CN105233791B - 一种具有抗菌作用的活性炭复合膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有抗菌作用的活性炭复合膜的制备方法，先将活性炭加入到聚乙二醇与甲基丙烯酸的混合液中，加热搅拌，得到混合物一；然后将羟丙甲纤维素，明胶和聚四氢呋喃醚二醇加入到搅拌机中搅拌混合均匀，得到混合物二；再将对羟基苯甲酸酯溶于乙醇中，加入到混合物一中，在真空条件下升温反应，得到混合物三；最后将混合物二加入到混合物三中，升温搅拌后刮制成膜，使用表面平整的玻璃或陶瓷盖于膜表面，用热空气将膜烘50‑60分钟，再移至0‑5℃的环境中，保持一定时间后自然升至室温，得到具有抗菌作用的活性炭复合膜。本发明提供的制备方法制备得到的复合膜具有良好的物理性能与抗菌性能，扩展了应用范围。
Description
技术领域
本发明属于活性炭应用方法技术领域，具体涉及一种具有抗菌作用的活性炭复合膜的制备方法。
背景技术
活性炭又称活性炭黑。是黑色粉末状或块状、颗粒状、蜂窝状的无定形碳，也有排列规整的晶体碳。活性炭中除碳元素外，还包含两类掺和物：一类是化学结合的元素，主要是氧和氢，这些元素是由于未完全炭化而残留在炭中，或者在活化过程中，外来的非碳元素与活性炭表面化学结合，如用水蒸气活化时，活性炭表面被氧化或水蒸气氧化；另一类掺和物是灰分，它是活性炭的无机部分；灰分在活性碳中易造成二次污染。活性炭的主要原料几乎可以是所有富含碳的有机材料，如煤、木材、果壳、椰壳、核桃壳、杏壳、枣壳等。这些含碳材料在活化炉中，在高温和一定压力下通过热解作用被转换成活性炭。在此活化过程中，巨大的表面积和复杂的孔隙结构逐渐形成，而所谓的吸附过程正是在这些孔隙中和表面上进行的，活性炭中孔隙的大小对吸附质有选择吸附的作用，这是由于大分子不能进入比它孔隙小的活性炭孔径内的缘故。
活性炭是由含炭为主的物质作原料，经高温炭化和活化制得的疏水性吸附剂。活性炭含有大量微孔，具有巨大的比表面积，能有效地去除色度、臭味，可去除二级出水中大多数有机污染物和某些无机物，包含某些有毒的重金属。影响活性炭吸附的因素有：活性炭的特性；被吸附物的特性和浓度；废水的PH值；悬浮固体含量等特性；接触系统及运行方式等。活性炭能有效吸附氯代烃、有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂，还能吸附苯醚、正硝基氯苯、萘、乙烯、二甲苯酚、苯酚、DDT、艾氏剂、烷基苯磺酸及许多酯类和芳烃化合物。二级出水中也含有不被活性炭吸附的有机物，如蛋白质的中间降解物质，比原有的有机物更难被活性炭吸附，活性炭对THMS的去除能力较低，仅达到23-60％。活性炭吸附法与其他处理方法联用，出现了臭氧-活性炭法、混凝-吸附活性炭法、Habberer工艺、活性炭-硅藻土法等，使活性炭的吸附周期明显延长，用量减少，处理效果和范围大幅度提高。
目前活性炭的主要作用是吸附，而主要应用手段还局限于将活性炭制备成不同的规格形状直接使用，而将活性炭作为基础材料制备其他应用范围更广的复合材料在目前的现有技术中并不多见。
发明内容
本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种
本发明的技术方案如下：
一种具有抗菌作用的活性炭复合膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将活性炭加入到聚乙二醇与甲基丙烯酸的混合液中，加热至40-50℃，搅拌20-30分钟，得到混合物一；
步骤二，将羟丙甲纤维素，明胶和聚四氢呋喃醚二醇加入到搅拌机中搅拌混合均匀，得到混合物二；
步骤三，将对羟基苯甲酸酯溶于乙醇中，加入到混合物一中，在真空条件下升温至50-60℃，保持10-20分钟，得到混合物三；
