[发明专利]一种生物可降解高分子超滤膜的制备方法

说明书

本发明涉及功能高分子膜材料技术领域，特别是关于一种生物可降解高分子超滤膜的制备方法，首先以高碘酸钠和半胱氨酸对纤维素粉进行巯基化反应制备巯基化纤维素，以低分子量透明质酸对淀粉进行改性制备透明质酸改性淀粉，巯基化纤维素、透明质酸改性淀粉与VC多聚磷酸酯溶于丙酮配制成铸膜液，表面氨基化的纤维支撑膜浸入所述铸膜液，先后凝固、热甲醇溶液处理即得生物可降解高分子超滤膜。本发明工艺简单，原材料均为天然高分子物质，在自然界中具有完全的生物降解特性，终产物高分子超滤膜具有优异的力学强度、化学稳定性、超亲水特性、抗污染能力和抑菌作用，且循环应用30次内其截留率无显著变化，间接延长了其使用寿命，降低了成本。

技术领域

本发明涉及功能高分子膜材料技术领域，特别是关于一种生物可降解高分子超滤膜的制备方法。

背景技术

功能高分子膜是一种具有选择性透过能力的膜型材料，也是具有特殊传质功能的高分子材料，通常称为功能膜。功能性薄膜，一般指具有通用薄膜不具备的某一(或者某些)特殊功能、可以满足应用上的特殊需要的薄膜，例如抗静电薄膜、热收缩薄膜、易开封薄膜等。由于功能性薄膜具有不同的特殊功能，它能更好地满足保护商品的需要，或者更好地满足使用方便性的需求，具有较佳的使用效果，往往是一些特定包装领域中的不可或缺的材料。功能性薄膜通常具有较高的技术含量、较好的经济效益和较强的市场竞争能力，因此备受人们关注。

超滤膜属于功能高分子薄膜的一种，超滤(ultrafiltration，UF)技术是介于微滤和纳滤之间的一种膜分离技术，平均孔径为3～100nm，具有净化、分离、浓缩溶液等功能。其截留机理主要包括膜的筛分作用和静电作用，过滤介质为超滤膜，在两侧压力差的驱动下，只有低分子量溶质和水能够通过超滤膜，从而达到净化、分离、浓缩的目的。超滤膜技术应用范围广泛，最早使用的超滤膜是天然的动物脏器薄膜，最初的超滤一直作为一项实验工作而没有得到发展，直到20世纪70年代，超滤技术才进入工业应用的快速发展阶段。目前(2018年)，超滤膜材料已从醋酸纤维素(CA)扩大到聚苯乙烯(PS)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯腈(PAN)、聚醚砜PES)和尼龙(PA)等，截留分子量从103发展至106。由于超滤具有设备简单、占地面积小、相态不变、操作压力低、材料要求低、设备简单等特点，其应用范围也从研究领域迅速延伸至实际应用领域，如电子、医药、电泳漆、饮料、食品化工、医疗和废水处理及回收利用等。

现有技术有授权公告号为CN102580581B的中国发明专利，公开了一种复合超滤膜及其制备方法，其首先将天然纤维素和淀粉乙酰化反应后制得纤维素乙酸酯和淀粉乙酸酯，然后以丙酮为溶剂，加入引发剂、增塑剂和亲水性改性剂制得超滤膜铸膜液；再以相转化法制备聚砜多孔支撑膜，然后将支撑膜直接浸入到超滤膜铸膜液后取出自然蒸发，经二级热力学处理凝固后形成内部多孔支撑层和表面双层超滤层的复合超滤结构。该发明制备的复合超滤膜具有较好的力学性能和化学稳定性能，且可以部分生物降解，既减小了其对环境的影响，也实现了天然纤维素和淀粉的合理有效利用。然而首先其所述的复合超滤膜只可部分降解，且降解速度较为缓慢，未能降解部分依然会对环境造成污染，其次，所述复合超滤膜的亲水性、抑菌性以及重复应用特性欠佳。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的旨在提供一种生物可降解高分子超滤膜的制备方法，所述制备方法工艺简单，原材料均为天然高分子物质，在自然界中具有完全的生物降解特性，终产物高分子超滤膜具有优异的力学强度、化学稳定性、超亲水特性、抗污染能力和抑菌作用，且循环应用30次内其截留率无显著变化，间接延长了其使用寿命，降低了成本。

为了实现上述目的，本发明提供如下几个方面的技术方案。

第一个方面，一种生物可降解高分子超滤膜的制备方法，所述方法包括