[发明专利]一种具有水下超疏油性质的油水分离网膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有水下超疏油性质的油水分离网膜及其制备方法。

背景技术

当前，石油对水体污染十分严重，油水分离技术是治理水体污染的关键技术之一。同时，在污水处理，尤其是海洋中的油污处理过程中，为了适应海水的高盐环境，或者工业中的强碱环境，尽可能减少对环境的损害，所以寻找生物亲和，环境友好，廉价，分离效率高，可重复利用的油水分离网膜成为了一个重要的课题。

公开号为CN1387932A、CN1721030A、CN101518695A和CN200910217895.3的中国专利申请中分别公开了具有超疏水与超亲油功能的油水分离网膜或油水分离网。上述油水分离网膜不适用于分离大量水中含有少量油的油水混合物，且有的是用了含氟化合物会对环境造成污染，有的需要高温固化，制造方法比较复杂。虽然上述四种技术方案都具有油水分离的效果，但也存在着不同的不足，如制造过程较为复杂，有的使用了含氟化合物，有的还需高温固化，不适用于大量水中含有少量油的油水混合物的分离等。

申请号为201010531517.5的中国专利申请公开了具有水下超疏油性质的油水分离网，虽然这种网具有油水分离效果，但是这种膜无法适应海水中的高盐环境，无法适应强碱环境，且需要光引发聚合，制备方法不够简单。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有水下超疏油性质的油水分离网膜及其制备方法，本发明提供的油水分离网膜具有抗盐、环境友好、生物亲和、成本低和速度快等特点。

本发明提供的一种具有水下超疏油性质的油水分离网膜，其是在100~400目的织物网的网丝上包覆有微米厚度的壳聚糖基聚合物包覆层；

所述油水分离膜具有微米尺度的网孔；所述壳聚糖基聚合物包覆层上有纳米尺寸宽度的突起结构；

所述壳聚糖基聚合物选自下述1）至4）中任一种；

1）壳聚糖、甲壳素、壳聚糖衍生物或甲壳素衍生物；

2）交联壳聚糖或其衍生物；

3）由壳聚糖或甲壳素与高分子化合物组成的共混膜；和

4）壳聚糖复合物或壳聚糖衍生物复合物。

上述的油水分离网膜，所述壳聚糖衍生物和甲壳素衍生物均可为羧化衍生物（如N-羧甲基壳聚糖）、酰化衍生物（如N-酰化壳聚糖衍生物）、季铵盐衍生物（如β-甲壳素季铵盐）、羟基化衍生物（如羟甲基壳聚糖）、糖类衍生物（如半乳糖壳聚糖）、酯化衍生物（如壳聚糖硫酸酯）或硅烷化衍生物（如硅胶接枝2-乙二醛壳聚糖）；

所述交联壳聚糖可为戊二醛交联壳聚糖；

所述共混膜可为壳聚糖/聚乙烯醇共混膜或壳聚糖/聚甲基丙烯酸甲酯共混膜；

所述壳聚糖复合物可为壳聚糖/粘土复合物、壳聚糖/蒙脱土复合物、壳聚糖/碳纳米管复合物、壳聚糖/脂质复合物（如壳聚糖/磷脂复合物）或壳聚糖/有机生物高分子复合物（如壳聚糖/胰岛素复合物）。

上述的油水分离网膜，所述织物网可为不锈钢、铜、铁或铝金属纤维织物；或者为尼龙、维纶、芳纶、涤纶或腈纶纤维织物。

上述的油水分离网膜，所述微米尺度的网孔的孔径可为30～170微米，如30微米、50微米、80微米或170微米；所述微米厚度的壳聚糖包覆层的厚度可为1～10微米，如2微米；所述纳米尺寸宽度的突起的宽度可为10～900纳米。

本发明还提供了上述油水分离网膜的制备方法，包括如下步骤：

（1）将所述织物网清洗干净后晾干；

（2）将所述壳聚糖基聚合物溶于酸溶液中并搅拌均匀得到混合溶液；

（3）将清洗晾干后的织物网浸渍于所述混合溶液中，然后取出晾干；

（4）将步骤（3）得到的织物网浸渍于碱性溶液中，取出经晾干即得所述油水分离网膜。

上述的制备方法中，所述清洗步骤可为：将所述织物网浸于乙醇或丙酮种进行超声清洗。

上述的制备方法中，所述混合溶液中，所述壳聚糖基聚合物的质量百分含量可为0.5%~10%，具体可为2%、2.4%或2.9%。

上述的制备方法中，所述酸溶液可为醋酸、盐酸、硫酸、磷酸、硝酸、醋酸、碳酸、氯酸或硼酸；所述碱性溶液可为氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液、氢氧化钡水溶液或氨水溶液。

上述的制备方法中，步骤（3）中所述浸渍的时间可为10s~2h，具体可为10s、10min、30min、1h或2h；步骤（4）中所述浸渍的时间可为10s~1h，具体可为10s、1min、30min或1h。