CN111530300B - 一种双功能复合膜及其制备方法和应用、去除白酒中塑化剂的方法 - Google Patents

一种双功能复合膜及其制备方法和应用、去除白酒中塑化剂的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于分离提纯技术领域，具体涉及一种双功能复合膜及其制备方法和应用、去除白酒中塑化剂的方法。本发明提供的双功能复合膜，包括支撑膜和覆盖在所述支撑膜表面的致密层；其中支撑膜包括过滤膜和吸附剂，吸附剂分散于所述过滤膜的孔结构中。本发明中双功能复合膜中致密层能够截留大部分的塑化剂，透过乙醇、水和白酒中香味物质；双功能复合膜中吸附剂能够吸附致密层未能截留的塑化剂实现补充捕集，提高塑化剂的去除率。采用本发明提供的双功能复合膜作为渗透汽化膜对白酒进行渗透汽化分离能够高效分离白酒中的塑化剂，同时富集白酒中的香味物质，保持香味物质不产生损失。

Description

一种双功能复合膜及其制备方法和应用、去除白酒中塑化剂 的方法
技术领域
本发明属于分离提纯技术领域，具体涉及一种双功能复合膜及其制备方法和应用、去除白酒中塑化剂的方法。
背景技术
塑化剂是当前广泛应用于塑料、橡胶等物质的重要化工添加剂，也是一种常见的内分泌干扰素，对身体危害极大，已经被列为全球性最普遍的污染物之一。由于环境污染，导致发酵用的粮食中含有塑化剂，从而在白酒中引入了塑化剂；此外，由于白酒生产过程中接触了塑料管道也会将塑化剂引入白酒中。
目前减除白酒中塑化剂的方式主要包括重蒸和吸附。采用重蒸的方式会造成能源的大量浪费；而吸附的效果会受吸附剂粒径、孔径等的影响，针对特定塑化剂需要设置特定孔径的吸附剂；同时吸附剂在吸附塑化剂的过程中也会吸附酒中的香味物质从而造成资源浪费，影响酒的质量。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种双功能复合膜及其制备方法和应用，采用本发明提供的双功能复合膜作为渗透汽化膜对白酒中塑化剂进行渗透汽化分离，能够高效的分离白酒中的塑化剂，同时富集白酒中的香味成分。
本发明提供了一种双功能复合膜，包括支撑膜和覆盖在所述支撑膜表面的致密层；
所述支撑膜包括过滤膜和吸附剂，所述吸附剂分散于所述过滤膜的孔结构中。
优选的，所述致密层的材料包括聚二甲基硅氧烷、聚醚共聚酰胺、聚氨酯和聚酰亚胺中的一种或多种。
优选的，所述过滤膜包括超滤膜或微滤膜；
所述吸附剂包括纳米级活性炭和/或金属有机框架聚合物。
优选的，所述致密层的厚度为1～100μm。
本发明还提供了上述技术方案所述的双功能复合膜的制备方法，包括以下步骤：
将吸附剂与水混合，得到分散液；
将过滤膜浸没在所述分散液后依次进行超声和干燥，得到支撑膜；
将致密层材料在所述支撑膜表面成膜，得到所述双功能复合膜。
优选的，所述吸附剂与水的质量比为1:10～500。
优选的，所述超声的功率为100～400W，时间为10～30min。
优选的，所述干燥的温度为30～60℃，时间为5～12h。
本发明还提供了上述技术方案所述的双功能复合膜或上述技术方案所述的制备方法制备得到的双功能复合膜在去除白酒中塑化剂中的应用。
本发明提供了一种去除白酒中塑化剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供渗透汽化装置；
将双功能复合膜作为渗透汽化分离膜，进行渗透汽化分离，去除白酒中的塑化剂；
所述双功能复合膜为上述技术方案所述的双功能复合膜或或上述技术方案所述的制备方法制备得到的双功能复合膜。
本发明提供了一种双功能复合膜，包括支撑膜和覆盖在所述支撑膜表面的致密层；所述支撑膜包括过滤膜和吸附剂，所述吸附剂分散于所述过滤膜的孔结构中。本发明的双功能复合膜中致密层能够截留大部分的塑化剂，透过乙醇、水和白酒中香味物质；双功能复合膜中吸附剂能够吸附致密层未能截留的塑化剂实现补充捕集，提高塑化剂的去除率。
