[發明專利]一種油水分離膜的制備方法

有效

• 申請號: 202010736455.5
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN112090116B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 白衛斌;陳坤輝;林海門;徐艷蓮
• 申請（專利權）人: 福建師范大學
• 主分類號: B01D17/022
• 分類號: B01D17/022
• 代理公司: 福州市博深專利事務所(普通合伙) 35214
• 代理人: 段惠存

本發明公開了一種油水分離膜的制備方法，屬于油水分離技術領域，所述油水分離膜制備方法為：使用溶液凝膠法在棉織物上構建SiO₂微球狀結構，得到負載有二氧化硅微球的棉織物，以桐油酸作為涂層材料，通過溶液凝膠法對天然棉布進行改性。本申請提供的制備方法，簡單易于操作，所制得的油水分離膜具有良好的疏水效果，水滴不能潤濕油水分離膜的表面，但油滴能順利通過，使得棉織物基材具有疏水親油的性質；整個制備過程簡單快捷，不含氟元素，棉織物基材價格低廉，制備成本低，且材料環保不會造成環境的二次污染，所得油水分離膜具有分離效率高、穩定性好等優點。

技術領域

本發明屬于油水分離技術領域，具體涉及一種油水分離膜的制備方法。

背景技術

隨著人類社會的發展，環境惡化已成為世界性的問題。來自不斷擴大的制造業的含油廢水排放量的增加，以及頻繁的漏油事故，加劇了水資源的污染和短缺。因此，當前的狀況引起了全球對開發用于有效油水分離的技術或材料的興趣。與傳統技術(例如撇除，重力分離和原位燃燒)相比，過濾-吸收選擇性分離技術因其分離效率高，操作過程相對簡單而被認為是最有效的方法。開發具有選擇性分離性能的材料是實現各種油類有效分離的關鍵。由于油水分離本質上是一個界面問題。研究人員一直致力于設計和制造具有特殊潤濕性的新型材料，以實現有效和有利的油水分離。其中，通過納米微尺度結構提高表面粗糙度和通過長鏈含氟化合物降低表面能是超疏水棉布制造的最普遍策略。但是，由于毒理學后果，含氟化合物會對環境的負面影響。目前大多數分離材料制備過程復雜，且使用后材料不能降解，將造成環境的二次污染，因此開發經濟簡單的天然環保的油水分離材料是一個挑戰。

棉花是在各種家庭和工業應用中使用最廣泛的材料，它由纖維素組成，具有可再生性和生物降解性等多種特性，其表面上存在大量的羥基，易于進行表面改性，因此，棉布可作為油水混合物分離的理想基材。桐油是我國的特產資源，俗稱中國木油，產量十分豐富，約占世界產量的80％，是一種可再生資源。其油膜具有堅固、附著力強、耐水、耐日光大氣等性能，廣泛添加于涂料、清漆及相關物質中。其主要成分是桐油酸。傳統桐油基材料經涂布后表現出良好的防水特性，如申請號為201610187075.4的過發明專利公開了一種疏水家具涂料及其制備方法，通過利用桐油與全氟樹脂直接發生作用形成交聯結構，通過全氟樹脂進一步提升涂層的防水效果，但不顯示出超疏水的性能。傳統的涂覆方式使得單純的桐油酸與棉布基材之間作用力較弱，不易應用于油水分離材料的制備。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺陷，本發明所要解決的技術問題是：提供一種油水分離效果好的油水分離膜的制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種油水分離膜的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：在容器中加入無水乙醇，然后加入棉織物基材、正硅酸乙酯、蒸餾水和氨水，電動攪拌1h后取出，用無水乙醇清洗3次，烘干處理，得負載有二氧化硅微球的棉織物；

步驟2：將步驟1所得負載有二氧化硅微球的棉織物浸入桐油酸乙醇溶液中浸泡，然后烘干處理，得油水分離膜。

本發明的有益效果在于：本發明利用溶膠凝膠法對天然棉布進行改性制得的負載有二氧化硅微球的棉織物，表面SiO₂微球增加了棉織物表面的粗糙度，再利用桐油酸作為涂層材料，通過溶膠凝膠法，進一步對天然棉織物進行改性，得到了一種天然的油水分離膜。桐油酸分子具有長脂肪鏈，是一種蠟類物質，在進一步增加棉織物的粗糙度的同時，棉織物基材具有疏水親油的性質以及良好的疏水效果，使得水滴不能潤濕油水分離膜的表面，但油滴能順利通過，接觸角可達160°，使棉織物基材具有疏水親油的性質以及良好的疏水效果，且所得油水分離膜的化學穩定性好且可多次循環使用，避免了對環境的二次污染。

附圖說明

圖1所示為本發明具體實施方式的實施例1所制得的油水分離膜的油水分離效率的示意圖；

圖2所示為本發明具體實施方式的實施例1所制得的油水分離膜的重復利用的油水分離效率的示意圖；