[发明专利]一种用于油水乳液分离的复合纤维膜及其制备方法

权利要求书

1.一种用于油水乳液分离的复合纤维膜，其特征在于，具有复合层结构，包括相邻的破乳层和阻隔层；破乳层为具有超亲水和超亲油性能的静电纺丝膜，平均孔径不超过5μm；阻隔层为具有超疏水和超亲油性能的静电纺丝膜，平均孔径不超过3μm；超亲水是指滴在其上的水滴能够在0.2～5s内完全铺展，超疏水是指水滴在其表面的静态接触角大于150°，所有的超亲油都是指滴在其上的油滴能够在0.2～5s内完全铺展。

2.根据权利要求1所述的一种用于油水乳液分离的复合纤维膜，其特征在于，复合纤维膜对油水乳液的分离效率达到97％以上。

3.根据权利要求1所述的一种用于油水乳液分离的复合纤维膜，其特征在于，复合层为三层，还包括与阻隔层相邻的支撑层，支撑层为多孔材料，平均孔径小于30μm。

4.根据权利要求3所述的一种用于油水乳液分离的复合纤维膜，其特征在于，多孔材料为尼龙过滤网布、PP毛毡或滤纸。

5.根据权利要求3所述的一种用于油水乳液分离的复合纤维膜，其特征在于，破乳层为第一聚合物静电纺丝膜或经过氢氧化钠溶液处理的第二聚合物静电纺丝膜，第一聚合物为聚吡咯烷酮、聚丙烯酸和聚乙烯醇中的一种以上，第二聚合物为醋酸纤维素；阻隔层为第三聚合物静电纺丝膜，第三聚合物为间规聚丙烯、聚苯乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯和聚偏氟乙烯中的一种以上。

6.根据权利要求5所述的一种用于油水乳液分离的复合纤维膜，其特征在于，破乳层的厚度为0.04～0.09mm，平均孔径为2～5μm；阻隔层的厚度为0.02～0.1mm，平均孔径为1～3μm。

7.制备如权利要求5或6所述的一种用于油水乳液分离的复合纤维膜的方法，其特征在于，首先以所述多孔材料为接收基材，将由所述第三聚合物制成的静电纺丝溶液I制成静电纺丝膜I，然后以沉积在多孔材料上的静电纺丝膜I为接收基材，将由聚合物X制成的静电纺丝溶液II制成静电纺丝膜II，得到复合材料，聚合物X为所述第一聚合物时，复合材料即为用于油水乳液分离的复合纤维膜；聚合物X为所述第二聚合物时，将复合材料置于氢氧化钠溶液中浸泡一段时间后干燥制得用于油水乳液分离的复合纤维膜；

静电纺丝溶液I的浓度为5～25wt％，静电纺丝膜I的纺丝工艺参数为：针头直径0.51～0.6mm，电压15～30kV，针头流速0.5～25mL/h，接收距离10～15cm，往返距离100～150mm；

静电纺丝溶液II的浓度为15～20wt％，静电纺丝膜II的纺丝工艺参数为：针头直径0.43～0.51mm，电压18～25kV，针头流速2～3mL/h，接收距离10～15cm，往返距离100～150mm。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，多孔材料经过预处理。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，氢氧化钠溶液的浓度为0.05～0.1M/L，一段时间为2～3h，干燥温度为50～70℃。