采用本发明提供的双功能复合膜作为渗透汽化膜对白酒进行渗透汽化分离能够高效分离白酒中的塑化剂，同时富集白酒中的香味物质，保持香味物质不产生损失。
附图说明
图1为渗透汽化分离装置的结构示意图，其中，1-料液罐，2-料液泵，3-流量计，4-膜池，5-冰浴，6-冷阱，7-真空泵，8-温度控制装置，9-压力表，10-温度传感器。
具体实施方式
本发明提供了一种双功能复合膜，包括支撑膜和覆盖在所述支撑膜表面的致密层；所述支撑膜包括过滤膜和吸附剂，所述吸附剂分散于所述过滤膜的孔结构中。
在本发明中，所述过滤膜优选包括超滤膜或微滤膜，所述超滤膜优选包括无纺布层和涂覆在所述无纺布层表面的超滤膜层；所述超滤膜层的材料优选包括聚偏氟乙烯和/或聚丙烯腈，更优选包括聚偏氟乙烯；当所述超滤膜层的材料为聚偏氟乙烯和聚丙烯腈时，本发明对所述聚偏氟乙烯和聚丙烯腈的配比没有任何特殊的限定，按任意配比进行混合即可。
在本发明中，所述微滤膜优选包括带有无纺布衬底的微滤膜或不带有无纺布衬底的微滤膜；所述带有无纺布衬底的微滤膜优选包括无纺布层和涂覆在所述无纺布层表面的微滤膜层，所述微滤膜层优选包括偏氟乙烯和/或聚丙烯腈，当所述微滤膜层包括偏氟乙烯和聚丙烯腈时，本发明对所述偏氟乙烯和聚丙烯腈的比例无特殊限定；所述不带有无纺布衬底的微滤膜优选包括聚四氟乙烯微滤膜。
在本发明中，所述吸附剂优选包括纳米级活性碳和/或金属有机框架化合物；所述金属有机框架化合物优选包括IRMOF、Cu-MOF、MIL系列、ZIF系列和UIO系列中的一种多种，所述IRMOF优选包括IRMOF-3，所述Cu-MOF优选包括Cu-BTC，所述MIL系列优选包括MIL-53，所述ZIF系列优选包括ZIF-8，所述UIO系列优选包括UIO-66。当所述吸附剂为上述具体选择中的两种以上时，本发明对所述具体物质的配比没有任何特殊的限定，按任意配比进行混合即可。在本发明中，所述吸附剂的粒径优选为1nm～10μm，更优选为50～200nm，最优选为100nm。
在本发明中，所述致密层的材料优选包括聚合物或聚合物的改性材料，所述聚合物优选包括聚二甲基硅氧烷、聚醚共聚酰胺、聚氨酯和聚酰亚胺中的一种或多种，更优选包括聚二甲基硅氧烷；当所述聚合物为上述具体选择中的两种以上时，本发明对上述具体物质的配比没有任何特殊的限定，按任意配比进行混合即可。在本发明中，所述聚合物的改性材料优选利用沸石分子筛对聚合物进行改性。本发明对所述聚合物的改性材料的来源无特殊限定，可以采用市售产品，也可以自己制备得到；当自己制备聚合物的改性材料时，本发明对改性工艺无特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的改性工艺即可。
在本发明中，所述致密层的厚度优选为1～100μm，更优选为20～35μm，最优选为30μm。
在本发明中，所述过滤膜起支撑作用，同时所述过滤膜中具有的极性基团能与吸附剂之间相互作用，从而提高吸附剂的负载稳定性；所述致密层能够截留大部分的塑化剂，透过水、乙醇和白酒中的香味物质，从而将塑化剂从白酒中分离除去；所述吸附剂能够吸附透过致密层的塑化剂，起到第二级截留的作用，进一步提高了塑化剂的分离效率。在本发明中，所述塑化剂优选包括邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二-2-乙基己酯(DEHP)和邻苯二甲酸正二辛酯(DNOP)中的一种或多种。
本发明还提供了上述技术方案所述的双功能复合膜的制备方法，包括以下步骤：
将吸附剂与水混合，得到分散液；
将过滤膜浸没在所述分散液后依次进行超声和干燥，得到支撑膜；
