CN104961905A - 一种高分子微纳米多孔膜及其制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种高分子微纳米多孔膜及其制备方法及其应用。本发明通过将水溶性细颗粒物质分散于熔融的热塑性塑料中，制成待成膜原料，然后将所获得的待成膜原料置于成膜设备中，形成薄膜，最后将所形成的薄膜浸泡于水中，溶解氯化钠，即可获得需要粒径的多孔薄膜。本发明的微纳米多孔膜制备过程简单，制备仅需常见的成膜设备即可，且制备过程中无有害气体产生。另外，本发明还可根据需要，将需要粒径的水溶性细颗粒物质分散于熔融的热塑性塑料中，即可获得需要粒径的多孔薄膜。
Description
技术领域
本发明涉及多孔膜的制备技术领域，尤其涉及一种高分子微纳米多孔膜及其制备方法及其应用。
背景技术
近年来，微纳米多孔膜在工农业生产中应用广泛。但现有微纳米多孔膜的生产过程比较繁琐，所用设备昂贵，对环境不友好。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高分子微纳米多孔膜及其制备方法及其应用，旨在解决现有制备方法较繁琐，所用设备昂贵，对环境不友好的问题。
本发明的技术方案如下：
一种高分子微纳米多孔膜的制备方法，其中，包括步骤：
A、将水溶性颗粒物质在干燥环境下研磨成细末，然后通过吹风法分离出不同粒径的水溶性细颗粒物质；
B、在熔融温度下熔融热塑性塑料，得到熔融的热塑性塑料；
C、将分离出的已知粒径的水溶性细颗粒物质倒入熔融的热塑性塑料中，充分搅拌至水溶性细颗粒物质均匀分散在熔融的热塑性塑料中，获得待成膜原料；其中，按质量比计，水溶性细颗粒物质：熔融的热塑性塑料=1:1000~100000；
D、将所获得的待成膜原料置于成膜设备中，形成薄膜；
E、将所形成的薄膜浸泡于水中20~30min，然后过滤，收集滤饼并干燥，制得需要粒径的多孔薄膜。
所述的高分子微纳米多孔膜的制备方法，其中，所述水溶性颗粒物质包括在熔融热塑性中不熔化而在水中溶化的化学物质和在熔融热塑性中不溶化而在水中溶化的化学物质。
所述的高分子微纳米多孔膜的制备方法，其中，所述水溶性颗粒物质为氯化钠、蔗糖或葡萄糖。
所述的高分子微纳米多孔膜的制备方法，其中，所述步骤A中，所述粒径包括：10nm、20nm、30nm、50nm、100nm、200nm、300nm、400nm、500nm、1μm、5μm、50μm、100μm、150μm和200μm。
所述的高分子微纳米多孔膜的制备方法，其中，所述步骤B中，所述热塑性塑料为聚苯乙烯。
所述的高分子微纳米多孔膜的制备方法，其中，所述步骤C中，按质量比计，水溶性细颗粒物质：熔融的热塑性塑料=1:5000~10000。
一种高分子微纳米多孔膜，其中，采用如上任一所述的高分子微纳米多孔膜的制备方法制备而成。
一种高分子微纳米多孔膜的应用，其中，将如上所述的高分子微纳米多孔膜用作细胞培养器。
一种高分子微纳米多孔膜的应用，其中，将如上所述的高分子微纳米多孔膜用于过滤饮用水。
有益效果：本发明的高分子微纳米多孔膜制备过程简单，制备仅需常见的成膜设备即可，且制备过程中无有害气体产生。另外，本发明还可根据需要，将已知粒径的水溶性细颗粒物质分散于熔融的热塑性塑料中，即可获得需要粒径的高分子微纳米多孔薄膜。
具体实施方式
