[发明专利]一种油水分离膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种油水分离膜的制备方法，属于油水分离技术领域，所述油水分离膜制备方法为：使用溶液凝胶法在棉织物上构建SiO₂微球状结构，得到负载有二氧化硅微球的棉织物，以桐油酸作为涂层材料，通过溶液凝胶法对天然棉布进行改性。本申请提供的制备方法，简单易于操作，所制得的油水分离膜具有良好的疏水效果，水滴不能润湿油水分离膜的表面，但油滴能顺利通过，使得棉织物基材具有疏水亲油的性质；整个制备过程简单快捷，不含氟元素，棉织物基材价格低廉，制备成本低，且材料环保不会造成环境的二次污染，所得油水分离膜具有分离效率高、稳定性好等优点。

技术领域

本发明属于油水分离技术领域，具体涉及一种油水分离膜的制备方法。

背景技术

随着人类社会的发展，环境恶化已成为世界性的问题。来自不断扩大的制造业的含油废水排放量的增加，以及频繁的漏油事故，加剧了水资源的污染和短缺。因此，当前的状况引起了全球对开发用于有效油水分离的技术或材料的兴趣。与传统技术(例如撇除，重力分离和原位燃烧)相比，过滤-吸收选择性分离技术因其分离效率高，操作过程相对简单而被认为是最有效的方法。开发具有选择性分离性能的材料是实现各种油类有效分离的关键。由于油水分离本质上是一个界面问题。研究人员一直致力于设计和制造具有特殊润湿性的新型材料，以实现有效和有利的油水分离。其中，通过纳米微尺度结构提高表面粗糙度和通过长链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，由于毒理学后果，含氟化合物会对环境的负面影响。目前大多数分离材料制备过程复杂，且使用后材料不能降解，将造成环境的二次污染，因此开发经济简单的天然环保的油水分离材料是一个挑战。

棉花是在各种家庭和工业应用中使用最广泛的材料，它由纤维素组成，具有可再生性和生物降解性等多种特性，其表面上存在大量的羟基，易于进行表面改性，因此，棉布可作为油水混合物分离的理想基材。桐油是我国的特产资源，俗称中国木油，产量十分丰富，约占世界产量的80％，是一种可再生资源。其油膜具有坚固、附着力强、耐水、耐日光大气等性能，广泛添加于涂料、清漆及相关物质中。其主要成分是桐油酸。传统桐油基材料经涂布后表现出良好的防水特性，如申请号为201610187075.4的过发明专利公开了一种疏水家具涂料及其制备方法，通过利用桐油与全氟树脂直接发生作用形成交联结构，通过全氟树脂进一步提升涂层的防水效果，但不显示出超疏水的性能。传统的涂覆方式使得单纯的桐油酸与棉布基材之间作用力较弱，不易应用于油水分离材料的制备。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是：提供一种油水分离效果好的油水分离膜的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种油水分离膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：在容器中加入无水乙醇，然后加入棉织物基材、正硅酸乙酯、蒸馏水和氨水，电动搅拌1h后取出，用无水乙醇清洗3次，烘干处理，得负载有二氧化硅微球的棉织物；

步骤2：将步骤1所得负载有二氧化硅微球的棉织物浸入桐油酸乙醇溶液中浸泡，然后烘干处理，得油水分离膜。

本发明的有益效果在于：本发明利用溶胶凝胶法对天然棉布进行改性制得的负载有二氧化硅微球的棉织物，表面SiO₂微球增加了棉织物表面的粗糙度，再利用桐油酸作为涂层材料，通过溶胶凝胶法，进一步对天然棉织物进行改性，得到了一种天然的油水分离膜。桐油酸分子具有长脂肪链，是一种蜡类物质，在进一步增加棉织物的粗糙度的同时，棉织物基材具有疏水亲油的性质以及良好的疏水效果，使得水滴不能润湿油水分离膜的表面，但油滴能顺利通过，接触角可达160°，使棉织物基材具有疏水亲油的性质以及良好的疏水效果，且所得油水分离膜的化学稳定性好且可多次循环使用，避免了对环境的二次污染。

附图说明

图1所示为本发明具体实施方式的实施例1所制得的油水分离膜的油水分离效率的示意图；

图2所示为本发明具体实施方式的实施例1所制得的油水分离膜的重复利用的油水分离效率的示意图；