将致密层材料在所述支撑膜表面成膜，得到双功能复合膜。
本发明将吸附剂与水混合，得到分散液。在本发明中，所述吸附剂与水的质量比优选为1:10～500，更优选为1：100～200；所述混合优选依次在搅拌和超声的条件下进行，所述搅拌的转速优选为80～210rpm，更优选为100～200rpm，所述搅拌的时间优选为20～35min，更优选为30min；所述超声的功率优选为100～400W，更优选为200W，所述超声的时间优选为10～30min，更优选为15～20min。本发明在搅拌和超声条件下对吸附剂和水进行混合，能够使吸附剂均匀分散于水中，从而保证吸附剂均匀分散于超滤膜中。
得到分散液后，本发明将过滤膜浸没在所述分散液后依次进行超声和干燥，得到支撑膜。本发明对所述分散液的用量无特殊要求，只要能够将过滤膜浸没即可。在本发明中，所述超声的功率优选为100～400W，更优选为200W，所述超声的时间优选为10～30min，更优选为15～20min；所述干燥的温度优选为30～60℃，更优选为45～50℃，所述干燥的时间优选为5～12h，更优选为6～8h。
在本发明中，吸附剂在所述超声的作用下进入过滤膜的孔道内，附着在孔壁上，所述附着主要依靠分子间作用力附着，所述分子间作用力优选包括氢键，π-π电子云作用力或者是基团间的亲和作用力。
得到支撑膜后，本发明将致密层材料在所述支撑膜表面成膜，得到双功能复合膜。在本发明中，所述成膜的方式优选包括刮膜，本发明对刮膜工艺无特殊限定，采用常规的工艺即可。在本发明中，所述刮膜优选为用刮刀在支撑膜表面进行刮膜，所述刮刀的厚度优选为50～150μm，可具体为50μm、100μm或150μm。本发明通过控制所述刮刀的厚度调节致密层的厚度。
本发明还提供了上述技术方案所述双功能复合膜或上述技术方案所述制备方法制备得到的双功能复合膜在去除白酒中塑化剂中的应用。
本发明还提供了一种去除白酒中塑化剂的方法，包括以下步骤：
提供渗透汽化装置；
将双功能复合膜作为渗透汽化分离膜，进行渗透汽化分离，去除白酒中的塑化剂；
所述双功能复合膜为上述技术方案所述双功能复合膜或上述技术方案所述制备方法制备得到的双功能复合膜。
本发明对所述渗透汽化分离的过程没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的过程进行即可；本发明对渗透汽化装置无特殊要求，采用常规市售装置即可。
在本发明实施例中，所述渗透汽化装置采用市售产品，其结构如图1所示。所述渗透汽化装置包括顺次连通的料液罐1、料液泵2、流量计3、膜池4、冰浴5、冷阱6和真空泵7，所述流量计3和膜池4之间的管路上设置有压力表9和温度传感器10，所述温度控制装置8设置于料液罐1内部，用于调控料液的温度；所述温度控制装置8包括U型加热管和温度传感器。所述膜池4内安装有所述双功能复合膜，所述双功能复合膜中致密层朝向白酒入口侧。
在本发明的实施例中，所述渗透汽化分离的过程具体为：将待分离的白酒放入料液罐1中；将所述双功能复合膜安装在膜池4中；启动真空泵7；启动料液泵2进行渗透汽化分离；所述料液泵2将白酒输送至膜池4中，白酒中易挥发物质透过双功能复合膜，在冰浴5和冷阱6中凝结回收，未挥发的物质回流至料液罐1；料液在料液泵2的作用下在料液罐1、膜池4之间循环。本发明根据生产需要限定分离终点，具体的为当香味物质回收率达到90％时，可以选择结束渗透分离，如果希望完全回收，可视延长分离时间。在本发明中，所述料液的温度为20～60℃，所述料液的温度由温度控制装置8进行调节。本发明实施例通过所述真空泵7设置膜池4下游侧的真空环境，所述真空环境的绝对压力为0.01～500Pa；所述膜池4上游侧优选为常压，压力表9能够显示膜池4上游侧压力；温度传感器10能够检测料液进入膜池4之前的温度。在本发明的实施例中，所述料液罐1中料液在所述料液泵2的作用下通过流量计3进入膜池4，料液中乙醇和白酒中香味物质汽化后透过渗透汽化膜进入膜池4下游侧，未汽化的组分优选在料液泵2的作用下循环至料液罐1；汽化组分进入膜池4下游侧在冰浴5和冷阱6中凝结回收。将冰浴5和冷阱6中渗透物混合得到除去塑化剂的白酒。
