一种醋酸纤维素分离膜的制备方法 【技术领域】
本发明涉及一种醋酸纤维分离膜的制备方法，包括用二醛类对醋酸纤维素分离膜进行化学交联处理，从而获得性能更优异的醋酸纤维素分离膜。
现有技术
膜技术已经广泛应用于食品工业、制药工业、电子工业、医务处理和水处理等领域中。
醋酸纤维素材料CA早已用于超滤膜、反渗透(RO)膜和纳滤(NF)膜等。与其它材料制得的反渗透(RO)膜、纳滤(NF)膜相比，醋酸纤维素膜的耐氯性和氧化性极好。
但醋酸纤维素膜有两大缺点：易生物降解，也即生物稳定性不好，另外许用PH范围窄，PH值仅为5-7，从而导致化学稳定性差，耐酸碱性能差。膜应用中最大问题是膜使用中的污染导致的膜通量衰减。解决的最常规方法是通过酸碱化学清洗来恢复膜通量。醋酸纤维素材料耐酸碱性能差和生物稳定性不好的问题大大限制了膜的应用。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种醋酸纤维素分离膜的制备方法，该方法中制得的醋酸纤维素分离膜耐酸碱，并且生物稳定性好，从而解决了现有技术中醋酸纤维素材料，易生物降解和耐酸碱性能差的问题。
本发明提出用二醛对醋酸纤维素分离膜或醋酸纤维素分离膜组件进行化学交联处理的方法。通过在醋酸纤维素膜上残留的醛基的抗生物作用，提高了材料的生物稳定性，即抗菌性；通过二醛类与醋酸纤维素类材料的交联反应，提高了材料的化学稳定性。
醋酸纤维素选自单醋酸纤维素、二醋酸纤维素、三醋酸纤维素等，以及它们中两种或两种以上物质的共混物。
可使用现有技术中已知的各种方法制备醋酸纤维素分离膜，还可以使用现有技术中已知地方法对醋酸纤维素分离膜进行改进(例如增加膜的机械强度等)。
二醛类有丙、丁、戊二醛等。
二醛类与醋酸纤维素材料的交联反应可在100℃以下，在水溶液中进行，膜没有干燥过程，这样就保持了醋酸纤维素分离膜的较高的膜透水通量。
该方法可以是二醛对已制成的醋酸纤维素分离膜(如中空纤维膜、平板型膜等)进行化学处理，处理后的膜再制成膜组件；也可以是二醛对已制成的膜组件直接进行化学处理。
只要不会破坏醋酸纤维素分离膜的结构和性能，对二醛的浓度没有特别的限制。优选为1～30重量％。
本发明的方法主要特点在于：
1、用二醛类对醋酸纤维素膜进行化学处理，有两个作用：一是利用二醛与纤维素反应后残留的醛基的抗生物作用，能提高膜材料的抗菌性；二是通过二醛类与醋酸纤维素的交联反应，提高了材料的化学稳定性。
2、后处理化学反应在100℃以下(也可以是常温)的水溶液中进行，从而可以保持较高的膜透水通量。而以往的交联反应常在高温下干态下进行，如纤维素与酸的酯化反应，由于膜的脱水将会导致膜的透水通量大幅下降。
【具体实施方式】
下面用实施例来进一步详细说明本发明。实施例只是对发明的进一步解释，其并不限制本发明的保护范围。
本发明的方法可以在下面所述的流程中完成：先将醋酸纤维素分离膜或其组件在室温下用浓度为1～30重量％的二醛水溶液中浸泡30分钟～24小时，然后升温至30～100℃反应10分钟～24小时。
实施例1：将纺制出的醋酸纤维素中空纤维膜集束后，室温下浸没在6重量％的戊二醛水溶液带盖水槽中6小时，然后加热至80℃下保持30分钟。将中空纤维膜从水槽中取出后，按常规方法浇铸成4英寸中空纤维膜组件。用500ppmNaCL水溶液、25℃、2.8MPa测试压力下，单支膜组件产水通量306L//h，NaCL脱除率95％。该膜组件在常温下放置6个月后，膜组件产水通量和NaCL脱除率均未变化，说明醋酸纤维素中空纤维膜未发生生物降解。
比较例1：将实施例1纺制出的醋酸纤维素中空纤维膜按常规方法浇铸成4英寸中空纤维膜组件。用500ppmNaCL水溶液、25℃、2.8MPa测试压力下，单支膜组件产水通量302L//h，NaCL脱除率95％。该膜组件在常温下放置6个月后，膜组件产水通量未变化，NaCL脱除率降为92％。
实施例2：将制出的醋酸纤维素中空纤维膜组件，室温下浸没在12重量％的戊二醛水溶液带盖水槽中10小时，然后加热至60℃下保持30分钟。用500ppmNaCL水溶液、25℃、2.8MPa测试压力下，单支膜组件产水通量286L//h，NaCL脱除率94％。该膜组件在常温、PH8下放置6个月后，膜组件产水通量和NaCL脱除率均未变化，说明醋酸纤维素中空纤维膜未发生降解。
比较例2：将实施例2制出的醋酸纤维素中空纤维膜组件，用500ppmNaCL水溶液、25℃、2.8MPa测试压力下，单支膜组件产水通量286L//h，NaCL脱除率94％。该膜组件在常温、PH8下放置6个月后，膜组件NaCL脱除率降为89％。
实施例3：将制出的醋酸纤维素中空纤维膜组件，室温下浸没在12重量％的戊二醛水溶液带盖水槽中10小时，然后加热至50℃下保持一昼夜。用500ppmNaCL水溶液、25℃、2.8MPa测试压力下，单支膜组件产水通量326L//h，NaCL脱除率95％。该膜组件在常温、PH9下放置6个月后，膜组件产水通量和NaCL脱除率均未变化，说明醋酸纤维素中空纤维膜未发生降解。