本发明提供一种高分子微纳米多孔膜及其制备方法及其应用，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明公开一种高分子微纳米多孔膜的制备方法，其包括步骤：
A、将水溶性颗粒物质在干燥环境下研磨成细末，然后通过吹风法分离出不同粒径的水溶性细颗粒物质；
B、在熔融温度下熔融热塑性塑料，得到熔融的热塑性塑料；
C、将分离出的已知粒径的水溶性细颗粒物质倒入熔融的热塑性塑料中，充分搅拌至水溶性细颗粒物质均匀分散在熔融的热塑性塑料中，获得待成膜原料；其中，按质量比计，水溶性细颗粒物质：熔融的热塑性塑料=1:1000~100000；
D、将所获得的待成膜原料置于成膜设备中，形成薄膜；
E、将所形成的薄膜浸泡于水中20~30min，然后过滤，收集滤饼并干燥，制得需要粒径的多孔薄膜。
本发明通过将水溶性细颗粒物质分散于熔融的热塑性塑料中，制成待成膜原料，然后将所获得的待成膜原料置于成膜设备中，形成薄膜，最后将所形成的薄膜浸泡于水中，溶解氯化钠，即可获得需要粒径的多孔薄膜。本发明的微纳米多孔膜制备过程简单，制备仅需常见的成膜设备即可，且制备过程中无有害气体产生。另外，本发明还可根据需要，将已知粒径的水溶性细颗粒物质分散于熔融的热塑性塑料中，即可获得需要粒径的高分子的微纳米多孔薄膜。
优选地，本发明所述水溶性颗粒物质包括在熔融热塑性中不熔化而在水中溶化的化学物质和在熔融热塑性中不溶化的而在水中溶化的化学物质。例如，所述水溶性颗粒物质可以为但不限于氯化钠、蔗糖或葡萄糖等水溶性颗粒物质。上述水溶性颗粒物质的熔融点高于热塑性塑料。更优选地，本发明所述水溶性颗粒物质为氯化钠。
本发明所述步骤A中，通过吹风法对研磨好的水溶性细颗粒物质进行分离，从而分离出不同粒径的水溶性细颗粒物质。这主要是水溶性细颗粒物质从高处落下时，给予气流，且气流的速度为1~4m/s，则不同粒径的水溶性细颗粒物质移动的距离不同，从而分离出不同粒径的水溶性细颗粒物质。例如，可分离出粒径为10nm、20nm、30nm、50nm、100nm、200nm、300nm、400nm、500nm、1μm、5μm、50μm、100μm、150μm和200μm等不同粒径的水溶性颗粒物质，即可分离出粒径为200μm内的不同粒径的水溶性颗粒物质。然后将已知粒径大小的水溶性细颗粒物质与熔融的热塑性塑料均匀混合，以制得待成膜原料。
优选地，所述步骤B中，所述热塑性塑料为聚苯乙烯。例如，在熔融温度为240℃下熔融聚苯乙烯，得到熔融的聚苯乙烯。
所述步骤C中，按质量比计，水溶性细颗粒物质：熔融的热塑性塑料=1:1000~100000。优选地，按质量比计，水溶性细颗粒物质：熔融的热塑性塑料=1:5000~10000，在该比例下，水溶性细颗粒物质与熔融的热塑性塑料更易于均匀分散，更利于形成膜孔均匀分布的微纳米多孔膜。
所述步骤D中，通过将所获得的待成膜原料置于成膜设备中，即可形成薄膜。成膜设备中制备薄膜为现有技术，故本发明在此不进行详细说明。
基于上述方法，本发明还提供一种高分子微纳米多孔膜，其采用如上任一所述的微纳米多孔膜的制备方法制备而成。采用本发明上述方法制备微纳米多孔膜，可较方便的控制所制备的微纳米多孔膜的孔径大小，从而获得需要粒径的微纳米多孔膜。另外，本发明方法制得的微纳米多孔膜的膜孔均匀分布。
基于上述微纳米多孔膜，本发明还提供一种高分子微纳米多孔膜的应用，其将上述微纳米多孔膜用作细胞培养器。本发明所述多孔薄膜为高分子材料微纳米薄膜，将本发明制备的高分子材料微纳米多孔膜用作细胞培养器培养细胞，可以使得细胞不能通过膜孔，而细胞培养基、细胞因子、营养成分、氧气等能够自由通过膜孔，使细胞能够准确地模拟体内细胞生长的环境，从而实现细胞的培养。