在本发明的实施例中，所述双功能复合膜放入尺寸与所述膜池4的底部尺寸相一致，在本发明实施例中，所述双功能复合膜的有效面积为0.22cm2；本发明安装所述双功能复合膜时优选将双功能复合膜中的致密层朝向白酒入口侧；在分离过程中，部分未被双功能复合膜截留的塑化剂进入双功能复合膜中会被双功能复合膜中的吸附剂吸附进一步提高塑化剂分离效率。在本发明中，所述双功能复合膜能够起到截留和吸附双重功能。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种双功能复合膜及其制备方法和应用、去除白酒中塑化剂的方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
将1g纳米活性炭(粒径100nm)与100g水混合，在200rpm的转速下搅拌30min后，在功率为400W的条件下超声15min，得到分散液；
将带有无纺布衬底的聚偏氟乙烯微滤膜浸入所述分散液中，在功率为400W的条件下超声处理15min后，在50℃下干燥12h，得到支撑膜；
利用沸石分子筛改性的聚二甲基硅氧烷在所述支撑膜表面刮膜，得到双功能复合膜，其中致密层的厚度为30μm；
采用如图1所示的渗透汽化分离装置进行渗透汽化分离，将1000mL58°市售某品牌的白酒(通过GC-MS检测含邻苯二甲酸二丁酯浓度为3mg/L，苯二甲酸二-2-乙基己酯为6mg/L，邻苯二甲酸正二辛酯1mg/L，塑化剂总浓度为10mg/L)放入料液罐1中，将有效面积为0.22cm2的所述双功能复合膜安装在膜池4中作为渗透汽化分离膜，通过温度控制装置8调节白酒的温度为50℃，通过真空泵7调节膜池4下游侧绝对真空压力为100Pa，料液泵2将白酒在料液罐和膜池之间循环进行渗透汽化分离，渗透汽化分离5h后将冰浴5和冷阱6中的渗透物混合得到去除塑化剂后白酒。
通过GC-MS分析原酒中香味物质的含量列于表1中，在进行渗透汽化分离过程中每隔1h检测一次渗透物中香味物质的含量，结果列于表1中。通过GC-MS方法每隔1h检测渗透物中塑化剂总浓度，检测结果列于表2中，同时经过计算得到塑化剂的截留率，结果列于表2中，截留率＝1-(渗透液中塑化剂总浓度/原料侧料液中塑化剂总浓度)。
表1白酒进行渗透汽化分离前后香味物质含量
Figure BDA0002495755280000071
Figure BDA0002495755280000081
表2进行渗透汽化分离后白酒中塑化剂浓度以及塑化剂的截留率
Figure BDA0002495755280000082
由表1和表2中数据可知利用本发明提供的双功能复合膜作为渗透汽化分离膜去除白酒中塑化剂能够保留白酒中香味物质，且经渗透汽化分离白酒中塑化剂的截留率为97.64～98.26％。
实施例2
将1g ZIF-8(粒径为50nm)与100g水混合，在200rpm的转速下搅拌20min后，在功率为200W的条件下超声20min，得到分散液；
将聚偏氟乙烯超滤膜浸入所述分散液中，在功率为100W的条件下超声处理15min后，在60℃下干燥8h，得到负载吸附剂的支撑膜；
将聚氨酯在所述支撑膜表面刮膜，得到双功能复合膜，其中致密层的厚度为20μm；
