基于静电纺丝技术的纳米纤维超滤膜的制备实例

CN2011 中国科学
丝纳米纤维
氯类改性剂对涂覆在所述的由聚合物静电纺丝纳米纤维构成的
1030996 院化学研
的复合超滤
膜层表面的高亲水性壳聚糖超薄层进行交联改性后形成的水通
6.X
究所
膜及其制备
透性高、化学性能稳定的改性壳聚糖超薄分离层。本发明的多层
方法
复合超滤膜具有高水通量、高截留效率、低污染、耐酸碱等特性。
CN2015
改性超滤膜
（集团） 银 NaY 型沸石分子筛中银离子与钠离子物质的量的比为
1029550
及其制备方
公司;武汉 1/6~4/3；该方法将各组分混合搅拌溶解均匀，再干燥静置脱泡，
2.6
法
大学 最后通过平板刮膜成膜或静电纺丝成膜。该超滤膜对含有高浓度
蛋白质和油类污染物的废水有很好的过滤及抗污染作用，可有效
术和匀胶涂覆法制备成一种以聚乙二醇层为表层保护层、增强型
电纺丝纳米 1073749 环保科技
纳米纤维素层为第二层、静电纺丝层为第三层、无纺布为底层的
纤维超滤膜 8.4
有限公司
共四层结构的复合型水处理过滤膜。本发明方法制得的纳米纤维
的制备方法
超滤膜不仅孔径小、稳定性高，而且使用周期长、抗污染性好，
还具有通量高、截留效果好的优点。
4.7
法
的大分子物质，只剩下极少的小分子物质，再使用反渗透法，即
可轻松除掉水中的抗生素类小分子物质；应用本发明方法进行饮
用水的处理，不仅处理工艺简单，处理效果好，而且成本低，适
合推广实施。本发明应用于水处理领域。
本发明涉及超滤膜技术领域，具体涉及一种高强度纳米改性超滤
膜及其制备方法。超滤膜包括以下重量份数计的各组分：聚偏氟
构的超滤膜
1010276 院化学研 亲水性聚合物表面进行接枝反应形成的长链聚合物表面改性功
或纳滤膜及
9.6
究所
能层，或由带有官能团的反应气体在亲水性聚合物表面进行接枝
其制备方法
反应形成的含官能团的长链聚合物表面改性功能层。本发明的多
层复合结构的超滤膜或纳滤膜拥有高水通量、高截留率，化学性
能稳定。该过滤膜可用于生活用水、饮用水或特殊条件用水的生
具有很高的通量和截留率。
本发明涉及多层复合结构的超滤膜或纳滤膜及其制备方法。所述
的超滤膜或纳滤膜是在无纺布支撑层基底上依次为通过静电纺
丝方法制备的化学抗性强的聚合物静电纺丝纳米纤维膜层、通过
界面聚合得到的亲水性聚合物超薄分离层、及由反应气体与亲水
多层复合结
CN2010 中国科学 性聚合物反应后形成的官能团表面改性功能层，或由反应气体在
的膜片在工作压力 0.2MPa 条件下纯水透过通量为
80~2000L/h·m²。
本发明公开了一种纳米纤维超滤膜及其制备方法，包括如下步
骤：(1)将一种或两种高分子纺丝原液分别通过一个或两个喷丝
头，喷到水平移动的接收滚筒上，进行静电纺丝，在纺丝过程中，
纳米纤维超 CN2009
纺丝原液的重量浓度逐渐变小，获得静电纺无纺布；(2)然后进
滤膜及其制 1005090 东华大学
行热压，获得纳米纤维超滤膜。本发明可采用普通的静电纺设备，
备方法
1.0
加工过程简单易控制。所得到的纳米纤维超滤膜由于其完全的开
孔构造具有较高的过滤通量，可用于超滤和做为纳滤与反渗透的
支撑膜。