基于上述微纳米多孔膜，本发明还提供一种高分子微纳米多孔膜的应用，其将上述微纳米多孔膜用于过滤饮用水。本发明所述多孔薄膜为高分子材料微纳米薄膜，将本发明制备的高分子材料微纳米多孔膜用于过滤饮用水，当饮用水流过微纳米多孔膜表面时，微纳米多孔膜表面的膜孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而饮用水中大于膜孔的物质则被截留在微纳米多孔膜的进液侧，成为浓缩液，从而实现对饮用水的净化目的。
综上所述，本发明提供的一种高分子微纳米多孔膜及其制备方法及其应用，本发明通过将水溶性细颗粒物质分散于熔融的热塑性塑料中，制成待成膜原料，然后采用常规方法对待成膜原料进行成膜，最后将所形成的薄膜浸泡于水中，溶解氯化钠，即可获得需要粒径的多孔薄膜。本发明的微纳米多孔膜制备过程简单，制备仅需常见的成膜设备即可，且制备过程中无有害气体产生。另外，本发明还可根据需要，将需要粒径的水溶性细颗粒物质分散于熔融的热塑性塑料中，即可获得需要粒径的多孔薄膜。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种高分子微纳米多孔膜的制备方法，其特征在于，包括步骤：
A、将水溶性颗粒物质在干燥环境下研磨成细末，然后通过吹风法分离出不同粒径的水溶性细颗粒物质；
B、在熔融温度下熔融热塑性塑料，得到熔融的热塑性塑料；
C、将分离出的已知粒径的水溶性细颗粒物质倒入熔融的热塑性塑料中，充分搅拌至水溶性细颗粒物质均匀分散在熔融的热塑性塑料中，获得待成膜原料；其中，按质量比计，水溶性细颗粒物质：熔融的热塑性塑料=1:1000~100000；
D、将所获得的待成膜原料置于成膜设备中，形成薄膜；
E、将所形成的薄膜浸泡于水中20~30min，然后过滤，收集滤饼并干燥，制得需要粒径的多孔薄膜。
2.根据权利要求1所述的高分子微纳米多孔膜的制备方法，其特征在于，所述水溶性颗粒物质包括在熔融热塑性中不熔化而在水中溶化的化学物质和在熔融热塑性中不溶化的而在水中溶化的化学物质。
3.根据权利要求1所述的高分子微纳米多孔膜的制备方法，其特征在于，所述水溶性颗粒物质为氯化钠、蔗糖或葡萄糖。
4.根据权利要求1所述的高分子微纳米多孔膜的制备方法，其特征在于，所述步骤A中，所述粒径包括：10nm、20nm、30nm、50nm、100nm、200nm、300nm、400nm、500nm、1μm、5μm、50μm、100μm、150μm和200μm。
5.根据权利要求1所述的高分子微纳米多孔膜的制备方法，其特征在于，所述步骤B中，所述热塑性塑料为聚苯乙烯。
6.根据权利要求1所述的高分子微纳米多孔膜的制备方法，其特征在于，所述步骤C中，按质量比计，水溶性细颗粒物质：熔融的热塑性塑料=1:5000~10000。
7.一种高分子微纳米多孔膜，其特征在于，采用如权利要求1~6任一所述的高分子微纳米多孔膜的制备方法制备而成。
8.一种高分子微纳米多孔膜的应用，其特征在于，将如权利要求7所述的微纳米多孔膜用作细胞培养器。
9.一种高分子微纳米多孔膜的应用，其特征在于，将如权利要求7所述的微纳米多孔膜用于过滤饮用水。
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