采用如图1所示的渗透汽化分离装置进行渗透汽化分离，将1000mL58°市售某品牌白酒的白酒(通过GC-MS检测含邻苯二甲酸二丁酯浓度为4mg/L，苯二甲酸二-2-乙基己酯为4mg/L，邻苯二甲酸正二辛酯2mg/L，塑化剂总浓度为10mg/L)放入料液罐1中，将有效面积为0.22cm2的所述双功能复合膜安装在膜池4中作为渗透汽化分离膜，通过温度控制装置8调节白酒的温度为40℃，通过真空泵7调节膜池4下游侧绝对真空压力为20Pa，料液泵2将白酒在料液罐和膜池之间循环进行渗透汽化分离，通过GC-MS方法每隔1h检测渗透物塑化剂总浓度结果列于表3中，同时经过计算得到塑化剂的总截留率，结果列于表3中，截留率＝1-(渗透液中塑化剂总浓度/原料侧料液中塑化剂总浓度)。
表3进行渗透汽化分离后白酒中塑化剂浓度以及塑化剂的截留率
Figure BDA0002495755280000091
由表3中数据可知利用本发明提供的双功能复合膜作为渗透汽化分离膜去除白酒中塑化剂，白酒中塑化剂的截留率为95.7442～97.3341％。
实施例3
将1g MIL-53(粒径为50nm)与500g水混合，在100rpm的转速下搅拌20min后，在功率为400W的条件下超声15min，得到分散液；
将聚四氟乙烯微滤膜浸入所述分散液中，在功率为200W的条件下超声处理20min后，在50℃下干燥8h，得到负载吸附剂的支撑膜；
将聚醚共聚酰胺在所述支撑膜表面刮膜，得到双功能复合膜，其中致密层的厚度为25μm；
利用实施例3中制备得到的双功能复合膜作为渗透汽化分离膜去除白酒中塑化剂，且对白酒中塑化剂的截留率与实施例1或2的结果相似。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。

Claims (2)

1.一种双功能复合膜在去除白酒中塑化剂中的应用，其特征在于，所述双功能复合膜由支撑膜和覆盖在所述支撑膜表面的致密层构成；
所述支撑膜由过滤膜和吸附剂构成，所述吸附剂分散于所述过滤膜的孔结构中；
所述致密层的材料为沸石分子筛改性的聚二甲基硅氧烷；
所述过滤膜包括超滤膜或微滤膜；
所述吸附剂为纳米级活性炭；所述吸附剂的粒径为100nm；
所述致密层的厚度为30μm；
所述双功能复合膜的制备方法，包括以下步骤：
将吸附剂与水混合，得到分散液；
将过滤膜浸没在所述分散液后依次进行超声和干燥，得到支撑膜；
将致密层材料在所述支撑膜表面成膜，得到所述双功能复合膜；
所述混合的转速为200rpm，所述混合的时间为30min；
所述吸附剂与水的质量比为1:100；
所述超声的功率为400W，时间为15min；
所述干燥的温度为50℃，时间为12h。
2.一种去除白酒中塑化剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：提供渗透汽化装置；
将双功能复合膜作为渗透汽化分离膜，进行渗透汽化分离，去除白酒中的塑化剂；
所述双功能复合膜由支撑膜和覆盖在所述支撑膜表面的致密层构成；
所述支撑膜由过滤膜和吸附剂构成，所述吸附剂分散于所述过滤膜的孔结构中；
所述致密层的材料为沸石分子筛改性的聚二甲基硅氧烷；
所述过滤膜包括超滤膜或微滤膜；
所述吸附剂为纳米级活性炭；所述吸附剂的粒径为100nm；
所述致密层的厚度为30μm；
所述双功能复合膜的制备方法，包括以下步骤：
将吸附剂与水混合，得到分散液；
将过滤膜浸没在所述分散液后依次进行超声和干燥，得到支撑膜；
将致密层材料在所述支撑膜表面成膜，得到所述双功能复合膜；
所述混合的转速为200rpm，所述混合的时间为30min；
所述吸附剂与水的质量比为1:100；
所述超声的功率为400W，时间为15min；
所述干燥的温度为50℃，时间为12h。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111530300B (zh) * 2020-05-18 2022-02-15 北京工商大学 一种双功能复合膜及其制备方法和应用、去除白酒中塑化剂的方法
