[發明專利]一種多層油水分離材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910991679.8
• 申請日: 2019-10-18
• 公開（公告）號: CN111235959B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 胡健;宋強;唐敏;梁云;曾靖山
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: D21H27/08
• 分類號: D21H27/08;D21F11/14;D21H11/12;D21H13/24;D21H13/14;D21H13/40;D21H13/16;D21H15/02;B01D17/022;B01D17/04;B32B9/02;B32B5/02;B32B5/08;B32B5/26
• 代理公司: 北京瑞恒信達知識產權代理事務所(普通合伙) 11382
• 代理人: 李琰

本發明提供一種多層油水分離材料，至少包括聚結層1和聚結層2，所述聚結層為親水?疏水纖維混合層，包括親水纖維和選自疏水纖維和黏合性纖維中的一種或多種的纖維，所述聚結層2為疏水纖維層，包括疏水纖維和黏合性纖維中的一種或多種。本發明還提供所述多層油水分離材料的制備方法及其應用。本發明提供的所述多層油水分離材料的分離效率高、過濾阻力低、效率穩定性強，且原料來源廣泛，厚度適中，適合工業化大生產。

技術領域

本發明屬于高分子材料和過濾材料技術領域，具體涉及一種高效率的多層油水分離材料及其制備方法和應用。

背景技術

柴油中的水分會降低柴油的燃燒、潤滑、安全等性能，造成發動部件的腐蝕和堵塞，并增加了燃燒后廢氣中的有害物質含量，所以去除柴油中的水分對發動機的正常運行和環境保護十分重要。利用油水分離濾清器可以有效地去除柴油中的水分，其中油水分離材料是決定濾清器油水分離性能的核心部件。傳統的油水分離材料有預過濾油水分離材料和高效率油水分離材料兩種形式。預過濾油水分離材料由植物纖維和疏水樹脂組成，主要用于濾除柴油中尺寸較大的顆粒和水滴。高效率油水分離濾材主要由疏水的無紡布層和疏水的植物纖維層雙層復合而成，主要用于濾除柴油中尺寸較小的顆粒和水滴。

如公開號CN102791350A的中國發明專利申請(公開日2012年11月21日)，公開了一種具有雙層結構的過濾介質，包括纖維層和與其接合的非編織的熔吹層構成，其中熔吹層是由不同直徑和長度的合成單纖維混合物組成的唯一的層制成。再如公開CN103874533A的中國發明專利申請(公開日2014年6月18日)公開了一種雙層的過濾介質，所述過濾介質包括一個上游過濾介質層以及一個下游過濾介質層。所述上游過濾介質層含有熔噴的聚合物纖維，如聚酯纖維。所述下游過濾介質層包含纖維素纖維。

隨著低硫柴油和高壓共軌系統的發展，柴油中表面活性劑含量和泵送壓力提高，導致柴油中的水滴粒徑減小而穩定性提高，且表面活性劑能夠吸附在濾材表面，改變了濾材表面對水滴的潤濕性能，導致傳統油水分離濾材，即使是高效率油水分離材料都難以有效去除柴油中的水分。發明人根據SAE J1488收載的方法，對用于預過濾和高效率油水分離濾材的較有代表性的商品濾材(Ahlstrom-公司出品)的油/水分離效率進行測試，結果發現，該濾材的油/水分離效率僅為32.1％(具體見測試例)，遠遠不能滿足對濾材油水分離效率的要求。

有研究表明疏水纖維能夠減小表面活性劑對纖維表面的影響。George G.Chase等人利用疏水纖維和親水纖維制備了油水分離濾材，結果表明，與100％疏水纖維或100％親水纖維制備的油水分離濾材相比，由疏水纖維和親水纖維混合制備的單層油水分離材料以及利用親水纖維層和疏水纖維層復合制備的雙層油水分離材料的效率較高，且壓降顯著降低。但是其制備的雙層油水分離材料厚度在10-12mm，不能滿足工業化大批量生產及后續加工與應用的要求。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種分離效率高、過濾阻力低、效率穩定性強的多層油水分離材料。本發明的多層油水分離材料原料來源廣泛，厚度適中，適合工業化大生產。

為了實現上述技術效果，本發明采用了如下的技術方案：

一種多層油水分離材料，至少包括聚結層1和聚結層2，所述聚結層1占所述雙層油水分離材料的總質量的20％-80％，所述聚結層2占所述雙層油水分離材料的總質量的20％-80％；所述聚結層1為親水-疏水纖維混合層，包括親水纖維和選自疏水纖維和黏合性纖維中的一種或多種的纖維，所述聚結層2為疏水纖維層，包括疏水纖維和黏合性纖維中的一種或多種。