醋酸纖維素復(fù)合膜制備及性能研究.pdf

1、靜電紡絲技術(shù)是一種制備超細(xì)纖維的重要方法，纖維直徑為微米至納米級，電紡纖維膜比表面積大、孔隙率高、纖維直徑小等優(yōu)點(diǎn)使其在水過濾、氣過濾方面擁有巨大的優(yōu)勢。醋酸纖維素(CA)是一類環(huán)境友好型材料，生物降解性及紡絲性能良好，為了進(jìn)一步提高CA綜合性能使其具有更加廣泛的應(yīng)用，需要對其進(jìn)行改性。
　　本文分別選用聚(3-羥基丁酸酯-co-3-羥基戊酸酯)(PHBV)和殼聚糖(CS)兩種環(huán)境友好型高分子聚合物作為CA纖維膜改性材料，首先以C

2、A為膜阻隔層，PHBV作為膜支撐層，利用靜電紡絲法制備CA/PHBV復(fù)合膜。然后把CS溶液涂在纖維復(fù)合膜上制備出CA/PHBV-CS復(fù)合膜，并系統(tǒng)的研究了復(fù)合膜體系的結(jié)構(gòu)特征、力學(xué)性能及過濾性能。具體工作包括：
　　1、用靜電紡的方法制備出CA纖維膜，研究醋酸纖維素濃度、溶劑配比、電壓等對纖維形態(tài)的影響，并通過SEM表征了CA纖維膜的表面形貌。研究結(jié)果表明，當(dāng)CA的濃度為12 wt％，溶劑丙酮與N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)體積

3、比為1/1，紡絲電壓為14 kV時，CA纖維膜形態(tài)均勻，并呈現(xiàn)獨(dú)特的雙纖維直徑交錯結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的膜材料有利于在提高水通量的同時，保持其較好的截留率。
　　2、為了提高復(fù)合膜的力學(xué)性能，本研究選用另外一種高分子材料PHBV電紡纖維膜作為CA纖維膜改性材料，CA為膜阻隔層，PHBV作為膜支撐層，研究了CA與PHBV復(fù)合比對纖維形態(tài)及復(fù)合膜性能的影響。結(jié)果表明，CA/PHBV復(fù)合膜的復(fù)合比為10∶10時，復(fù)合膜具有最優(yōu)的力學(xué)性能，同時

4、，復(fù)合膜的水通量能達(dá)到?104數(shù)量級，截留率可以達(dá)到87％。將該復(fù)合膜用于分散紅、分散黑和分散黃三種染料的吸附測試，結(jié)果表明，CA/PHBV復(fù)合膜對這三種染料的最大吸附量分別可達(dá)180.75 mg/g、116.70 mg/g和155.09 mg/g。
　　3、利用CS材料對分散染料及重金屬離子吸附性能良好，通過調(diào)節(jié)甘油濃度，將不同甘油濃度的CS溶液涂覆于CA/PHBV纖維復(fù)合膜表面，最終制備出CA/PHBV-CS復(fù)合膜，將該復(fù)合膜