[发明专利]一种新型组合式毛细力油水分离无纺布的制备方法

说明书

本发明公开了一种新型组合式毛细力油水分离无纺布的制备方法，属于复合材料领域。该方法以水刺无纺布为基底，通过聚多巴胺粒子和纳米SiOsubgt;2/subgt;在无纺布的多孔结构上形成微纳米层次结构，再通过十二硫醇降低无纺布的表面能，利用聚二甲基二烯丙基氯化铵‑全氟辛酸钠复合物提供的亲水和疏油基团，分别得到超疏水超亲油无纺布和超亲水超疏油无纺布，再与亲水亲油无纺布组合，得到一种新型组合式油水分离无纺布，仅依靠毛细力实现油水分离。该方法制作过程简单，原料价格低廉且容易获得，所得组合式无纺布有较好的油水分离性能。

技术领域

本发明属于复合材料领域，具体涉及一种新型组合式毛细力油水分离无纺布的制备方法。

技术背景

随着经济的发展及生活水平的提高，工业生产及人类活动每天产生大量含油废水，加上海上原油泄漏，如不加以处理，将对环境和人类造成不可估量的危害。在日常生活中，许多东西如衣服、桌布等也不可避免地会被油水混合物污染。目前油水分离的主要方法有吸附法、离心法、浮选法、化学法和生物氧化法等，但是这些方法存在成本高、制作工艺复杂、分离效率低、能耗高等问题。

近年来新起的膜分离法膜具有能耗低、工艺简单等优点，越来越多的学者开始关注膜分离法来对油水混合物进行分离。根据膜的性质，主要可以分为亲水疏油型和疏水亲油型。目前对于亲水疏油型油水分离膜的研究主要集中在亲水-水下疏油方面，这种油水分离膜在使用前需要用水进行预润湿，相比于在空气中就能实现亲水疏油的油水分离膜，使用步骤较为繁琐。

目前对于油水分离材料基底的选择，主要有不锈钢网、铜网、泡沫镍网等金属网、三聚氰胺海绵、共聚物纤维膜等。受材料基底的限制，大部分研究致力于如何实现高效分离油水混合物，来达到保护环境的目的，忽略了油水分离材料在人类日常生活中衣食住行的应用，例如海绵本身的结构容易限制材料后期的设计。水刺无纺布具有制备工艺简单、强度高、低起毛性、高吸湿性、快速吸湿、透气性好、手感柔软和悬垂性好等优点，并且在生活中应用广泛，对其表面进行超亲水超疏油、超亲油超疏水功能改性，并将其组装，可以有效拓宽油水分离材料的应用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型组合式毛细力油水分离无纺布的制备方法，以解决上述现有技术中存在的问题。

聚多巴胺粒子与水刺无纺布的多孔结构构成了微纳米结构，十二硫醇使无纺布具有低表面能，实现了无纺布超疏水超亲油的功能。纳米SiO₂构筑微纳米结构，孔状和凸起的表面形貌使得无纺布具有很高的粗糙度，聚二甲基二烯丙基氯化铵-全氟辛酸钠复合物提供亲水和疏油基团，两者共同作用导致了无纺布具有超疏油和超亲水作用。组合后的无纺布依靠液体在无纺布多孔介质结构内的毛细力实现油水分离功能。这种新型组合式毛细力油水分离无纺布可以用于油水分离、日常清洁，具有成本低廉、制作工艺简单、抗污染性好等优势。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

1.一种组合式油水分离无纺布的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：将质量比为20:7的十二硫醇和多巴胺盐酸盐进行混合，随后加入质量比为1:3的Tris-Hcl缓冲液和无水乙醇的混合液中，十二硫醇和多巴胺盐酸盐混合物与Tris-Hcl缓冲液和无水乙醇混合液的质量比为1:50。将上述混合物超声溶解后加入水刺无纺布，在室温下搅拌7小时，然后用去离子水将无纺布进行冲洗，最后置于60℃干燥箱中干燥30分钟后得到超疏水超亲油无纺布；