[发明专利]一种基于浸润性可调控乳液分离纤维膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于浸润性可调控乳液分离纤维膜及其制备方法，属于功能性微纳复合纤维材料领域。该制备方法首先将聚合物A和聚合物B分别溶解得到溶液，然后对聚合物A溶液进行静电纺丝，得到纤维膜A；在纤维膜A的基础上进行聚合物B溶液的静电纺丝，得到纤维膜B。最终得到基于浸润性可调控乳液分离纤维膜。该乳液分离纤维膜为微纳尺度纤维构成的微纳米复合多孔网状结构，由两层组成，分别为乳液分离纤维膜A和乳液分离纤维膜B；乳液分离纤维膜A具有空气中超疏水，水中超亲油的特殊浸润性；乳液分离纤维膜B具有空气中超亲水，水下超疏油的特殊浸润性。本发明制备方法简单，得到的双层膜结构具有良好的稳定性，选择性高，分离效率高。

技术领域

本发明属于功能性微纳复合纤维材料及其制备技术领域，具体涉及一种基于浸润性高效可调控乳液分离纤维膜及其制备方法。

背景技术

石油化工、矿物开采、人类的各种生产生活过程中，经常发生原油泄漏事故、生活排放污水等，这些都会产生大量的含油污水，其中大部分是乳液。这些污水以各种途径流入海洋或渗入地下等污染人类赖以生存的环境和生产生活，对人类的身体健康造成了不可忽略的影响。因此从人类的身体健康方面，从环境和经济的可持续发展的角度，各种资源的回收利用，污水的淡化等角度考虑，都要求对含油污水进行处理，尤其是各种乳液，含有乳化剂的乳液的处理显得尤为重要。

随着研究的深入，人们发现很多传统的乳液分离膜材料只能对油包水或者水包油单一类型乳液进行分离，这样就导致了分离乳液过程的复杂性增大，选择性也很低。同时，一些传统的乳液分离材料在分离效率上也没有达到很高的水准，成本高昂，可循环次数不高的问题，直接影响到现实生活中的应用。因此，从可以对两种乳液都可以分离的角度出发，在材料的选择、设计和制备的角度下考虑，具有浸润性高效可调控乳液分离纤维膜具有重要的应用价值和意义。

静电纺丝技术简称电纺，是利用高压电场的作用来实现聚合物溶液的喷射，即将聚合物溶液或熔融状态的聚合物置于高压静电场中，带电的聚合物液滴在电场库仑力的作用下被拉伸。当电场力足够大时，聚合物溶液或者熔融状态的聚合物克服表面张力的作用形成喷射状细流。细流在喷射过程中随着溶剂的挥发而固化，落于负极接收装置上，形成无纺布状的微米、纳米级纤维膜。

这种简单的纤维膜制备方法已经被广泛的应用于乳液分离的研究中，由于电纺丝制备的纤维膜孔径在微米级别以下，可以对微乳进行分离。现在很多的研究已经对电纺分离膜进行了后续处理，比如在电纺膜的基础上进行水热长刺填孔以减小孔径；在电纺丝过程中加入另外一种物质调控电纺纤维的粗细和膜的孔径或直接制备异质的电纺丝纤维膜来提高可分离乳液的粒径范围。现在，越来越多的人开始关注电纺丝基分离膜用来乳液分离。