CN115198529A - 一种检测试纸用新型亲水膜制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种检测试纸用新型亲水膜制备工艺，属于液体检测技术领域，该新型亲水膜由以下重量份原料组成：聚偏二氟乙烯30～75份、乙酸叔丁酯10～20份、分散介质200～300份、有机添加剂10～15份、Y‑缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷2～6份、纳米颗粒4～11份和去离子水500～700份；本发明能够显著提高新型亲水膜的亲水性，从而可进一步提高新型亲水膜的吸水性能，使得试纸的取样时间缩短，进而可提高检测试纸的检测效率，同时制备原料相对较为安全，从而降低了制作过程中的危险性，且能够精准把控原料的实际需求量，使得新型亲水膜更加符合预期效果，从而可确保大批量产品的质量稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及液体检测技术领域，尤其涉及一种检测试纸用新型亲水膜制备工艺。
背景技术
试纸，指用化学药品浸渍过的、可通过其颜色变化检验液体或气体中某些物质存在的一类纸，例如pH试纸是用多种酸碱指示剂进行浸渍的，用来检验物质的酸性或碱性，或待测溶液的近似pH值，其中用碘化钾浸渍的试纸，用以检验硫化物，其纸质柔软，吸收性能好，水浸泡不膨胀不破裂，而达到这些效果就必须使用亲水膜辅助操作。
经检索，中国专利号CN202110916594.0公开了一种自清洁亲水膜及其制备方法，虽然可制备亲水膜，同时可自清洁，但是其制作原料具有剧毒，使得制作过程较为危险，同时该亲水膜只有表面具有亲水效应，从而使得吸收性能无法进一步提高，使得取样时间延长，进而降低了检测试纸的检测效率，且一般亲水膜的制备工艺对物料的称量较为随意，从而使得物料的配比不够精确，从而影响后续亲水膜的质量，带来了工艺缺陷的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的一种检测试纸用新型亲水膜制备工艺。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种检测试纸用新型亲水膜制备工艺，该新型亲水膜由以下重量份原料组成：聚偏二氟乙烯30～75份、乙酸叔丁酯10～20份、分散介质200～300份、有机添加剂10～15份、Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷2～6份、纳米颗粒4～11份和去离子水500～700份；
该新型亲水膜制备工艺包括以下制备工序：称量原料-制备复合膜-制备亲水整理液-表面处理-后处理-入库。
进一步地，所述称量原料工序：根据公式：
BP＝BC×(1-WC)；
称量原料，其中CQ为在预设批次中的一种原材料的实际需求量，即原料称配量信息；RMQ为生产标准量的产品时需要的该种原材料的有效成分的标准需求量，即标准称配量信息；OQ为预设批次的生产量，及生产计划信息；RQ为产品的标准生产量；BP为物料批次有效成分含量，即原料成分信息；BC为物料批次的含量；WC为物料批次的水分含量。
进一步地，所述制备复合膜工序：将聚偏二氟乙烯和乙酸叔丁酯放入反应釜中，并采用搅拌装置进行混合搅拌，再加入一半的分散介质，使得分散介质溶解聚偏二氟乙烯和乙酸叔丁酯，即得混合液A，再将纳米颗粒溶解于剩余的分散介质中，即得混合液B，再将混合液B倒入反应釜中，并通过搅拌装置持续混合搅拌20h，使得混合液B与混合液A充分混合，即得铸膜液，最后通过静电纺丝机制取复合膜。
进一步地，所述溶解的溶解温度为40℃～80℃，溶解时间为5～10h，所述分散介质为N,N-二甲基甲酰胺，所述纳米颗粒为淀粉纳米颗粒，其中淀粉纳米颗粒的制备方法具体为：
S1、称取淀粉40～80份和硫酸溶液400～450份；
S2、将淀粉放置于硫酸溶液中，并在40℃下水浴反应6d，即得预产物；
S3、水洗预产物，并干燥处理，即得淀粉纳米颗粒；
所述硫酸溶液的浓度为3M。
进一步地，所述制备亲水整理液工序：将有机添加剂和Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷同时加入去离子水中，并通过搅拌装置进行混合搅拌，即得亲水整理液。
进一步地，所述有机添加剂为聚乙烯吡咯烷酮，所述聚乙烯吡咯烷酮的浓度为2wt％。
进一步地，所述表面处理工序：将制备复合膜工序中得到的复合膜浸泡于乙醇溶液中，浸泡时间为2～3min，初次浸泡完成后，再将复合膜浸入亲水整理液中，即得预亲水膜。