本发明涉及一种纳米纤维复合超滤膜的制备方法，包括：将高分
子聚合物溶于溶剂中，搅拌均匀，得到纺丝溶液，然后进行静电
法。本发明是为了解决目前多壁碳纳米管修饰的超滤膜对于
ARGs 的去除率仍然较低的技术问题。本发明：一、称取原料；
一种多壁碳
二、制备官能化的多壁碳纳米管；三、制备超滤膜；四、沉积聚
CN2015
纳米管修饰
哈尔滨工 酰胺阻隔层；五、涂覆防污层。本发明的有益效果：本发明制备
1071715
超滤膜的方
业大学 的多壁碳纳米管修饰的超滤膜对水进行超滤后，可以除去大部分
7.2
法
长率在 50%~75%之间，是纯纳米膜强力的 60-70 倍左右，乳化
油截留率高达 98.56%，高于 PVDF 商品超滤膜的 97%，且纯
水通量为 4004L/(m²·h)，适用于医药、食品、环
保、生物工程等领域。
一种多壁碳纳米管修饰超滤膜的方法，涉及一种修饰超滤膜的方
纤维素涂层 CN2015 上海洁晟
浆纳米纤维素涂层的静电纺丝超滤膜的制备步骤如下：步骤(1)
的静电纺丝 1073723 环保科技
制备竹浆纳米纤维素悬浮液；步骤(2)配制聚合物静电纺丝溶液；
超滤膜的制 5.3
有限公司
步骤(3)静电纺丝；步骤(4)：将步骤(3)制备好的无纺布层与静电
备方法
纺丝层的复合层用酸液浸润；步骤(5)配制竹浆纳米纤维素涂覆
提高膜的使用寿命，且该方法制备过程较为简单，具有很高的推
广价值。
来源：永康乐业
该过滤膜可用于生活用水、饮用水和特殊条件用水的生产，适用
于医药、生物工程、食品、环保等领域。
本发明为一种高通量、高截留率的静电纺丝纳米纤维超滤膜的制
备方法，采用竹纤维为涂覆液原料，聚乙二醇二丙烯酸酯为交联
高通量、高
剂，过硫酸铵为引发剂以及聚乙二醇为保护剂，采用静电纺丝技
截留率的静 CN2015 上海洁晟
高强度纳米
CN2013
乙烯 40-60 份、聚乙烯吡咯烷酮 2-8 份、聚乙烯醇 5-10 份、聚
改性超滤膜
浙江海洋
1025174
乙二醇 5-20 份和碳纳米管 0.05-0.5 份。该超滤膜通过平板刮膜
及其制备方
学院
1.2
成膜或静电纺丝成膜。该超滤膜的强度较高，亲水性较好，具有
法
较高的孔隙率，降低了膜的阻力，提高了水通量，延长了超滤膜
基于静电纺丝技术的纳米纤维超滤膜的制备实例
专利名称 申请号 申请人 摘要
本发明为一种含竹浆纳米纤维素涂层的静电纺丝超滤膜的制备
方法，其特征在于：所述的含竹浆纳米纤维素涂层的静电纺丝超
滤膜采用竹纤维为涂覆液原料，利用静电纺丝技术和匀胶涂覆方
含竹浆纳米
法制备成一种包含四层结构的复合型水处理过滤膜，所述的含竹
丝技术和匀胶涂覆法，采用热交联聚丙烯酸/聚乙烯醇增加膜的
纳米纤维复 1052834 环保科技
强度，并通过调节纤维素纳米纤维的涂覆量和烘烤条件，可以根
合超滤膜的 3.4
有限公司Βιβλιοθήκη Baidu
据实际应用需要制得不同孔径的纳米纤维复合超滤膜。经测定，
制备方法
本发明方法制备出的超滤膜的孔径可以调节为 5~100nm，对应
溶液；步骤(6)溶液涂覆及交联反应。制得的四层结构的含竹浆
纳米纤维素涂层的静电纺丝超滤膜成品为复合型水处理过滤膜。
