[发明专利]一种具有超亲水且生物可降解的油水分离膜及其制备方法

权利要求书

1.一种具有超亲水且生物可降解的油水分离膜，平均厚度为60～300微米，平均孔隙率为75%～85%，平均孔径为0.2～2微米；结晶度为45%～75%；其特征在于由平均直径为50～200纳米的聚羟基乙酸纳米纤维构成；其中上述聚羟基乙酸纳米纤维表面包覆有聚乳酸与聚羟基乙酸酯交换形成的聚乳酸-羟基乙酸共聚物；

聚羟基乙酸占聚羟基乙酸纳米纤维质量的91%～99%；聚乳酸-羟基乙酸共聚物占聚羟基乙酸纳米纤维质量的1%～9%。

2.如权利要求1所述的一种具有超亲水且生物可降解的油水分离膜，其特征在于聚羟基乙酸纳米纤维的直径为80纳米～120纳米。

3.如权利要求1所述的一种具有超亲水且生物可降解的油水分离膜，其特征在于聚羟基乙酸纳米纤维膜的结晶度为45%～65%。

4.一种具有超亲水且生物可降解的油水分离膜的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤(1).将聚乳酸与聚羟基乙酸分别干燥至含水量低于60 ppm；

所述的聚乳酸的重均分子量为6～60万，其中的L旋光异构体摩尔含量为85%～99%；所述的聚羟基乙酸的重均分子量为6～60万；

步骤(2).将干燥后的聚乳酸和聚羟基乙酸进行物理混合，形成干态混合料；

聚乳酸和聚羟基乙酸中至少一种的分子量低于10万；

制备质量份数为100份的混合料，所用的各物质的量为：聚乳酸91～99份，聚羟基乙酸1～9份；

步骤(3).将混合料注入带有氮气保护装置的挤出设备中进行熔融纺丝，纺丝温度为235～255^oC，纺丝速度为500～4500 m/分钟，得到平均直径为10～100微米的聚乳酸/聚羟基乙酸共混纤维，然后制备每平方米重量为66～300克的聚乳酸/聚羟基乙酸织物或无纺布；将步骤(3)得到的聚乳酸/聚羟基乙酸织物或无纺布进行热处理，热处理温度为160～190^oC，热处理时间为15～60秒，然后在5～15秒内快速冷却至室温；

步骤(4).将步骤(3)得到的聚乳酸/聚羟基乙酸织物或无纺布完全浸入到溶剂中清洗，清洗温度为25～135^oC，清洗时间为15～105分钟，得到聚羟基乙酸纳米纤维膜，其中所述的聚羟基乙酸占聚羟基乙酸纳米纤维质量的91%～99%；聚乳酸-羟基乙酸共聚物占聚羟基乙酸纳米纤维质量的1%～9%；

步骤(5).将步骤(4)得到的纳米纤维膜从溶剂中取出，在0.1～0.3MPa压强下进行预压，除去部分溶剂，然后在40～80^oC温度下干燥除去剩余溶剂；或者将得到的膜从溶剂中取出，完全浸入到萃取剂中，在25～55^oC温度下萃取1～5分钟，然后在0.1～0.3MPa压强下进行预压，并在40～120^oC温度下干燥除去剩余溶剂和萃取剂；

步骤(6).将步骤(5)得到的纳米纤维膜在0.2～0.4MPa压强、45～75^oC温度下压制成平均厚度为60～300微米的聚羟基乙酸纳米纤维油水分离膜。

5.如权利要求4所述的一种具有超亲水且生物可降解的油水分离膜的制备方法，其特征在于步骤（1）所述的聚乳酸的重均分子量为8～20万，其中的L旋光异构体摩尔含量为85%～92%；所述的聚羟基乙酸的重均分子量为8～20万。

6.如权利要求4所述的一种具有超亲水且生物可降解的油水分离膜的制备方法，其特征在于步骤（3）纺丝温度为245～255^oC，纺丝速度为2500～4500 m/分钟。

7.如权利要求4所述的一种具有超亲水且生物可降解的油水分离膜的制备方法，其特征在于热处理温度为180～190^oC，热处理时间为25～50秒。

8.如权利要求4所述的一种具有超亲水且生物可降解的油水分离膜的制备方法，其特征在于步骤(4)所述的溶剂为二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、三氯甲烷、四氢呋喃、1，4-二氧己环、1,1,1,2-四氯乙烷或1,1,2,2-四氯乙烷。