[发明专利]一种淀粉改性滤纸及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种淀粉改性滤纸的制备方法，包括以下步骤：将淀粉纳米微球水分散液喷涂在平均孔径为20～30微米的纤维素定性滤纸表面，再放入交联剂溶液中，反应，后处理，得到淀粉改性滤纸。本发明提供的方法简单，在纤维素定性滤纸表面修饰上纳米级的亲水微粒，能够调控滤纸表面的微纳米结构，可实现其作为油水分离材料。以淀粉纳米微球修饰定性滤纸表面，能够降低原料成本，又可使制备的分离膜具有生物降解性，且淀粉可再生。淀粉改性滤纸水下二氯乙烷接触角为148.5°～155.5°；油水混合物分离效率为99.81±0.02％～99.96±0.02％；乳液分离效率为99.75±0.02％～99.95±0.02％。

技术领域

本发明属于功能材料技术领域，尤其涉及一种淀粉改性滤纸及其制备方法和应用。

背景技术

随着经济社会的高速发展，工业及生活含油废水的大量排放以及海上石油泄漏事故频发，引发了严重的环境污染，使得对含油废水处理的需求与日俱增。新的方法和新材料的研发，以及提高油水分离效率成为了研究重点之一。

目前，含油污水的处理方法有许多，主要包括外加破乳剂法、物理法(包括重力法分离、离心法分离、过滤法分离)、膜分离法。前两种是比较常规成熟的方法，后一种是近年来随着膜科学兴起的新型分离方法。膜分离法根据膜的性质分为亲水膜和疏水膜，目前研究及应用较多的是疏水膜。关于油水分离膜的研究所选用的基材大都是铜网、不锈钢等金属网格及聚合物膜、尼龙布等，采用电腐蚀、浸泡、电纺丝及化学反应等形成纳米结构表面或亲/疏水涂层。疏水性膜通常是由聚乙烯、聚偏氟乙烯和聚四氟乙烯等聚烯烃类聚合物组成，去除油中少量水杂质的效果良好，但容易使膜严重污染，可重复利用率低。另外，油分子容易在疏水膜内聚结而阻止水通过，使水通量急剧下降。为使油能快速离开膜表面、防止膜污染、保持水通量，亲水膜已成为近些年的研究热点。但是，由于现有亲水膜存在着原料成本高、生产过程繁杂以及不易生物降解等问题，限制了其大规模的应用。

因此，对于新型的油水分离材料的研究仍然是该领域的重要课题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种淀粉改性滤纸及其制备方法和应用，该方法简单，且制备的改性滤纸适用于含油废水的油水分离或油水乳液的破乳分离。

本发明提供了一种淀粉改性滤纸的制备方法，包括以下步骤：

将淀粉纳米微球水分散液喷涂在平均孔径为20～30微米的纤维素定性滤纸表面，再放入质量浓度为8～12％的交联剂溶液中，反应，后处理，得到淀粉改性滤纸。

优选地，所述淀粉纳米微球水分散液质量浓度为0.05％～0.5％。

优选地，所述交联剂溶液中的交联剂选自乙二醛、丁二醛和戊二醛中的一种或多种。

优选地，所述反应的时间为30分钟～5小时；

反应的温度为25～50℃。

优选地，所述淀粉纳米微球水分散液中淀粉纳米微球的粒径为80～120nm。

优选地，所述后处理包括：

将反应后的滤纸用乙醇和去离子水交替反复洗涤，干燥，得到淀粉改性滤纸。

优选地，所述淀粉纳米微球水分散液由以下方法制得：

将淀粉用乙酸酐和丁二酸酐酯化，得到淀粉酯；

将水滴加到所述淀粉酯的丙酮溶液中，得到纳米微球分散液，干燥，得到淀粉纳米微球水分散液。

本发明提供了一种淀粉改性滤纸，由上述技术方案所述制备方法制得。

本发明提供了一种上述技术方案所述制备方法制备的淀粉改性滤纸或上述技术方案所述的淀粉改性滤纸在含油废水的油水分离和/或油水乳液的破乳分离中的应用。