本发明涉及改性壳聚糖复合静电纺丝纳米纤维的复合超滤膜。所
述的复合超滤膜的结构是在无纺布支撑层基底上依次为通过静
改性壳聚糖
电纺丝方法制备得到的具有优良耐化学性和耐老化性的由聚合
复合静电纺
物静电纺丝纳米纤维构成的膜层；在该膜层的表面是用醛类和酰
本发明涉及一种基于静电纺丝技术的纳米纤维复合超滤膜的制
备方法。首先将纺丝用高分子聚合物溶解在溶剂中，得浓度为
10~30wt%的纺丝液 A；配置质量分数为 7~10%的 PVA 纺丝液；
一种基于静
再配制质量分数为 1~6%的 PVA 水溶液，经过交联剂处理，得
电纺丝技术 CN2012
PVA 涂覆液；纺丝液 A 与 PVA 纺丝液进行复合式静电纺丝，得
力、较高的水通量和较好的截留特性，使用更经济，寿命更长。
本发明为一种孔径可调控高通量纳米纤维复合超滤膜的制备方
法，其特征在于：所述的超滤膜是以无纺布为支撑层、高分子聚
合物纳米纤维层为基底层、天然纤维素纳米纤维为凝胶层复合而
一种孔径可
成的孔径可调控高通量纳米纤维复合超滤膜。本发明结合静电纺
调控高通量 CN2016 上海洁晟
纺丝，得到纳米纤维膜；将上述纳米纤维膜与非织造布复合，得
一种纳米纤
到非织造布/纳米膜/非织造布复合膜；将上述非织造布/纳米膜/
CN2015
维复合超滤
非织造布复合膜进行粘合处理，即得。本发明的制备方法方便、
1039045 东华大学
膜的制备方
快捷，得到的复合膜的强力变化范围在 50N~60N 之间，断裂伸
砜、聚砜、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯成膜聚合物中选择一种后加工
合超滤膜及 1037613 环保科技
制得纺丝液，在以 PET 或 PP 无纺布为静电纺丝的收集的基体
其制备方法 7.1
有限公司
上静电纺丝液形成聚合物纳米纤维膜层。所述的纤维素纳米纤维
膜层由竹子、木头、棉和麻中选择一种解离纤维浆液加工制成。
本发明方法制得的多层复合超滤膜亲水性好，有较强的抗污能
产，适用于医药、食品、环保等领域。
本发明为一种多层复合超滤膜及其制备方法，其特征在于所述多
层复合超滤膜有 5 层结构，其内、外表面均为 PET 或 PP 无纺
布基体，内、外次表面均为聚合物纳米纤维膜层，中间层为纤维
素纳米纤维膜层。所述聚合物纳米纤维膜层中的聚合物在聚醚
一种多层复 CN2015 上海洁晟
北京服装
的纳米纤维 1014041
到纳米纤维复合膜；水蒸气下处理，交联浴浸泡，再用 PVA 涂
学院
复合超滤膜 5.X
覆液通过匀胶机进行涂覆；在室温下密封反应，用去离子水浸泡，
的制备方法
悬空晾干即得。本发明方法所制得的纳米纤维复合超滤膜表面含
有大量的亲水性基团和活性基团，而且具有很好的力学性能和耐
污染性能，特别适合低压力下甚至无动力下的超滤，在低压力下
的使用寿命。
本发明提供了一种载银分子筛改性超滤膜及其制备方法，它的原
料按质量百分比计由 0.5~2.0%的载银 NaY 型沸石分子筛、
10.0~30.0%的聚偏氟乙烯(PVDF)、2.0~15.0%的聚乙烯吡咯烷
载银分子筛
武汉钢铁 酮(PVP)和 60.0~85.0%的二甲基乙酰胺(DMAc)组成；其中，载