铜氨法制备再生纤维素多孔膜.pdf

再生纤维素多孔膜属于精细化工领域中一种重要的新材料一功能膜，是典型的亲水性膜。
    七十年代以来，功能膜发展十分迅速，主要品种有硝化纤维素，醋酸纤维素，混合纤维素酯，聚酰胺，聚四氟乙烯，聚氯乙烯，再生纤维素等。近年，各国对综合性能较好的再生纤维素膜研究较多，苏联发明证书Su，1047    928（1983），日本公开特许公报昭56-24008（1981），昭58-89625（1983），西德专刊3002438（1980）分别提到用铜氨溶液制备再生纤维素膜或人造丝。著名日本旭化成工业公司纤维研究所采用含有其它阳离子和溶剂的铜氨溶液制备了各种多孔膜。本发明与上述已有技术有实质性的不同。

    本发明的要点是纤维素能以络合物形式迅速溶解在含铜量较低的铜氨和铜乙二胺混合溶剂中，容易制得高分子量纤维素溶液。由于它们易氧化降解，必须加入阻氧化剂如Na2SO3、蔗糖。按照成膜机理，作为纤维素的溶剂，愈是不良溶剂，越能促进微晶形成，因此技术关键在于凝固前降低纤维素溶液的溶解度。较为缓和的条件下凝固成膜有利于其规整性，凝固剂应能与纤维素的溶剂互溶而又不使纤维素溶解，选择能与水混溶有机溶剂的混合溶剂作凝固剂，不仅能有效地破坏纤维素络合物结构而且凝固过程比较缓和，同时，有机溶剂通过蒸馏易于回收。采用10%NaOH水溶液作凝固剂时，膜收缩利害，一般为60%左右，而采用有机溶剂作为凝固剂则可明显降低收缩率，约在5%以内。使用87%二甲基甲酰胺/11%水2%乙二胺作凝固剂能得到收缩性小，强韧性好的膜。

    用上述方法制备了孔径从100至400的再生纤维素多孔膜。这些膜较强韧，能耐四氢呋喃、甲苯、酮类、醇类、二甲基甲酰胺等有机溶剂以及稀酸、稀碱水溶液。它们具有较好的选择性透过速度，用作膜渗透计中的半透膜能迅速达到渗透平衡。还可作为各种聚合物或微生物溶液室温或低温条件下分离、浓缩、精制膜。使用植物资源或农业废弃物（稻草，甘蔗渣）制造用途广泛的功能膜具有较高经济价值，且不受石油危机威胁。

    本发明的实施例是，2g纤维素和2g棉花溶于50g铜乙二胺（摩尔比为铜∶乙二胺∶水＝1.2∶2.3∶45）和50g铜氨（摩尔比为铜∶氨∶水＝0.4∶4.5∶45）的混合溶剂中，加入0.8gNa2SO3。纤维素溶液经过滤、脱气后，在玻璃板上刮膜（厚度0.25mm），再在通风柜中30℃条件下放置1小时，然后放入到凝固液中至兰色消失，再依次在10%醋酸，4%硫酸水溶液中分别放置10分钟，用水洗净后在20%甘油水溶液中增塑1小时，保存在20%异丙醇/2%甲醛水溶液中。作为上述凝固剂有87%二甲基甲酰胺/11%水/2%乙二胺，95%乙醇等。