丙烯酸／醋酸纤维素超滤膜的改性及制备-林业工程学报.PDFVIP

－ 林业工程学报，２０１７，２（１）：９０ ９６ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ － ｄｏｉ：１０．１３３６０／ ｊ．ｉｓｓｎ．２０９６ １３５９．２０１７．０１．０１６ 丙烯酸／ 醋酸纤维素超滤膜的改性及制备 ∗ 许耀光，张慧，黄六莲 ，郑秋梅，曹石林，陈礼辉 （福建农林大学材料工程学院，福州 ３５０００２） 摘　 要：亲水性差、水通量低制约了醋酸纤维素膜在水处理等方面的应用。 本研究以丙烯酸（ＡＡ）为单体对醋酸 纤维素粉末进行亲水性接枝改性，以Ｎ⁃甲基吡咯烷酮（ＮＭＰ）为溶剂，制备改性醋酸纤维素（ＣＡ⁃ｇ⁃ＰＡＡ）膜，并通 过添加正硅酸乙酯增加膜的孔洞数量，进而提高膜的水通量。 采用傅里叶变换红外光谱、静态接触角测试仪、扫 描电镜对改性前后的醋酸纤维素膜的形貌结构、组成及其润湿性能进行表征与分析，并通过力学性能测试及透 过性测试，考察改性后醋酸纤维素膜的机械强度及透过性的变化。 结果表明：醋酸纤维素接枝丙烯酸单体后，醋 酸纤维素膜的亲水性、机械性能及渗透性明显改善，而正硅酸乙酯的添加使得膜的孔洞数量增加，截留率略有下 降，膜水通量显著提高。 关键词：丙烯酸；醋酸纤维素；亲水性；正硅酸乙酯；水通量 － － － 中图分类号：ＴＱ０２８．８　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 文章编号：２０９６ １３５９（２０１７）０１ ００９０ ０７ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆ ａｃｒｙｌｉｃ ａｃｉｄ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ａｃｅｔａｔｅ ｕｌｔｒａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ ｍｅｍｂｒａｎｅ ∗ ＸＵ Ｙａｏｇｕａｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｈｕｉ，ＨＵＡＮＧ Ｌｉｕｌｉａｎ ，ＺＨＥＮＧ Ｑｉｕｍｅｉ，ＣＡＯ Ｓｈｉｌｉｎ，ＣＨＥＮ Ｌｉｈｕｉ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＦｕｊｉａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ａｎｄ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｚｈｏｕ ３５０００２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ａｃｅｔａｔｅ （ＣＡ） ｉｓ ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ｒｅｓｉｎ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｅｓｔｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ａｎｄ ａｃｅｔｉｃａｃｉｄａｎｈｙｄｒｉｄｅ． Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅａｃｅｔａｔｅｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄａｓａｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ ｉｎｍｅｍｂｒａｎｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｄｕｅ ｔｏ ｉｔｓ ｌｏｗ ｃｏｓｔ，ｈｉｇｈ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄｔｈｅｒｍａｌ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ． Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｐｏｏｒｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃｉｔｙ ａｎｄｌｏｗｗａｔｅｒｆｌｕｘ ｈａｖｅ ｇｒｅａｔｌｙ ｌｉｍｉｔｅｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｅｌｌｕｌｏｓｅａｃｅｔａｔｅｍｅｍｂｒａｎｅｉｎｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔａｎｄｏｔｈｅｒｒｅｌａｔｅｄｆｉｅｌｄｓ．Ｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ， ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ａｃｅｔａｔｅ ｐｏｗｄｅｒ ｗａｓ ｍｏｄｉｆｉｅｄｗｉｔｈ ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ ａｃｒｙｌｉｃ ａｃｉｄ （ＡＡ） ｍｏｎｏｍｅｒ，ａｎｄ ｔｈｅ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ａｃｅｔａｔｅ （ＣＡ⁃ｇ⁃ＰＡＡ） ｍｅｍｂｒａｎｅｗａｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ Ｎ⁃ｍｅｔｈｙｌ ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ （ＮＭＰ） ａｓｔｈｅ ｓｏｌｖｅｎｔ．Ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｏｒｅ