[发明专利]一种用于油水分离的超疏水滤纸的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于油水分离的超疏水滤纸的制备方法，包括以下步骤：（1）将凹凸棒石黏土与纸浆混合均匀得到混合浆料，将混合浆料进行抽滤后，压平晾干得到含凹凸棒石黏土的滤纸；（2）将装有烷基三烷氧基硅烷的敞口容器与步骤（1）制得的含凹凸棒石黏土的滤纸一同放入带冷凝装置的密闭反应器中，将密闭反应器进行加热促进烷基三烷氧基硅烷挥发产生蒸汽对含凹凸棒石黏土的滤纸进行疏水改性，得到超疏水滤纸，改性过程中产生的有机蒸汽通过冷凝装置回收。本发明的制备方法简单环保，不使用有机溶剂，无废气废液产生，易于规模化制备超疏水滤纸。制得的超疏水滤纸用于油水分离的时候，可以重复进行油水分离500次以上。

技术领域

本发明属于超疏水材料制备领域，涉及一种超疏水滤纸的制备，尤其涉及一种用于油水分离的超疏水滤纸的制备方法。

背景技术

全世界范围内，石油泄漏事件频发，以及原油开采、机械加工、生物化工等行业产生大量的油水混合液，面临油水分离的问题。现有的分离手段如重力分离、超声波分离、离心分离等方法分离时间长，设备尺寸大，处理过程中会产生二次污染。因此，急需开发新型高效绿色的过滤材料。纸具有生产成本低、可生物降解、可循环回收与良好机械性能等特点，在油水分离过滤领域具有巨大的应用潜力。

为了满足油水分离的要求，需要将纸进行疏水化处理。中国专利公开号CN111549568A公开了一种超疏水纸的制备方法，利用十八胺乳液与纸浆混合，再加入单宁酸和氯化铝反应形成微胶囊修饰纸浆体，然后进行压平烘干得到超疏水纸，制备工艺涉及的反应原料较多，工艺较为复杂。中国专利公开号CN 107401086A公开了一种超疏水纸的制备方法，其制备方法包括一次喷涂、烘烤、二次喷涂等工艺，制备比较繁琐，有溶剂挥发产生的污染。中国专利公开号CN 103653744A公开了一种超疏水纸及其制备方法，该制备方法是将纸张进行羟基化改性，再采用等离子刻蚀增加纸张表面粗糙度，最后用含氟试剂处理。该方法需要昂贵的等离子刻蚀设备，生产成本高。中国专利公开号CN 102808357A公开了一种超疏水纸及其制备方法，该方法是在纸表面先构筑改性纳米氧化硅涂层，但是该方法需要采用有机溶剂。因此，仍需要开发一种环保、简便、高效的超疏水纸的制备方法，并应用于油水分离领域。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于油水分离的超疏水滤纸的制备方法，本发明将凹凸棒石引入到滤纸中，再利用凹凸棒石表面丰富的活性羟基基团与有机硅烷改性剂直接进行反应获得超疏水滤纸。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于油水分离的超疏水滤纸的制备方法，包括以下步骤：

（1）将凹凸棒石黏土与纸浆混合均匀得到混合浆料，将混合浆料进行抽滤后，压平晾干得到含凹凸棒石黏土的滤纸；

（2）将装有烷基三烷氧基硅烷的敞口容器与步骤（1）制得的含凹凸棒石黏土的滤纸一同放入带冷凝装置的密闭反应器中，将密闭反应器进行加热促进烷基三烷氧基硅烷挥发产生蒸汽对含凹凸棒石黏土的滤纸进行疏水改性，得到超疏水滤纸，改性过程中产生的有机蒸汽通过冷凝装置回收。

本发明的进一步改进方案为：

步骤（2）所述的烷基三烷氧基硅烷为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三乙氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或两种以上混合。

进一步的，步骤（2）中加热温度为50~100℃。

进一步的，步骤（2）改性的时间为0.5~4h。

进一步的，步骤（1）制得的含凹凸棒石黏土的滤纸中凹凸棒石黏土的重量百分比含量为1%~5%。

本发明的更进一步改进方案为：

上述方法制得的超疏水滤纸在油水分离领域的应用。