[发明专利]一种静电纺丝制备复合过滤膜的方法

说明书

本发明公开了一种静电纺丝制备复合过滤膜的方法。该方法包括以下步骤：1)制备低浓度纺丝溶液；2)制备高浓度纺丝溶液；3)对低浓度纺丝溶液进行静电纺丝，得到低浓度PES纳米纤维膜；4)对高浓度纺丝溶液进行静电纺丝，得到高浓度PES/纳米二氧化硅纤维；5)以低浓度PES纳米纤维膜为基材，接收高浓度PES/纳米二氧化硅纤维，得到PES/纳米二氧化硅复合过滤膜。本发明中的提供了一种静电纺丝法，用于制备PES/纳米二氧化硅过滤膜材料，其由纤维无规则堆叠和纳米二氧化硅共同形成的微纳结构，使得过滤膜具有高过滤效率、高通量、高选择性、高比表面积等特点，也可用于医疗、制药、生物、废水处理等领域。

技术领域

本发明涉及生物制药领域，特别涉及一种静电纺丝制备复合过滤膜的方法。

背景技术

在生物制药的过程中，分离纯化技术是决定最终药品成效的关键因素，而生物分离技术主要包括离心分离、过滤分离、泡沫分离、膜分离、层析(色谱)分离等几个种类，其中膜分离技术近年来在医疗、制药、生物等行业已获得广泛的认可。

在膜分离技术中，在膜的材料方面，聚醚砜(PES)由于具有独特的化学性质，能够耐pH 1-14的溶液、耐高温，具有良好的化学稳定性、机械强度，成膜性好，是目前制药行业应用最为广泛的亲水性膜材。而在膜的制作方法方面，目前市面上的膜分离通常采用浇铸法，该方法形成的膜孔孔径单一，并且过滤的物质粒径有限，过滤效率低；此外，传统的浇铸法的铸膜液往往会向多孔基膜渗漏，并且难以控制涂层厚度。

而静电纺丝是一种用于大批量制造纳米纤维材料的重要方法，其方法不仅操作简单，效率高，制作出的纳米纤维材料也具有孔径可控、孔隙率高、比表面积大、纤维连续等优点，在微/超滤等领域均具有广阔的应用前景。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种静电纺丝制备复合过滤膜的方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种静电纺丝制备复合过滤膜的方法，包括以下步骤：

1)将聚醚砜溶液和N，N-二甲基甲酰胺溶剂混合，常温下进行磁力搅拌，静置消泡，得到低浓度纺丝溶液；

2)将聚醚砜溶液、纳米二氧化硅和N，N-二甲基甲酰胺溶剂混合，常温下进行磁力搅拌，静置消泡，得到高浓度纺丝溶液；

3)对低浓度纺丝溶液进行静电纺丝，得到低浓度PES纳米纤维膜；

4)对高浓度纺丝溶液进行静电纺丝，得到高浓度PES/纳米二氧化硅纤维；

5)以低浓度PES纳米纤维膜为基材，接收高浓度PES/纳米二氧化硅纤维，得到PES/纳米二氧化硅复合过滤膜；

其中，在聚醚砜溶液中含有5％～30％的聚醚砜以及0.01％～0.2％的纳米二氧化硅。

在一些实施方式中，纳米二氧化硅的粒径范围为50nm～1μm。其有益之处在于，描述了纳米二氧化硅的特征。

在一些实施方式中，在步骤1)中，取5g聚醚砜溶液和28.33g N，N-二甲基甲酰胺溶剂混合，在步骤2)中，取5g聚醚砜溶液、0.01g纳米二氧化硅和20g N，N-二甲基甲酰胺溶剂混合。其有益之处在于，描述了其中一种实施方式的各材料称取量。

在一些实施方式中，在步骤1)中，取3g聚醚砜溶液和17g N，N-二甲基甲酰胺溶剂混合，在步骤2)中，取3g聚醚砜溶液、0.006g纳米二氧化硅和12g N，N-二甲基甲酰胺溶剂混合。其有益之处在于，描述了另一种实施方式的各材料称取量。

在一些实施方式中，在步骤1)和步骤2)中，常温下磁力搅拌的时间均为6h。其有益之处在于，描述了磁力搅拌的时间。