[发明专利]一种用于油水分离的改性聚乳酸无纺布及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种用于油水分离的改性聚乳酸无纺布的制备方法，包括以下步骤：(1)将PDLA溶于有机溶剂中，配制成0.1％wt‑5％wt的PDLA溶液，加入1‑4倍体积的聚乳酸的不良溶剂，搅拌得到混合溶液；(2)将步骤(1)的混合溶液倒入装有PLLA无纺布的容器中；(3)室温下静置一定时间后干燥即可。本申请制备所得改性聚乳酸无纺布上生成了微米级小颗粒，增加了聚乳酸无纺布的表面粗糙度，无纺布在空气中对水的接触角最高为150°，对油的接触角为0°，吸附容量相比未改性聚乳酸无纺布提高了40％以上，重复利用10次仍然具有较好的稳定性。本发明制备方法简单，完全可生物降解，不会引起二次污染，可大范围用于处理含油废水。

技术领域

本发明涉及油水分离技术，具体为一种用于油水分离的改性聚乳酸无纺布及其制备方法与应用。

背景技术

近年来，随着工业污染日益加重，含油废水的排放也日趋增加。频繁的石油泄漏以及有机溶剂的工业排放，在世界各地造成了严重的环境污染和生态问题。传统的油水分离技术普遍存在效率低、耗时长、成本高等不足之处。为了解决这些问题，新的油水分离方法和材料被不断研究和开发，吸油材料逐渐成长为油水分离的主力军。

近几十年来，前人对油水分离材料的研究愈发重视，传统的油水分离材料，如海绵等孔材料用途广泛。但是材料本身存在着对油的选择性低、吸附量少等缺点，且使用寿命很短。以此为基础，人工合成材料开始作为油水分离材料的主力军被广泛使用，但是此类材料普遍具有化学性质不稳定，重复使用率低的缺点，而且大都不可生物降解，存在着引发二次污染的风险。

聚乳酸(PLA)是一种合成途径广泛，最终降解产物为CO₂和H₂O的可完全生物降解的高分子材料。它具有生物相容性好的优点，具有很好的应用前景和研究价值。前人简单利用相分离的方法，生产出了超疏水的聚乳酸薄膜，但是这种薄膜机械性能太差，不适合用于油水分离行业。还有报道研究了通过在聚乳酸无纺布表面涂覆粘附层后吸附纳米SiO2颗粒，但是这种方法实验操作复杂，所得的油水分离材料由于添加了其他微粒，耐磨性较差。

有报道指出根据其聚合物分子链旋光性的不同，聚乳酸可分为左旋聚乳酸(PLLA)、右旋聚乳酸(PDLA)。当PLLA与PDLA以一定比例共混时，可形成一种立构复合体(SC)。它不同于PLLA和PDLA各自的均聚物，主要体现在以下3个方面：(1)PLA-sc具有较高的熔融温度，比PLLA和PDLA各自均聚物的熔点高出近50℃；(2)PLA-sc晶体是以31螺旋构象堆积的三斜晶体，属于β晶型；(3)相比于PLLA和PDLA各自的均聚物，它具有优异的冲击性能和力学性能。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术中存在的技术问题，本申请提供了一种用于油水分离的改性聚乳酸无纺布及其制备方法，以及其在处理含油废水中的应用。

技术方案：本申请所述的一种用于油水分离的改性聚乳酸无纺布的制备方法，包括如下步骤：

(1)取PDLA溶于有机溶剂中得到PDLA溶液，加入聚乳酸的不良溶剂；

(2)取PLLA无纺布，滴加步骤(1)得到的混合溶液，使无纺布浸在混合溶液中；

(3)步骤(2)操作后，静置12-36h，然后干燥即可。

步骤(1)中，所述PDLA的分子量为20000—200000；所述有机溶剂为二氯甲烷或三氯甲烷；所述聚乳酸的不良溶剂为乙醇、正丁醇和乙酸丁酯中的至少一种。

步骤(1)中，所述PDLA溶液的浓度为0.1％wt-5％wt；所述PDLA溶液与聚乳酸的不良溶剂的体积比为1:1-5。

步骤(2)中，所述PLLA分子量为40000—200000。

步骤(3)中，在室温环境中静置即可，所述干燥是指在20-80℃烘箱中干燥4-24h。