[发明专利]一种用于乳液分离的防污耐磨复合膜的制备方法

说明书

本发明公开一种用于乳液分离的防污耐磨复合膜的制备方法，涉及用于乳液分离的复合膜的制备。将醋酸纤维素溶液涂覆到纤维素纤维纸上，通过简单的相转化法就能得到复合膜。复合膜结合了两种材料的优点，具有良好的防污性能和优异的耐磨性能。对二甲苯乳液的三次循环通量恢复率达到84％。在800目砂纸上负载200g砝码往返10cm距离50次后，分离效率不变，通量增加到原来的3倍。

技术领域

本发明属于乳液分离复合膜制备技术领域，特别涉及一种用于乳液分离的防污耐磨复合膜的制备方法。

背景技术

由纤维素材料绿色环保可再生可降解为出发点，结合醋酸纤维素的防污性能和纤维纸良好的机械性能，通过简单的相转化法制备了复合膜。醋酸纤维素和纤维素纤维纸中丰富的羟基基团使得两者间形成大量的氢键，结合牢固。有别于常用的涂覆法，接枝法和填充法中普遍存在功能材料与基底结合不牢固的问题，这会使得膜的机械性能，尤其是耐磨性能很差。本发明中，醋酸纤维素相当于被浇筑在纤维纸中形成了块体材料，当表面被磨损后，重新暴露出的部分性能不变。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺简单的防污耐磨乳液分离复合膜的制备方法。利用醋酸纤维素和纤维素纤维纸的优点，制备了同时具有良好防污性能和优异耐磨性能的复合膜。该复合膜主要用于含油污水处理方面，改善了现有分离膜易污染，耐磨性能差，不能重复使用的问题。同时，该制备方法设备要求低，操作步骤简单，节能环保。原材料来源广泛、价格低廉、可再生，有利于大规模生产和实际应用。

实现本发明目的的技术方案是：

一种用于乳液分离的防污耐磨复合膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

A.制备醋酸纤维素溶液：将醋酸纤维素和N,N-二甲基乙酰胺以一定比例加入烧杯中，用保鲜膜覆盖烧杯口防止溶剂蒸发逸出，在50℃的油浴锅中加热搅拌，取出静置；

B.复合膜的制备：将四面湿膜制备器置于滤纸上，制备器与滤纸边缘平行，用胶头滴管取一定量的醋酸纤维素溶液沿制备器边缘均匀挤在滤纸上，缓慢移动制备器将醋酸纤维素溶液涂覆在滤纸上，将涂覆好的纤维纸放入去离子水中进行相转化，取出湿膜，在空气中室温干燥。

进一步的，步骤A中，醋酸纤维素和N,N-二甲基乙酰胺质量体积比为1：10。

进一步的，步骤A中，静置过程超过4小时。

进一步的，步骤B中，滴在纤维纸上的醋酸纤维素溶液要均匀，且平行于湿膜制备器，醋酸纤维素溶液的量在0.05-0.15ml/cm²范围内。

进一步的，步骤B中，湿膜制备器使用100μm面。

进一步的，步骤B中，四面湿膜制备器的前进速度为1cm/s。

进一步的，步骤B中，相转化过程时间为30分钟。

进一步的，步骤B中，空气中干燥时间为4小时。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的优点在于：

1.原材料绿色环保、可再生、可降解、价格低廉，有利于实际应用。

2.制备过程中没有使用修饰剂，且步骤简单，设备要求低，耗能低有利于大规模制备。

3.醋酸纤维素和纤维纸间形成大量氢键，结合牢固，膜的质量能长时间保持稳定。

4.复合膜同时具有两种材料的优点，防污性能和机械性能良好，能重复多次使用，降低水处理成本。

附图说明

图1为本发明实施例1中复合膜的形貌表征和润湿性表征。其中图a-b为复合膜的表面电镜图，图c为复合膜的截面电镜图，图d为复合膜在空气中的水接触角和在水下的油接触角。