[发明专利]一种抗污染葡萄酒膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗污染葡萄酒膜及其制备方法，属于膜材料制备领域。所述葡萄酒膜的支撑层为磺化聚芳醚酮膜，支撑层表面具有活性层，所述活性层包括疏水纳米二氧化钛和端氨基聚二甲基硅氧烷。制备包括以下步骤：（1）制备磺化聚芳醚酮；（2）磺化聚芳醚酮铸膜液的制备；（3）磺化聚芳醚酮支撑体的制备；（4）端氨基聚二甲基硅氧烷铸膜液的制备；（5）将步骤（4）制备的铸膜液采用刮涂法制备得到所述抗污染葡萄酒膜。本发明制备的抗污染葡萄酒膜的制备方法简单，制备的葡萄酒复合膜不仅具有耐高温、较高的热稳定性、超疏水性和机械强度的特点，同时具有抗污染、耐腐蚀的特性，适用于葡萄酒应用中。

技术领域

本发明属于膜材料技术领域，具体涉及一种抗污染葡萄酒膜及其制备方法。

背景技术

目前，葡萄酒具有相当大的消费市场，具有较高的营养价值，有多重保健功效。但是葡萄酒中含有不少乙醇，乙醇对人体有毒副作用，现有技术通常通过蒸馏工艺来降低葡萄酒中的乙醇含量。葡萄酒常规的生产工艺是壶式蒸馏或塔式蒸馏，通过加热及抽真空的方式将葡萄酒中的乙醇蒸馏，但是蒸馏能耗大，且葡萄酒中低挥发点的香味物质也会随乙醇一起被蒸馏，从而导致葡萄酒的香味变化，失去其原有的品质特性。

在膜分离领域，渗透汽化是一种新型的膜分离技术，已成为工业发展和科技进步的重要标志之一，主要应用包括有机物脱水，从水中分离有机物和有机溶液的分离三个方面。近年来，优先透有机物渗透汽化技术对于醇类物质的分离研究报道很多。国内外研究、应用较多的透醇膜材料为聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料，其特殊的-Si-O-交替排列结构赋予PDMS较好的主链柔韧性和较高的自由体积，对大多数分子的渗透性较好。工业应用较多的透醇分离膜多为无机基膜表面涂覆一层PDMS分离层的复合膜，实际应用过程中存在着PDMS膜层与无机基膜结合性差，基膜表面孔径过大导致PDMS膜层涂覆易渗漏、堵孔，复合膜易污染等问题降低复合膜的分离性能和使用寿命。

此外，葡萄酒生产过程中的原料酒里由于含有果胶、色素等杂质，在分离过程中会造成膜污染，影响膜的分离性能。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种抗污染葡萄酒膜，即端氨基聚二甲基硅氧烷 -磺化聚芳醚酮复合膜及其制备方法。该复合膜不仅具有耐高温、较强热稳定性和机械强度的特点，还具有抗污染的特性。

为达到上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种抗污染葡萄酒膜，所述葡萄酒膜的支撑层为磺化聚芳醚酮膜，支撑层表面具有活性层，所述活性层包括端氨基聚二甲基硅氧烷和疏水纳米二氧化钛。

所述的磺化聚芳醚酮的磺化度优选为40％～90％。

所述的磺化聚芳醚酮为磺化聚醚酮(SPEK)或磺化聚醚酮醚酮酮 (SPEKEKK)中的一种。

优选的，所述端氨基聚二甲基硅氧烷活性层的厚度为1～10μm。

优选的，所述端氨基聚二甲基硅氧烷的氨值为0.2～0.8。

进一步的，所述疏水纳米二氧化钛与所述端氨基聚二甲基硅氧烷的质量比为 0.5～2:100。

本发明还提供了一种抗污染葡萄酒膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备磺化聚芳醚酮；

(2)磺化聚芳醚酮铸膜液的制备：将步骤(1)得到的磺化聚芳醚酮在有机溶剂中配制成质量百分比浓度为5％～30％的磺化聚芳醚酮铸膜液，过滤、脱泡后备用；

(3)磺化聚芳醚酮膜支撑体的制备：将步骤(2)制备的铸膜液用的刮刀刮涂于洁净的平板上，然后放入20～60℃的水凝胶浴中凝胶成膜，凝胶时间为 1～10min，然后放入水中浸泡8～36h，最后于30～100℃下真空干燥2～12h，制备得到磺化聚芳醚酮膜支撑体；