CN112899076B (zh) * 2021-03-10 2022-04-22 江西仙客来生物科技有限公司 一种除去灵芝孢子油原料中有害物的方法
CN114515517B (zh) * 2022-02-22 2023-03-28 华中科技大学 低温水相原位生长mof中间层的聚合物复合膜及制备和应用
CN115055057B (zh) * 2022-06-27 2024-04-05 江苏久膜高科技股份有限公司 一种白酒香味浓缩复合膜的制备方法及其应用

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59225704A (ja) * 1983-06-03 1984-12-18 Sumitomo Electric Ind Ltd ガス選択透過性複合膜およびその製造方法
NL9301716A (nl) * 1993-10-06 1995-05-01 X Flow Bv Microfiltratie- en/of ultrafiltratiemembraan, werkwijze voor de bereiding van een dergelijk membraan, alsmede werkwijze voor het filtreren van een vloeistof met behulp van een dergelijk membraan.
CA2467236A1 (en) * 2004-05-13 2005-11-13 Wine Network Technology Pty Ltd Taint removal from wine
JP2006088079A (ja) * 2004-09-27 2006-04-06 Bussan Nanotech Research Institute Inc 管端部接続体
US20080035567A1 (en) * 2006-08-08 2008-02-14 Sabottke Craig Y Enhanced membrane separation system
US7785471B2 (en) * 2006-08-08 2010-08-31 Exxonmobil Research And Engineering Company Chromatographic membrane separation
US7749387B2 (en) * 2006-08-08 2010-07-06 Exxonmobil Research And Engineering Company Integrally-layered polymeric membranes and method of use
CN103212380A (zh) * 2013-05-21 2013-07-24 袁瑞 除塑化剂的微滤膜
CN103305391B (zh) * 2013-07-04 2014-11-05 南京九思高科技有限公司 一种提高白酒品级的方法
CN103877871B (zh) * 2014-03-31 2016-01-06 大连欧科膜技术工程有限公司 一种复合分离膜、其制备方法及应用
CN207271078U (zh) * 2017-06-09 2018-04-27 上海楚源环保科技有限公司 一种除塑化剂的微滤膜
CN108441325A (zh) * 2018-04-18 2018-08-24 无限极（中国）有限公司 一种祛除五味子精油中塑化剂的方法
CN111530300B (zh) * 2020-05-18 2022-02-15 北京工商大学 一种双功能复合膜及其制备方法和应用、去除白酒中塑化剂的方法

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