进一步地，所述后处理工序和入库工序：用烘干设备对表面处理工序中的预亲水膜进行烘干处理，烘干完成后即得新型亲水膜，再依据实际需求切割新型亲水膜，并进行抽样检测，最后包装入库。
相比于现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本发明通过在复合膜内加入淀粉纳米颗粒，使得复合膜内部具有亲水性，再通过对复合膜的表面进行亲水改性，可进一步提高复合膜表面的亲水性，使得新型亲水膜的亲水性显著提高，从而可进一步提高新型亲水膜的吸水性能，使得试纸的取样时间缩短，进而可提高检测试纸的检测效率，同时制备原料相对较为安全，从而降低了制作过程中的危险性。
2、本发明通过改进称量方法，使得新型亲水膜原料的实际需求量可精准把控，从而可提高新型亲水膜的质量，也更加符合预期效果，从而可确保大批量产品的质量稳定性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明提出的一种检测试纸用新型亲水膜制备工艺的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1：
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种检测试纸用新型亲水膜制备工艺，该新型亲水膜由以下重量份原料组成：聚偏二氟乙烯75份、乙酸叔丁酯20份、分散介质300份、有机添加剂15份、Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷6份、纳米颗粒11份和去离子水700份；
该新型亲水膜制备工艺包括以下制备工序：称量原料-制备复合膜-制备亲水整理液-表面处理-后处理-入库，称量原料工序：根据公式：
BP＝BC×(1-WC)；
称量原料，其中CQ为在预设批次中的一种原材料的实际需求量，即原料称配量信息；RMQ为生产标准量的产品时需要的该种原材料的有效成分的标准需求量，即标准称配量信息；OQ为预设批次的生产量，及生产计划信息；RQ为产品的标准生产量；BP为物料批次有效成分含量，即原料成分信息；BC为物料批次的含量；WC为物料批次的水分含量，制备复合膜工序：将聚偏二氟乙烯和乙酸叔丁酯放入反应釜中，并采用搅拌装置进行混合搅拌，再加入一半的分散介质，使得分散介质溶解聚偏二氟乙烯和乙酸叔丁酯，即得混合液A，再将纳米颗粒溶解于剩余的分散介质中，即得混合液B，再将混合液B倒入反应釜中，并通过搅拌装置持续混合搅拌20h，使得混合液B与混合液A充分混合，即得铸膜液，最后通过静电纺丝机制取复合膜，溶解的溶解温度为80℃，溶解时间为10h，分散介质为N,N-二甲基甲酰胺，纳米颗粒为淀粉纳米颗粒，其中淀粉纳米颗粒的制备方法具体为：
S1、称取淀粉80份和硫酸溶液450份；
S2、将淀粉放置于硫酸溶液中，并在40℃下水浴反应6d，即得预产物；
S3、水洗预产物，并干燥处理，即得淀粉纳米颗粒；
硫酸溶液的浓度为3M，制备亲水整理液工序：将有机添加剂和Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷同时加入去离子水中，并通过搅拌装置进行混合搅拌，即得亲水整理液，有机添加剂为聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯吡咯烷酮的浓度为2wt％，表面处理工序：将制备复合膜工序中得到的复合膜浸泡于乙醇溶液中，浸泡时间为3min，初次浸泡完成后，再将复合膜浸入亲水整理液中，即得预亲水膜，后处理工序和入库工序：用烘干设备对表面处理工序中的预亲水膜进行烘干处理，烘干完成后即得新型亲水膜，再依据实际需求切割新型亲水膜，并进行抽样检测，最后包装入库。
实施例2：
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种检测试纸用新型亲水膜制备工艺，该新型亲水膜由以下重量份原料组成：聚偏二氟乙烯30份、乙酸叔丁酯10份、分散介质200份、有机添加剂10份、Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷2份、纳米颗粒4份和去离子水500份；
该新型亲水膜制备工艺包括以下制备工序：称量原料-制备复合膜-制备亲水整理液-表面处理-后处理-入库，称量原料工序：根据公式：
BP＝BC×(1-WC)；
