[发明专利]一种桑纤维复合立体油水分离膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种桑纤维复合立体油水分离膜的制备方法，属于膜技术领域，包括如下制备步骤：包括如下步骤：（1）制备桑纤维；（2）桑纤维的处理和改性：采用酶部分处理、离子液体混合液处理；（3）单层膜的制备：加入交联试剂、疏水试剂和引发剂、干燥成型获得成型的疏水亲油单层膜；（4）立体多层膜的制备：根据应用需要，采用离子液体复合交联剂，将单层膜制备成多层立体复合膜。本发明的有益效果为：为生物质废弃物的资源化利用提供新途径。具有效率高、环境友好等诸多优点，提高了膜的空间维度和接触面积，解决了膜使用过程中机械性能差的问题。

技术领域

本发明属于膜技术领域，涉及一种桑纤维复合立体油水分离膜的制备方法。

背景技术

桑树经过一年的生长、使用,到了冬季树形生长呈现凌乱,有些枝条成为无效枝,有些病虫害也寄宿在树体上,正在成长中的小桑树也需要定形。为解决好这些问题,需要人工修剪。桑树枝条作为可再生生物质资源，是蚕桑生产中的主要副产物，一般多用做燃料，因未进行有效处理，就地焚烧，大大降低了其潜在的价值。桑纤维素结晶区内分子整齐规则地排列和分子羟基或在分子内部或与分子外部的氢离子相结合形成氢键，使得酶分子及水分子难以侵入纤维素内部。桑树枝条中纤维素外部还有木质素包裹和缠绕，因此纤维素的性质十分稳定。同时，纤维素稳定的结构和化学性质对于如何利用纤维素提出了巨大的挑战。

制备纤维素膜的纤维素原料通常为从秸秆、甘蔗渣等木质纤维素中提取得到的，所得纤维素纯度高，制得的膜较为均一且有着良好的力学性能。但是木质纤维素由于结构特殊不易溶解，溶解后其中的木质素在膜中会影响纤维素晶型的重构，对膜的均一性和透明度会有不利影响，因此，直接以木质纤维素为制膜原料存在一定的局限性。纤维素是一种制膜原料，具有成本低、性质稳定、强度优良、耐热性好、制备流程简单以及原料来源广泛等特点。但是纤维素膜存在拉伸性、空间维度、接触面积，机械性能差等缺点

近年来，离子液体作为能够溶解天然高分子化合物的一种新型绿色有机溶剂，对纤维素、丝素蛋白、壳聚糖、胶原蛋白等具有良好的溶解特性，除此之外离子液体还具有蒸气压低、热稳定性和化学稳定性强、电导率高等优良特性。因此，离子液体溶解高聚物成为当前研究中的热点。

细菌纤维素是微生物新陈代谢合成的纤维素的统称，其本质是β-1,4-D-吡喃葡萄糖单体通过分子间氢键偶联形成的链状多聚物。相较于结构相似的植物纤维素，细菌纤维素显示出许多优良的物理、化学性质和机械性能，例如更高的纯度、结晶度、聚合度、吸水能力、持水能力、拉伸强度和更强的生物相容性。

目前纤维素复合膜存在的问题主要是机械性能、拉伸应力、膜的空间接触面积等有待提高，膜的降解性和环保等。

发明内容

本发明要解决的问题是：为改善油水分离材料的空间结构与机械性能，本发明提供一种桑纤维复合立体油水分离膜的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案包括如下步骤：

（1）制备桑纤维：用离子液体-氢氧化钠溶液处理桑枝粉，洗涤除去氢氧化钠，加入离子液体处理，洗涤，采用酶处理，获得桑纤维；

（2）单层膜的制备：取步骤（1）得到的桑纤维，使用离子液体混合液处理；加入交联试剂、疏水试剂和引发剂，干燥成型获得成型的疏水亲油单层膜；

（3）单层膜的预处理：在所述步骤（2）的单层膜基础上，采用离子液体复合交联试剂对单层膜做表面处理，随后采用光照处理；

（4）立体多层膜的制备：将步骤（3）中得到的单层膜叠放多层，加入细菌培养液，震荡保温处理，然后使用洗涤液洗涤，光照处理，加入交联试剂、疏水试剂和引发剂、干燥成型，制得多层立体复合膜。