步骤四，将混合物二加入到混合物三中，升温至50-60℃，搅拌180-200分钟，然后将搅拌后的混合物刮制成膜，使用表面平整的玻璃或陶瓷盖于膜表面，用热空气将膜烘50-60分钟，再移至0-5℃的环境中，保持150-180分钟，自然升至室温，得到具有抗菌作用的活性炭复合膜。
所述的具有抗菌作用的活性炭复合膜的制备方法，步骤一中活性炭与混合液的质量比为1:1.5-2。
所述的具有抗菌作用的活性炭复合膜的制备方法，步骤一混合液中聚乙二醇与甲基丙烯酸的质量比为1:2-3。
所述的具有抗菌作用的活性炭复合膜的制备方法，步骤一中聚乙二醇为聚乙二醇400或聚乙二醇600。
所述的具有抗菌作用的活性炭复合膜的制备方法，步骤二中羟丙甲纤维素、明胶和聚四氢呋喃醚二醇的质量比为1:3:1。
所述的具有抗菌作用的活性炭复合膜的制备方法，步骤三中羟基苯甲酸酯、乙醇与混合物一的质量比为0.2-0.5:5-10：15-20。
所述的具有抗菌作用的活性炭复合膜的制备方法，步骤三中真空条件的真空度为0.002-0.006MPa。
所述的具有抗菌作用的活性炭复合膜的制备方法，步骤四中混合物二与混合物三的质量比为0.3:1。
所述的具有抗菌作用的活性炭复合膜的制备方法，步骤四中热空气的温度为70-75℃。
本发明提供的制备方法得到的复合膜具有良好的物理性能，同时具有良好的抗菌性，其中断裂伸长率达到了252％以上，拉伸强度达到了12MPa以上，四氯化碳吸附值达到了312mg以上，对于金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、沙门氏菌的杀灭率均达到了96.5％以上。
具体实施方式：
实施例1
一种具有抗菌作用的活性炭复合膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将100g活性炭加入到50g聚乙二醇400与100g甲基丙烯酸的混合液中，加热至40-50℃，搅拌20-30分钟，得到混合物一；
步骤二，将羟丙甲纤维素，明胶和聚四氢呋喃醚二醇加入到搅拌机中搅拌混合均匀，得到混合物二；
步骤三，将对羟基苯甲酸酯溶于乙醇中，加入到混合物一中，在真空度为0.002MPa的真空条件下升温至50℃，保持10分钟，得到混合物三；
步骤四，将混合物二加入到混合物三中，升温至50-60℃，搅拌180-200分钟，然后将搅拌后的混合物刮制成膜，使用表面平整的玻璃或陶瓷盖于膜表面，用温度为70-75℃的热空气将膜烘50-60分钟，再移至0-5℃的环境中，保持150-180分钟，自然升至室温，得到具有抗菌作用的活性炭复合膜。
实施例2
一种具有抗菌作用的活性炭复合膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将活性炭加入到聚乙二醇400或聚乙二醇600与甲基丙烯酸的混合液中，加热至40-50℃，搅拌20-30分钟，得到混合物一；
步骤二，将羟丙甲纤维素，明胶和聚四氢呋喃醚二醇加入到搅拌机中搅拌混合均匀，得到混合物二；
步骤三，将对羟基苯甲酸酯溶于乙醇中，加入到混合物一中，在真空度为0.002-0.006MPa的真空条件下升温至50-60℃，保持10-20分钟，得到混合物三；
步骤四，将混合物二加入到混合物三中，升温至50-60℃，搅拌180-200分钟，然后将搅拌后的混合物刮制成膜，使用表面平整的玻璃或陶瓷盖于膜表面，用温度为70-75℃的热空气将膜烘50-60分钟，再移至0-5℃的环境中，保持150-180分钟，自然升至室温，得到具有抗菌作用的活性炭复合膜。
实施例3
一种具有抗菌作用的活性炭复合膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将活性炭加入到聚乙二醇400或聚乙二醇600与甲基丙烯酸的混合液中，加热至40-50℃，搅拌20-30分钟，得到混合物一；
步骤二，将羟丙甲纤维素，明胶和聚四氢呋喃醚二醇加入到搅拌机中搅拌混合均匀，得到混合物二；
