【技術領域】
本發(fā)明屬于膜分離技術領域，其特征涉及到一種親水化及抗污染高分子分離膜技術。
背景技術：
分離膜污染是指在膜過濾過程中，水中的微粒、膠體粒子或溶質(zhì)大分子由于與膜之間發(fā)生物理或化學相互作用或機械作用而引起的在膜表面形成濾餅層或堵塞膜孔，造成膜孔徑變小或堵塞，進而產(chǎn)生膜阻，使分離膜的通量衰減及使用壽命大大縮短。
膜污染形成的主要原因為有機物或微生物在膜表面的吸附。在分離膜使用的過程中，蛋白質(zhì)或微生物在膜表面的吸附常常發(fā)生在膜污染的起初階段，這樣以來，會形成濃差極化，濃差極化會加劇膜的污染，導致膜附近污染物的濃度增加，進而引起其他污染物的吸附，進而也會導致一些微生物的黏附，甚至繁衍和生長。因此在膜表面進行改性以抑制蛋白的吸附已經(jīng)成為膜研究領域的熱點之一。
目前對pvdf分離膜進行表面親水化改性的方法有物理共混、表面接枝、表面涂覆以及膜表面沉積親水性物質(zhì)等，由于物理共混簡單有效，因此成為膜親水性改性應用較多的方法。
杉木粉是一種從天然杉木中提取的材料，是一種可再生的天然物質(zhì)，其主要由木質(zhì)素、半纖維素、纖維素組成，其中纖維素含量最多，纖維素、木質(zhì)素及半纖維素均含有大量的親水基團-oh，由于其含有大量的親水基團，吸濕性較強，因此也就引起了人類的關注。將杉木粉引入到pvdf中，不但會提高pvdf分離膜的親水性以及抗污染性能，而且杉木粉的微纖結(jié)構(gòu)還賦予分離膜良好的機械性能。
技術實現(xiàn)要素：
：就現(xiàn)有pvdf分離膜潤濕性差，抗污染能力差缺點，本發(fā)明擬解決的相關技術問題是提供一種新型的pvdf親水化及抗污染分離膜及其制備方法。本發(fā)明通過在pvdf鑄膜液中添加杉木粉，使杉木粉均勻的分散在鑄膜液體系中，采用浸沒沉淀相轉(zhuǎn)化法(nips)制備出親水化及抗污染的pvdf分離膜。本發(fā)明產(chǎn)品利用杉木粉來源豐富，潤濕性強，含有大量的親水基團，可有效抑制蛋白等有機物在膜孔及膜的表面吸附，在不影響pvdf優(yōu)良性能的前提下，有效提高pvdf分離膜的親水性、抗污染性能及機械性能。
所述親水化及抗污染pvdf分離膜中均含有杉木粉。
所述pvdf與杉木粉的質(zhì)量比為14∶1～11∶4。
本發(fā)明產(chǎn)品由如下步驟制備：
(1)杉木粉分散體系的制備：稱取杉木粉加入到含有n，n-二甲基甲酰胺(dmf)的容器中，在常溫下，進行超聲處理2小時，再經(jīng)濾網(wǎng)過濾，得到分散均勻的杉木粉懸浮液。
(2)杉木粉改性pvdf分離膜鑄膜液的配制：稱取pvdf粉末加入含有杉木粉懸浮液的容器中，pvdf與杉木粉的質(zhì)量比為14∶1～11∶4，將該體系置于50℃～70℃的水浴中，機械攪拌8h得到鑄膜液。
(3)杉木粉改性pvdf分離膜的制備：將鑄膜液傾倒在干凈的玻璃板上進行刮膜，在空氣中停留15～30秒，然后浸入到20℃～30℃恒溫凝固浴水槽中，膜成型后從玻璃板脫落后，放置在去離子水中24～48小時，用去離子水沖洗干凈后得到親水化及抗污染的pvdf分離膜。
所述步驟(1)中杉木粉在dmf中質(zhì)量比為1％～4％。