称量原料，其中CQ为在预设批次中的一种原材料的实际需求量，即原料称配量信息；RMQ为生产标准量的产品时需要的该种原材料的有效成分的标准需求量，即标准称配量信息；OQ为预设批次的生产量，及生产计划信息；RQ为产品的标准生产量；BP为物料批次有效成分含量，即原料成分信息；BC为物料批次的含量；WC为物料批次的水分含量，制备复合膜工序：将聚偏二氟乙烯和乙酸叔丁酯放入反应釜中，并采用搅拌装置进行混合搅拌，再加入一半的分散介质，使得分散介质溶解聚偏二氟乙烯和乙酸叔丁酯，即得混合液A，再将纳米颗粒溶解于剩余的分散介质中，即得混合液B，再将混合液B倒入反应釜中，并通过搅拌装置持续混合搅拌20h，使得混合液B与混合液A充分混合，即得铸膜液，最后通过静电纺丝机制取复合膜，溶解的溶解温度为40℃，溶解时间为5h，分散介质为N,N-二甲基甲酰胺，纳米颗粒为淀粉纳米颗粒，其中淀粉纳米颗粒的制备方法具体为：
S1、称取淀粉40份和硫酸溶液400份；
S2、将淀粉放置于硫酸溶液中，并在40℃下水浴反应6d，即得预产物；
S3、水洗预产物，并干燥处理，即得淀粉纳米颗粒；
硫酸溶液的浓度为3M，制备亲水整理液工序：将有机添加剂和Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷同时加入去离子水中，并通过搅拌装置进行混合搅拌，即得亲水整理液，有机添加剂为聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯吡咯烷酮的浓度为2wt％，表面处理工序：将制备复合膜工序中得到的复合膜浸泡于乙醇溶液中，浸泡时间为2min，初次浸泡完成后，再将复合膜浸入亲水整理液中，即得预亲水膜，后处理工序和入库工序：用烘干设备对表面处理工序中的预亲水膜进行烘干处理，烘干完成后即得新型亲水膜，再依据实际需求切割新型亲水膜，并进行抽样检测，最后包装入库。
实施例3：
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种检测试纸用新型亲水膜制备工艺，该新型亲水膜由以下重量份原料组成：聚偏二氟乙烯52份、乙酸叔丁酯15份、分散介质250份、有机添加剂12份、Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷4份、纳米颗粒7份和去离子水600份；
该新型亲水膜制备工艺包括以下制备工序：称量原料-制备复合膜-制备亲水整理液-表面处理-后处理-入库，称量原料工序：根据公式：
BP＝BC×(1-WC)；
称量原料，其中CQ为在预设批次中的一种原材料的实际需求量，即原料称配量信息；RMQ为生产标准量的产品时需要的该种原材料的有效成分的标准需求量，即标准称配量信息；OQ为预设批次的生产量，及生产计划信息；RQ为产品的标准生产量；BP为物料批次有效成分含量，即原料成分信息；BC为物料批次的含量；WC为物料批次的水分含量，制备复合膜工序：将聚偏二氟乙烯和乙酸叔丁酯放入反应釜中，并采用搅拌装置进行混合搅拌，再加入一半的分散介质，使得分散介质溶解聚偏二氟乙烯和乙酸叔丁酯，即得混合液A，再将纳米颗粒溶解于剩余的分散介质中，即得混合液B，再将混合液B倒入反应釜中，并通过搅拌装置持续混合搅拌20h，使得混合液B与混合液A充分混合，即得铸膜液，最后通过静电纺丝机制取复合膜，溶解的溶解温度为60℃，溶解时间为7h，分散介质为N,N-二甲基甲酰胺，纳米颗粒为淀粉纳米颗粒，其中淀粉纳米颗粒的制备方法具体为：
S1、称取淀粉60份和硫酸溶液420份；
S2、将淀粉放置于硫酸溶液中，并在40℃下水浴反应6d，即得预产物；
S3、水洗预产物，并干燥处理，即得淀粉纳米颗粒；
硫酸溶液的浓度为3M，制备亲水整理液工序：将有机添加剂和Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷同时加入去离子水中，并通过搅拌装置进行混合搅拌，即得亲水整理液，有机添加剂为聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯吡咯烷酮的浓度为2wt％，表面处理工序：将制备复合膜工序中得到的复合膜浸泡于乙醇溶液中，浸泡时间为2.5min，初次浸泡完成后，再将复合膜浸入亲水整理液中，即得预亲水膜，后处理工序和入库工序：用烘干设备对表面处理工序中的预亲水膜进行烘干处理，烘干完成后即得新型亲水膜，再依据实际需求切割新型亲水膜，并进行抽样检测，最后包装入库。
对比例1：
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种检测试纸用新型亲水膜制备工艺，该制备工艺的称量原料工序不依据公式称量，采用称量工具直接称量原料，其它方案同实施例1。
