[发明专利]一种对酸碱盐稳定且具有水下超疏油性质的油水分离网膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对酸碱盐稳定且具有水下超疏油性质的油水分离网膜及其制备方法。

背景技术

环境污染是当今世界的重要问题，其中，海洋原油泄漏以及工业含油污水的排放则是其中亟待解决的重要问题。油水分离技术是解决上述两种环境污染问题的新兴技术之一。海水成分复杂、工业污水则往往具有强酸强碱等诸多性质，这样就对油水分离网膜的稳定性提出了苛刻的要求。所以寻找生物亲和，环境友好，廉价，分离效率高，可重复利用的油水分离网膜成为了一个重要的课题。

申请号为201010531517.5的中国专利申请公开了具有水下超疏油性质的油水分离网，虽然这种网具有油水分离效果，但是这种膜无法适应海水中的高盐环境，无法适应强碱环境，且需要光引发聚合，制备方法不够简单。

本申请的发明人之前公开的申请号为201210144571.3的中国专利，介绍了一种制备简单且在强碱以及高盐环境下可以高效稳定的进行油水分离的网膜。但这种网膜存在一个重要的缺点，即在酸性条件下很容易溶解从而失去油水分离的效果，因此，需要对该网膜进行改性研究以增强网膜在苛刻环境下的稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供对酸碱盐稳定且具有水下超疏油性质的油水分离网膜及其制备方法，本发明提供的油水分离网膜具有在酸碱盐等苛刻条件下稳定、环境友好、生物亲和、成本低和速度快等特点。

本发明所提供的一种油水分离网膜是按照包括下述步骤的方法制备得到的：

1)将100～400目的织物网清洗干净后，晾干；

2)将壳聚糖基聚合物溶于酸溶液中，得到壳聚糖基聚合物溶液；

3)将步骤1)晾干后的织物网浸渍于所述壳聚糖基聚合物溶液中，然后取出晾干；

4)将步骤3)得到的织物网先浸渍于碱溶液中使所述壳聚糖基聚合物固化，取出晾干后再置于二醛类交联剂溶液中进行交联，得到交联后的涂层织物网；

5)将所述交联后的涂层织物网浸渍于还原剂碱溶液中对交联形成的希夫碱进行还原，将还原后的织物网用去离子水洗净，烘干，即得所述油水分离网膜。

为了使上述方法制备的油水分离网膜的耐磨损能力和使用寿命更加优良，可将上述步骤3)进行改进，即：将步骤1)晾干后的织物网浸渍于壳聚糖基聚合物溶液和亲水性高分子溶液的混合溶液中。

所述亲水高分子可采用已知方法(如高温、调节酸碱性、冷冻解冻)溶于水，得到亲水性高分子溶液。所述亲水高分子具体可为聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、纤维素、羧甲基纤维素等在室温下不溶于水的亲水高分子。

所述壳聚糖基聚合物溶液的质量浓度可为0.5％～10％，具体可为2％。所述亲水高分子溶液的质量浓度可为5％～10％，具体可为5％、6％。

所述壳聚糖基聚合物溶液和亲水性高分子溶液的质量比为2～8∶1，进一步可为4～5∶1。

上述步骤1)中，所述织物网可为不锈钢、铜、铁或铝金属纤维织物；或者为尼龙、维纶、芳纶、涤纶或腈纶纤维织物。对所述织物网进行清洗的方法为：将所述织物网依次浸于乙醇、丙酮中进行超声清洗。

当所述织物网为铜网时，清洗的方法还包括将超声清洗后的铜网用盐酸浸泡后，通过电化学沉积法沉积铜颗粒，增加其粗糙度，常温下晾干的步骤。

当所述织物网为钢丝网时，清洗的方法还包括将超声清洗后的钢丝网用盐酸浸泡后，再浸入浓硫酸中，以形成稳定的亲水钝化层的步骤。

上述步骤2)中，所述壳聚糖基聚合物包括壳聚糖及其衍生物(如酰化、羟基化、羧化、酯化以及糖类接枝衍生物等)。所述壳聚糖的脱乙酰度可为80％-95％。

上述步骤3)中，所述浸渍的时间可为1min～1h，具体可为1min、5min、30min、45min。

上述步骤4)中，所述二醛类交联剂具体可为戊二醛、丁二醛、己二醛或联苯二甲醛等。所述二醛类交联剂溶液中交联剂的质量浓度可为0.5％～5％，具体可为0.5％、1％、2％、3％。所述浸渍的温度可为20～60℃，浸泡时间可为5min～60min，具体为10min、30min、40min。

上述步骤5)中，所述还原剂可为硼氢化钠或氢化铝锂等。所述还原剂碱性溶液可为还原剂溶于氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氨水等溶液中，还原剂的质量浓度可为0.5％～3％，碱液质量浓度可为0.5％～5％。所述浸渍的温度可为20～60℃，更进一步可为40～60℃；浸泡时间可为5min～60min，具体可为20min、30min、45min。