步骤三，将对羟基苯甲酸酯溶于乙醇中，加入到混合物一中，在真空度为0.002-0.006MPa的真空条件下升温至50-60℃，保持10-20分钟，得到混合物三；
步骤四，将混合物二加入到混合物三中，升温至50-60℃，搅拌180-200分钟，然后将搅拌后的混合物刮制成膜，使用表面平整的玻璃或陶瓷盖于膜表面，用温度为70-75℃的热空气将膜烘50-60分钟，再移至0-5℃的环境中，保持150-180分钟，自然升至室温，得到具有抗菌作用的活性炭复合膜。
实施例4
一种具有抗菌作用的活性炭复合膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将活性炭加入到聚乙二醇400或聚乙二醇600与甲基丙烯酸的混合液中，加热至40-50℃，搅拌20-30分钟，得到混合物一；
步骤二，将羟丙甲纤维素，明胶和聚四氢呋喃醚二醇加入到搅拌机中搅拌混合均匀，得到混合物二；
步骤三，将对羟基苯甲酸酯溶于乙醇中，加入到混合物一中，在真空度为0.002-0.006MPa的真空条件下升温至50-60℃，保持10-20分钟，得到混合物三；
步骤四，将混合物二加入到混合物三中，升温至50-60℃，搅拌180-200分钟，然后将搅拌后的混合物刮制成膜，使用表面平整的玻璃或陶瓷盖于膜表面，用温度为70-75℃的热空气将膜烘50-60分钟，再移至0-5℃的环境中，保持150-180分钟，自然升至室温，得到具有抗菌作用的活性炭复合膜。
对以上实施例制备得到的复合膜进行性能测试，结果如下：
从以上结果可以看出，本发明提供的制备方法得到的复合膜具有良好的物理性能，同时具有良好的抗菌性，其中断裂伸长率达到了252％以上，拉伸强度达到了12MPa以上，四氯化碳吸附值达到了312mg以上，对于金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、沙门氏菌的杀灭率均达到了96.5％以上，极大的拓展了活性炭的应用。
Claims (4)
1.一种具有抗菌作用的活性炭复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 ：
步骤一，将活性炭加入到聚乙二醇与甲基丙烯酸的混合液中，加热至 40-50℃，搅拌20-30 分钟，得到混合物一 ；
步骤二，将羟丙甲纤维素，明胶和聚四氢呋喃醚二醇加入到搅拌机中搅拌混合均匀，得到混合物二 ；
步骤三，将对羟基苯甲酸酯溶于乙醇中，加入到混合物一中，在真空条件下升温至50-60℃，保持 10-20 分钟，得到混合物三 ；
步骤四，将混合物二加入到混合物三中，升温至 50-60℃，搅拌 180-200 分钟，然后将搅拌后的混合物刮制成膜，使用表面平整的玻璃或陶瓷盖于膜表面，用热空气将膜烘 50-60分钟，再移至 0-5℃的环境中，保持 150-180 分钟，自然升至室温，得到具有抗菌作用的活性炭复合膜；
其中步骤一中活性炭与混合液的质量比为 1:1.5-2；步骤一混合液中聚乙二醇与甲基丙烯酸的质量比为 1:2-3；步骤二中羟丙甲纤维素、明胶和聚四氢呋喃醚二醇的质量比为1:3:1；步骤三中羟基苯甲酸酯、乙醇与混合物一的质量比为 0.2-0.5:5-10:15-20；步骤四中混合物二与混合物三的质量比为 0.3:1。
2.根据权利要求 1 所述的具有抗菌作用的活性炭复合膜的制备方法，其特征在于，步骤一中聚乙二醇为聚乙二醇 400 或聚乙二醇 600。
3.根据权利要求 1 所述的具有抗菌作用的活性炭复合膜的制备方法，其特征在于，步骤三中真空条件的真空度为 0.002-0.006MPa。
4.根据权利要求 1 所述的具有抗菌作用的活性炭复合膜的制备方法，其特征在于，步骤四中热空气的温度为 70-75℃。
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