[发明专利]一种聚己内酰胺中空纤维膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种中空纤维膜的制备方法，尤其涉及一种用于水处理、蛋白质纯化及亲和分离的中空纤维膜的制备，属于水处理和生物化工技术领域。

背景技术

PA6是历史悠久、用途广泛的通用工程塑料，由于性能优异，应用效果好，在与其它工程塑料的激烈竞争中，其产量保持稳步增长，曾被称为划时代的工程塑料。尼龙自问世至五十年代，得以迅速发展，再到九十年代通过改性赋予特殊功能，促使尼龙由通用塑料向工程塑料及功能性塑料发展。PA6具有良好的综合性能如力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性、生物相容性等。目前，PA6产量居工程塑料之首，可广泛应用于许多领域。以PA6为原料制得的尼龙膜，基于优异的性能可应用于如下领域：尼龙滤膜广泛应用于实验室和工业液体的过滤处理；可在超纯水终端过滤，食品、饮料、酒类等除菌，药液过滤，高纯化学制品和各种溶剂过滤等方面发挥重要的作用；尼龙微孔膜可代替聚丙烯酰胺凝胶用作等电聚焦的电泳媒介；半渗透尼龙膜可用于处理悬浮的粘土颗粒；非渗透性尼龙膜可用于醋酸纤维素微孔膜的底膜；PA6具有优良的韧性和对核酸较好的吸附性，广泛应用于核酸的吸附分离、转印技术和分子杂交等。

目前，国内外对PA6膜的研究仅限于以甲酸、盐酸、硝酸等强酸为溶剂体系的平板膜制备，并已有商业化生产。例如：

中国专利文献CN1413760公开了一种用于亲和微滤的尼龙-壳聚糖复合膜的制备方法。它以孔径为0.4-3μｍ的尼龙膜为基膜，经甲醛、双环氧烷、羰基二咪唑、戊二醛、环氧氯丙烷溶液为活化剂在20-90℃下进行活化，产生活性基团，进而与壳聚糖偶联，再经过清洗后处理，形成尼龙-壳聚糖复合膜。所得复合膜具有良好的机械性能和化学稳定性，亲水性能好，非特异性吸附低，生物相容性佳，活性基团数量比原始尼龙膜高8-10倍，此复合膜可广泛用于亲和微滤分离生物物质。

中国专利文献CN1194179公开了一种带组氨酸配基尼龙亲和膜的制备方法。用分子量分布2-80万道尔顿的尼龙微孔膜为原料，按以下下步骤：1) 用盐酸溶液对尼龙微孔膜进行水解，使尼龙中的酰胺键转变为氨基；2) 用环氧法使水解后尼龙膜上的氨基与环氧氯丙烷上的氯反应，生成带环氧基的尼龙膜；3) 用已结合环氧基的尼龙膜与己二胺共价连接成间隔臂；4)采用戊二醛法使已接上间隔臂的尼龙膜与组氨酸配基共价结合成亲和膜。该亲和膜可用于对溶液中的内毒素进行有效的清除，为内毒素的去除提供一种有效的新途径。

中国专利文献 CN1935339公开了一种尼龙亲和膜的制备方法和应用，包括如下步骤：1) 在尼龙膜上化学键合壳聚糖，以降低尼龙膜对蛋白质的非特异性吸附，即得壳聚糖改性的尼龙膜；2) 把壳聚糖改性处理后的尼龙膜与亲和基染料Cibacron Blue F3GA进行键合，制备所述尼龙亲和膜；尼龙亲和膜用于分离纯化木瓜蛋白酶。

中国专利文献 CN 101249990公开了一种快速去除废水中金属铜离子的方法，步骤包括：1) 尼龙膜的活化和键合壳聚糖；2) 键合偶联剂进行尼龙膜活化；3) 利用尼龙活化膜从废水中吸附铜离子，并洗脱铜离子；4) 测试铜离子的吸附量和膜的再生能力。

中国专利文献CN1431926公开了一种生产具有微孔(开孔)和海绵支撑层结构的水解稳定性聚酰胺膜的方法，该发明采用涉及热诱导液-液相分离的方法。将脂肪族聚酰胺溶解在溶剂和非溶剂组成的混合体系，后经挤出形成成型体。然后将该成型体借助冷却介质冷却至达到相分离和富聚合物相时的温度，固化形成膜结构。配置的聚酰胺溶液中含有一种聚酰胺稳定剂（抗氧化剂），该抗氧化剂在相分离温度下，基本不溶于溶剂。

美国专利文献USP 4595503公开了一种尼龙平板膜的制备方法，铸膜液由不低于75%的甲酸、12-22%的尼龙、1-7%聚乙二醇组成，经拉伸1.5-2.5倍后通量达到50-2000L/m²·h，但仅限于平板膜。

美国专利文献USP4340481公开了一种聚酰胺中空纤维膜的制备方法，以甲酸为溶剂并加入金属盐为成孔剂。但该方法对设备的耐腐蚀性较高要求。

美国专利文献USP3876738公开了一种聚酰胺微孔平板膜的制备方法，该方法在甲酸中加入适量非溶剂，增大了膜孔径。但该方法仍未脱离腐蚀性较强的甲酸溶剂体系。

发明内容