[发明专利]一种硅藻土基滤纸、其制备方法及应用

说明书

本发明涉及功能材料技术领域，尤其涉及一种硅藻土基滤纸、其制备方法及应用。所述硅藻土基滤纸的制备方法包括以下步骤：A)将硅藻土和有机溶剂混合，然后与硅烷偶联剂进行反应，得到改性硅藻土；B)将所述改性硅藻土、纸材料与交联剂的水溶液混合，搅拌反应，得到改性纸浆；C)将所述改性纸浆通过抽滤后，干燥得到硅藻土基滤纸。本申请人研究发现，将油水混合物或油水乳液通过本发明提供的硅藻土基滤纸，可以实现油水分离，且分离效率较高。并且，本发明提供的硅藻土基滤纸的制备方法成本较低，操作简单，制得的硅藻土基滤纸具有生物降解性，便于大规模生产和应用。

技术领域

本发明涉及功能材料技术领域技术领域，尤其涉及一种硅藻土基滤纸、其制备方法及应用。

背景技术

油水混合物或乳化液广泛存在于石油、化工及机械等行业中，对生态环境及人体健康具有极大的危害，使得对含油废水处理的需求与日俱增。目前含油污水的处理方法有许多，主要包括外加破乳剂法、物理法(包括重力法分离、离心法分离、过滤法分离)、膜分离法。前两种是比较常规成熟的方法，虽然具有广泛的实际应用，但也存在分离效率低和成本高的问题。后一种是近年来随着膜科学兴起的新型分离方法。膜分离法根据膜的性质分为亲水膜和疏水膜，目前研究及应用较多的是疏水膜。关于油水分离膜的研究所选用的基材大都是铜网、不锈钢等金属网格及聚合物膜、尼龙布等，采用电腐蚀、浸泡、电纺丝及化学反应等形成纳米结构表面或亲/疏水涂层。疏水性膜通常是由聚乙烯、聚偏氟乙烯和聚四氟乙烯等聚烯烃类聚合物组成，去除油中少量水杂质的效果良好，但容易使膜严重污染，可重复利用率低。另外，油分子容易在疏水膜内聚结而阻止水通过，使水通量急剧下降。为使油能快速离开膜表面、防止膜污染、保持水通量，亲水膜已成为近些年的研究热点。但是，由于现有亲水膜存在着原料成本高、生产过程繁杂以及不易生物降解等问题，限制了其大规模的应用，因此对于新型的油水分离材料的研究仍然是该领域的重要课题。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种硅藻土基滤纸、其制备方法及应用，适用于含油废水的油水分离及油水乳液的破乳分离。

本发明提供了一种硅藻土基滤纸的制备方法，包括以下步骤：

A)将硅藻土和有机溶剂混合，然后与硅烷偶联剂进行反应，得到改性硅藻土；

B)将所述改性硅藻土、纸材料与交联剂的水溶液混合，搅拌反应，得到改性纸浆；

C)将所述改性纸浆通过抽滤后，干燥得到硅藻土基滤纸。

优选的，所述有机溶剂选自甲苯或二甲苯；

所述硅藻土与有机溶剂的质量比为1：2～10。

优选的，所述硅烷偶联剂选自3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、5,6-环氧己基三乙氧基硅烷或N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷；

所述硅藻土与硅烷偶联剂的质量比为1～10：1。

优选的，步骤A)中，所述混合和反应均在保护气条件下进行；

所述反应的温度为45～80℃，反应的时间为6～18h。

优选的，步骤A)中，所述改性硅藻土的水接触角为0°～50°。

优选的，步骤B)中，所述纸材料选自原纸或回收纸；

所述改性硅藻土和纸材料的质量比为1：0.6～5。

优选的，步骤B)中，所述交联剂选自乙二醛、丁二醛或戊二醛；

所述改性硅藻土和交联剂的水溶液的质量比为1：20～60；

所述交联剂的水溶液的质量浓度为5％～20％。

优选的，步骤B)中，所述搅拌反应的温度为25～50℃，搅拌反应的时间为6～16h。