所述步驟(1)中pvdf在dmf中質(zhì)量比為11％～15％。
本發(fā)明產(chǎn)品制備不需要復雜的設備，工藝簡單，易于工業(yè)化生產(chǎn)，該分離膜具有良好的抗污染性能，，膜表面的親水性也有所提高，在添加比例適當?shù)臈l件下，分離膜的機械性能有所改善。
【具體實施方式】
實施例1：
(1)杉木粉分散體系的制備：按質(zhì)量比1％稱取一定量的杉木粉(粉末級)，加入到85ml的dmf中，室溫下超聲震蕩2小時，得到分散均勻的杉木粉懸浮液。
(2)杉木粉改性pvdf分離膜鑄膜液的配制：稱取pvdf粉末加入含有1％杉木粉懸浮液的容器中，使pvdf在dmf中的質(zhì)量比為14％，pvdf與杉木粉的質(zhì)量比為1∶0.071；將上述體系置于60℃的水浴中，機械攪拌8小時得到鑄膜液。
(3)杉木粉改性pvdf分離膜的制備：將鑄膜液傾倒在干凈的玻璃板上進行刮膜，在空氣中停留20秒，然后浸入到25℃恒溫凝固浴水槽中，膜成型后從玻璃板脫落后，放置在去離子水中36小時，用去離子水沖洗干凈后得到親水化及抗污染的pvdf分離膜。
實施例2：
(1)杉木粉分散體系的制備：按質(zhì)量比2％稱取一定量的杉木粉(粉末級)，加入到85ml的dmf中，室溫下超聲震蕩2小時，得到分散均勻的杉木粉懸浮液。
(2)杉木粉改性pvdf分離膜鑄膜液的配制：稱取pvdf粉末加入含有2％杉木粉懸浮液的容器中，使pvdf在dmf中的質(zhì)量比為13％，pvdf與杉木粉的質(zhì)量比為1∶0.154；將上述體系置于60℃的水浴中，機械攪拌8小時得到鑄膜液。
(3)杉木粉改性pvdf分離膜的制備：將鑄膜液傾倒在干凈的玻璃板上進行刮膜，在空氣中停留20秒，然后浸入到25℃恒溫凝固浴水槽中，膜成型后從玻璃板脫落后，放置在去離子水中36小時，用去離子水沖洗干凈后得到親水化及抗污染的pvdf分離膜。
實施例3：
(1)杉木粉分散體系的制備：按質(zhì)量比3％稱取一定量的杉木粉(粉末級)，加入到85ml的dmf中，室溫下超聲震蕩2小時，得到分散均勻的杉木粉懸浮液。
(2)杉木粉改性pvdf分離膜鑄膜液的配制：稱取pvdf粉末加入含有3％杉木粉懸浮液的容器中，使pvdf在dmf中的質(zhì)量比為12％，pvdf與杉木粉的質(zhì)量比為1∶0.25；將上述體系置于60℃的水浴中，機械攪拌8小時得到鑄膜液。
(3)杉木粉改性pvdf分離膜的制備：將鑄膜液傾倒在干凈的玻璃板上進行刮膜，在空氣中停留20秒，然后浸入到25℃恒溫凝固浴水槽中，膜成型后從玻璃板脫落后，放置在去離子水中36小時，用去離子水沖洗干凈后得到親水化及抗污染的pvdf分離膜。
實驗效果：
例1中改性pvdf分離膜對牛血清蛋白(bsa)進行靜態(tài)蛋白吸附12小時，結(jié)果顯示分離膜對bsa吸附量為59.67±4.35μg/cm2，而未經(jīng)過改性的pvdf分離膜對bsa吸附量達到153.17±10.78μg/cm2，相對于純pvdf分離膜吸附量降低了61.04％，對例2中分離膜表面進行了靜態(tài)水接觸角測試，結(jié)果顯示該分離膜的接觸角為69.5°，相對于純pvdf分離膜的水接觸角降低了20％，且例2中分離膜的拉伸強度為6.72mpa，相對于純pvdf分離膜的拉伸強度提高了44.72％。