离子液体法纺制纤维素中空纤维透析膜及其性能研究

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纤维素类透析膜由于其材料本身独特的水凝胶结构、质优价廉、来源广泛等优点,在血液透析膜的发展历程上一直占据主导地位。随着石油等化石资源的枯竭,使用可再生的天然高聚物材料显得越来越重要了。传统的纤维素膜生产以铜氨法为主,由于其工艺复杂、污染严重,正逐渐被其它新工艺所取代。离子液体即室温熔融盐,是一种纤维素新型绿色溶剂。离子液体具有强极性、无污染、易回收等优点,使用离子液体来溶剂纤维素纺制中空纤维膜是一条绿色生产路线。   本文采用典型的离子液体氯代1-烯丙基-3-甲基咪唑([AMIM]Cl)作为溶剂,纺制了一系列纤维素中空纤维膜,并探讨了凝固浴温度、聚乙二醇分子量大小及含量、气隙长度、芯液浓度、铸膜液本体浓度等工艺条件对纤维素中空纤维膜结构与性能的影响。本文使用场发射扫描电镜对膜表面及横截面形态结构进行了观察,并测试了中空纤维膜渗透性能、流变性能与力学性能。实验结果表明:当气隙长度为10cm,凝固浴温度为30℃时,纤维素中空纤维膜综合性能最佳。   纤维素透析膜在与血液接触时,由于其表面大量存在的羟基基团易使血蛋白构象发生变化,容易产生黏附而使生物相容性降低。为了提高该类透析膜的生物相容性与透析性能,本文添加了醋酸纤维素纺制了纤维素/醋酸纤维素共混中空纤维透析膜。研究结果表明,随着醋酸纤维素的加入,这种膜表面结构变得疏松,增加了对尿素、溶菌酶与牛血清白蛋白的清除效率,并在一定程度上提高了透析膜的抗蛋白黏附能力。当醋酸纤维素含量为20wt%时,凝血时间从42s提高到67s,大大改善了该透析膜抗凝血性能,此时该透析膜综合性能最佳。
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