一种小孔径高孔隙率细菌纤维素纳米纤维复合膜及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107469645A(43)申请公布日2017.12.15(21)申请号201710649177.8(22)申请日2017.08.01(71)申请人东华大学地址200050上海市长宁区延安西路1882号(72)发明人丁彬唐宁张世超刘丽芳俞建勇(74)专利代理机构上海申汇专利代理有限公司31001代理人翁若莹王文颖(51)Int.Cl.B01D71/10(2006.01)B01D69/12(2006.01)B01D67/00(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图1页(54)发明名称一种小孔径高孔隙率细菌纤维素纳米纤维复合膜及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种小孔径高孔隙率细菌纤维素纳米纤维复合膜及其制备方法。所述制备方法为：将细菌纤维素膜机械解离并分散于不溶性溶剂中，通过加入分散剂形成稳定的细菌纤维素纳米纤维悬浮液；采用同步超声过滤方法将细菌纤维素纳米纤维悬浮液铺在多孔纤维基材表面形成湿态复合膜；脱除湿态复合膜中的残留溶剂获得表面具有完全覆盖的连续二维网状结构的小孔径高孔隙率细菌纤维素纳米纤维复合膜。所述复合膜的表面为细菌纤维素纳米纤维所形成的完全覆盖的连续二维网状结构。本发明同时兼具表面完全覆盖的连续二维网状结构和较高的孔隙率。CN107469645ACN107469645A权利要求书1/1页1.一种小孔径高孔隙率细菌纤维素纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：步骤1)：将细菌纤维素膜机械解离并分散于不溶性溶剂中，通过加入分散剂形成稳定的细菌纤维素纳米纤维悬浮液；步骤2)：采用同步超声过滤方法将步骤1)制得的细菌纤维素纳米纤维悬浮液铺在多孔纤维基材表面形成湿态复合膜；步骤3)：脱除步骤2)制得的湿态复合膜中的残留溶剂获得表面具有完全覆盖的连续二维网状结构的小孔径高孔隙率细菌纤维素纳米纤维复合膜。2.如权利要求1所述的小孔径高孔隙率细菌纤维素纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中机械解离采用高速搅拌解离、超声解离、高压均质解离、高速研磨解离和冷冻研磨解离中的任意一种或几种的组合。3.如权利要求1所述的小孔径高孔隙率细菌纤维素纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中不溶性溶剂为水、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、叔丁醇、丙酮和丁酮中的任意一种或几种。4.如权利要求1所述的小孔径高孔隙率细菌纤维素纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中分散剂为烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪酸甲酯乙氧基化物、聚氧乙烯胺、聚氧乙烯酰胺、硬脂酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、六偏磷酸钠、聚硅酸钠、焦磷酸钾、无水碳酸钠、硫代碳酸钠和硼酸钠中的任意一种或几种。5.如权利要求1所述的小孔径高孔隙率细菌纤维素纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中细菌纤维素纳米纤维悬浮液中细菌纤维素纳米纤维的平均长度为1～300μm，平均直径为10～100nm，纤维的质量百分比为0.0005～1wt％。6.如权利要求1所述的小孔径高孔隙率细菌纤维素纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中同步超声过滤方法为：在过滤的同时采用超声波处理细菌纤维素纳米纤维悬浮液，超声波输出功率为100～1500W，过滤时施加的压力为正压力或负压力，施加的压力范围为0.5～50kPa。7.如权利要求1所述的小孔径高孔隙率细菌纤维素纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于，所述的多孔纤维基材为静电纺纤维膜、非织造布、纤维素滤纸、机织物、针织物中的一种或多种的组合。8.如权利要求1或7所述的小孔径高孔隙率细菌纤维素纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中多孔纤维基材的孔径为1～300μm。9.如权利要求1所述的小孔径高孔隙率细菌纤维素纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中脱除的具体方法为：真空干燥、鼓风干燥、超临界干燥、冷冻干燥、微波干燥和红外干燥中的任意一种。10.一种采用权利要求1-9任意一项所述的小孔径高孔隙率细菌纤维素纳米纤维复合膜的制备方法制备的小孔径高孔隙率细菌纤维素纳米纤维复合膜，其特征在于，所述复合膜的表面为细菌纤维素纳米纤维所形成的完全覆盖的连续二维网状结构，网孔平均孔径为0.01～2μm，复合膜孔隙率为70～98％。2CN107469645A说明书1/8页一种小孔径高孔隙率细菌纤维素纳米纤维复合膜及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种小孔径高孔隙率细菌纤维素纳米纤维复合膜及其制备方法，属于纳米纤维复合膜材料技术领域。背景技术[0002]纤维膜材料因其原料来源广泛、结构可调性强、集合体连续性好等特点成为目前使用最为广泛的一类材料。但由于纤维膜材料的直径多在微米级别