[发明专利]一种纤维素凝胶包裹的复合油水分离网膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纤维素凝胶包裹的复合油水分离网膜及其制备方法。 

背景技术

工业生产及日常生活中均会产生大量油污及污水，在环境问题日益严重的今天，对油污以及污水等废液的处理则成为了一个严峻的课题，而油水分离则是废液后处理过程中的关键一步。传统的静置沉降、浸泡吸附等油水分离方法效率低下，因此近年来兴起了以膜材料为基础的过滤型油水分离方法，具备分离彻底、易重复使用等诸多优点，其中尤以具备易清洗、抗油污等诸多优点的亲水疏油型网膜为佳。 

而现有的亲水疏油型油水分离网则具有分离速度慢、成本高、对环境敏感、制备过程复杂等不同的缺点。纤维素是自然界中分布最广的一种天然高分子，具备环境稳定、生物亲和等诸多优点，同时成本低廉。 

发明内容

本发明的目的是提供一种纤维素凝胶包裹的复合油水分离网膜及其制备方法，本发明的网膜制备过程简单、成本低廉，具备极高的透水能力，可以进行高速对水无阻碍的油水分离，同时具备较高的环境稳定性，可以用于生产生活中的诸多场景。 

本发明所提供的一种纤维素凝胶包裹的复合油水分离网膜的制备方法，包括如下步骤： 

（1）将纤维素溶于溶剂中得到纤维素溶液； 

（2）将织物网浸入所述纤维素溶液中，得到混合体系； 

（3）将该混合体系进行固化，所述混合体系中的纤维素经所述固化得到纤维素凝胶； 

（4）取出所述织物网，经干燥即得到所述纤维素包覆的复合油水分离网膜。 

上述的制备方法中，步骤（1）中，所述溶剂可为碱与脲的混合水溶液； 

所述碱与脲的混合水溶液中，碱的质量百分含量为1%～10%，脲的质量百分含量为1%～8%；具体如NaOH与尿素的混合溶液，其中，NaOH的质量百分含量为8%，尿素的质量百分含量为6%。 

上述的制备方法中，步骤（1）中，所述纤维素溶液中，所述纤维素的质量百分含量可为1%～7%，具体可为4%。 

上述的制备方法中，步骤（2）之前，所述方法还包括用清洗液超声清洗所述纤 维素的步骤； 

所述清洗液可为去离子水、乙醇和丙酮中至少一种。 

上述的制备方法中，步骤（2）中，所述织物网可为纤维编织网或金属冲孔网； 

所述纤维编织网具体可为铜或钢与尼龙等编织得到的金属/非金属纤维编织网； 

所述金属冲孔网具体可为铜、钢、铝等金属制备得到的金属冲孔网； 

所述织物网的孔径可为30～170μm，具体可为60～100μm、60μm或100μm，目数可为100～400目，具体可为100目或300目，厚度可为0.1～1mm，具体可为0.6～1mm、0.6mm或1mm。 

上述的制备方法中，步骤（3）中，所述固化采用的交联剂为环氧氯丙烷，所述环氧氯丙烷的加入量可为所述纤维素溶液体积的1%～5%，如1.7%；所述固化采用下述1）和2）中任一种方式： 

1）冷冻-解冻-静置固化； 

2）加热固化。 

上述的制备方法中，所述加热固化的温度可为40～90℃，时间可为1～5h，如80℃下固化1h。 

上述的制备方法中，步骤（4）中，所述干燥的温度可为40～100℃，如在40℃的条件下进行干燥。 

本发明还进一步提供了由上述方法制备得到的纤维素凝胶包裹的复合油水分离网膜。 

本发明制备的纤维素凝胶包裹的复合油水分离网膜可用于油水分离或含油污水的处理中。 

本发明提供的制备方法，材料简单易得，成本低廉，制备方法简单；本发明制备的复合油水分离网在酸、碱、盐水溶液中具有较高的水下油接触角（大于150°），达到了水下超疏油的要求，可以用于多种油类（如汽油、柴油、正己烷、石油醚）与水溶液混合物的油水分离。且分离过程简单快速，水相可以无阻力通过，油相被网膜隔绝，分离效率高，可以制备成漏勺、排污口滤膜等多种材料。 

附图说明

图1为本发明实施例1制备的纤维素凝胶包覆300目不锈钢网的水下油滴接触角照片；其中，图1（a）表示水相为去离子水，图1（b）表示水相为0.1mol/L盐酸水溶液，图1（c）表示水相为0.1mol/L NaOH水溶液，图1（d）表示水相为0.2mol/L NaCl水溶液。 

图2为本发明实施例1制备的纤维素凝胶包覆300目不锈钢网的油水分离演示实 验照片。 

图3为本发明实施例2制备的纤维素凝胶包覆100目尼龙网的扫描电镜照片。