对比可知，实施例1-3和对比例1制得的新型亲水膜的亲水性均有显著提高，使得新型亲水膜的吸水性能可进一步提高，从而可缩短试纸的取样时间，进而可提高检测试纸的检测效率，同时制备原料相对较为安全，从而降低了制作过程中的危险性，但是实施例1-3制得的新型亲水膜比对比例1制得的新型亲水膜质量更好，也更加符合预期效果，从而可确保大批量产品的质量稳定性，完成操作。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种检测试纸用新型亲水膜制备工艺，其特征在于，该新型亲水膜由以下重量份原料组成：聚偏二氟乙烯30～75份、乙酸叔丁酯10～20份、分散介质200～300份、有机添加剂10～15份、Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷2～6份、纳米颗粒4～11份和去离子水500～700份；
该新型亲水膜制备工艺包括以下制备工序：称量原料-制备复合膜-制备亲水整理液-表面处理-后处理-入库。
2.根据权利要求1所述的一种检测试纸用新型亲水膜制备工艺，其特征在于，所述称量原料工序：根据公式：
CQ＝RMQ×(OQ/RQ×100％/BP×100％)，
BP＝BC×(1-WC)；
称量原料，其中CQ为在预设批次中的一种原材料的实际需求量，即原料称配量信息；RMQ为生产标准量的产品时需要的该种原材料的有效成分的标准需求量，即标准称配量信息；OQ为预设批次的生产量，及生产计划信息；RQ为产品的标准生产量；BP为物料批次有效成分含量，即原料成分信息；BC为物料批次的含量；WC为物料批次的水分含量。
3.根据权利要求1所述的一种检测试纸用新型亲水膜制备工艺，其特征在于，所述制备复合膜工序：将聚偏二氟乙烯和乙酸叔丁酯放入反应釜中，并采用搅拌装置进行混合搅拌，再加入一半的分散介质，使得分散介质溶解聚偏二氟乙烯和乙酸叔丁酯，即得混合液A，再将纳米颗粒溶解于剩余的分散介质中，即得混合液B，再将混合液B倒入反应釜中，并通过搅拌装置持续混合搅拌20h，使得混合液B与混合液A充分混合，即得铸膜液，最后通过静电纺丝机制取复合膜。
4.根据权利要求3所述的一种检测试纸用新型亲水膜制备工艺，其特征在于，所述溶解的溶解温度为40℃～80℃，溶解时间为5～10h，所述分散介质为N,N-二甲基甲酰胺，所述纳米颗粒为淀粉纳米颗粒，其中淀粉纳米颗粒的制备方法具体为：
S1、称取淀粉40～80份和硫酸溶液400～450份；
S2、将淀粉放置于硫酸溶液中，并在40℃下水浴反应6d，即得预产物；
S3、水洗预产物，并干燥处理，即得淀粉纳米颗粒；
所述硫酸溶液的浓度为3M。
5.根据权利要求1所述的一种检测试纸用新型亲水膜制备工艺，其特征在于，所述制备亲水整理液工序：将有机添加剂和Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷同时加入去离子水中，并通过搅拌装置进行混合搅拌，即得亲水整理液。
6.根据权利要求5所述的一种检测试纸用新型亲水膜制备工艺，其特征在于，所述有机添加剂为聚乙烯吡咯烷酮，所述聚乙烯吡咯烷酮的浓度为2wt％。
7.根据权利要求1所述的一种检测试纸用新型亲水膜制备工艺，其特征在于，所述表面处理工序：将制备复合膜工序中得到的复合膜浸泡于乙醇溶液中，浸泡时间为2～3min，初次浸泡完成后，再将复合膜浸入亲水整理液中，即得预亲水膜。
8.根据权利要求1所述的一种检测试纸用新型亲水膜制备工艺，其特征在于，所述后处理工序和入库工序：用烘干设备对表面处理工序中的预亲水膜进行烘干处理，烘干完成后即得新型亲水膜，再依据实际需求切割新型亲水膜，并进行抽样检测，最后包装入库。
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| JP2013228308A (ja) * | 2012-04-26 | 2013-11-07 | Konica Minolta Inc | アナライトを検出または定量するためのラテラルフロー型クロマト法用テストストリップ |
| CN113694746A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-11-26 | 广州大学 | 一种自清洁亲水膜及其制备方法 |
| WO2021258701A1 (zh) * | 2020-06-23 | 2021-12-30 | 三达膜科技（厦门）有限公司 | 一种可持续亲水改性聚偏氟乙烯中空膜的制备方法 |
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2022
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