CN105344133A - 一种油水分离膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油水分离膜的制备方法，属于化工及高分子功能材料技术领域。本发明包括以下步骤：将一张铝网用丙酮及无水乙醇在超声清洗仪中超声清洗15-25分钟，再用去离子水冲洗，除去表面的油污污渍，然后通过氮气吹干；将铝网浸入HCl水溶液中5-15分钟，之后用离子水冲洗，氮气吹干；将PVC溶于90℃的去离子水中配置成质量浓度14%的溶液，把纳米SiO2颗粒按照3-4mg/ml的比例超声分散在PVA溶液中，将生成的悬浮液放在60-80℃干燥箱中干燥后，得到PVA/SiO2复合物；将上述复合物研磨成粉状，按照10-15mg/ml的比例超声分散在无水乙醇中；将步骤2得到的铝网在PVA/SiO2乙醇溶液中浸泡30min左右，然后室温干燥1-2小时，待乙醇完全挥发，重复上述浸泡-干燥的操作4-5次，得到超亲水超疏油网膜。
Description
技术领域
本发明属于化工及高分子功能材料技术领域，尤其与一种超亲水超疏油的油水分离膜的制备方法。
背景技术
作为工业血液的汽油、柴油和航煤等燃料由于含水量不达标给汽车、轮船、大型机械及飞机的运行安全带来很大的隐患。因此汽柴油中的油水分离越来越受到人们的重视。专利公开号为CN103521095A公开了一种用于油水分离的管式陶瓷膜的制备方法，包括一个选择三氧化二铝陶瓷膜管的步骤、一个在所述的陶瓷膜管上涂覆制膜液的步骤和一个将陶瓷膜烘干的步骤，在所述的选择三氧化二铝陶瓷膜管的步骤中，选择初始泡点大于0.5Mpa的三氧化二铝陶瓷膜管，在所述的在陶瓷膜管上涂覆制膜液的步骤中，首先配制致孔剂溶液，所述的致孔剂溶液为氯化钾或氯化钠溶液，然后制备制膜液，在一个容器中加入纯水，纯水中加入含氟或含硅类高分子材料，所述的含氟或含硅类高分子材料为聚四氟乙烯或聚偏二氟乙烯，所述的含氟或含硅类高分子材料质量百分比浓度在0.5～10%之间，待完全溶解后静置8～16小时，在搅拌状态下加入致孔剂溶液和粘结剂，所述的致孔剂在制膜液中的终质量百分比浓度为0.01～0.09%，所述的粘结剂是硅烷、钛酸酯、铝酸酯、磷酸酯、硼酸酯中的任意一种，所述的粘结剂在制膜液中的终质量百分比浓度为0.01～0.03%，然后将制膜液涂覆到陶瓷膜管上，涂覆过程中的参数为：制膜液的流动速度为1～5m/s、膜管进出口压差为0.1～0.2MPa、流动涂覆时间为5～60秒，在所述的将陶瓷膜烘干的步骤中，将涂覆好的陶瓷膜管放在烘箱中烘干，烘箱的温度为50～150℃，时间为1～18h，然而该油水分离方法主要适用于油多水少的场合，不合适于大量水中的少量油的分离，而且容易污染分离膜，针对该问题，本专利申请人研究开发了一种适用于大量水中的少量油的超亲水超疏油的油水分离膜的制备方法。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的旨在提供一种疏油效果好、亲水速度快、强度高不易脱落的油水分离膜的制备方法。
为此，本发明采用以下技术方案：一种油水分离膜的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤1：将一张铝网用丙酮及无水乙醇在超声清洗仪中超声清洗15-25分钟，再用去离子水冲洗，除去表面的油污污渍，然后通过氮气吹干；
步骤2：将铝网浸入HCl水溶液中5-15分钟，之后用离子水冲洗，氮气吹干；
步骤3：将PVC溶于90℃的去离子水中配置成质量浓度14%的溶液，把纳米SiO2颗粒按照3-4mg/ml的比例超声分散在PVA溶液中，将生成的悬浮液放在60-80℃干燥箱中干燥后，得到PVA/SiO2复合物；
步骤4：将上述复合物研磨成粉状，按照10-15mg/ml的比例超声分散在无水乙醇中；
步骤5：将步骤2得到的铝网在PVA/SiO2乙醇溶液中浸泡30min左右，然后室温干燥1-2小时，待乙醇完全挥发，重复上述浸泡-干燥的操作4-5次，得到超亲水超疏油网膜。
使用本发明可以达到以下有益效果：本发明制备超亲水超疏油的油水分离膜的方法是以铝网为油水分离膜的基底，通过简单的溶液浸泡法构筑微纳米结构，并用PVA/SiO2进行表面修饰而得超亲水疏油网膜。本发明的油水分离膜具有疏油效果好、亲水速度快、强度高不易脱落等优点，具有良好的耐化学药品腐蚀能力，制备方法简单便捷，在石化环保等领域具有广泛的应用前景。
具体实施方式
实施例：本发明油水分离膜的制备方法包括以下步骤：
步骤1：将一张铝网用丙酮及无水乙醇在超声清洗仪中超声清洗15-25分钟，再用去离子水冲洗，除去表面的油污污渍，然后通过氮气吹干；
步骤2：将铝网浸入HCl水溶液中5-15分钟，之后用离子水冲洗，氮气吹干；
步骤3：将PVC溶于90℃的去离子水中配置成质量浓度14%的溶液，把纳米SiO2颗粒按照3-4mg/ml的比例超声分散在PVA溶液中，将生成的悬浮液放在60-80℃干燥箱中干燥后，得到PVA/SiO2复合物；
步骤4：将上述复合物研磨成粉状，按照10-15mg/ml的比例超声分散在无水乙醇中；
步骤5：将步骤2得到的铝网在PVA/SiO2乙醇溶液中浸泡30min左右，然后室温干燥1-2小时，待乙醇完全挥发，重复上述浸泡-干燥的操作4-5次，得到超亲水超疏油网膜。
进一步地，步骤1中铝网为50～500目的铝网，铝网先用清洁剂清洗。
步骤1中铝网用丙酮及无水乙醇在超声清洗仪中超声清洗时间优选为20分钟。步骤2中铝网浸入HCl水溶液中优选时间为10分钟。
更进一步地，铝网的微纳米结构和PVA/SiO2复合物分别是本发明油水分离膜具有超亲水和超疏油性的关键，PVA/SiO2复合物的助剂是乙醇或正丁醇。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种油水分离膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：将一张铝网用丙酮及无水乙醇在超声清洗仪中超声清洗15-25分钟，再用去离子水冲洗，除去表面的油污污渍，然后通过氮气吹干；
步骤2：将铝网浸入HCl水溶液中5-15分钟，之后用离子水冲洗，氮气吹干；
步骤3：将PVC溶于90℃的去离子水中配置成质量浓度14%的溶液，把纳米SiO2颗粒按照3-4mg/ml的比例超声分散在PVA溶液中，将生成的悬浮液放在60-80℃干燥箱中干燥后，得到PVA/SiO2复合物；
步骤4：将上述复合物研磨成粉状，按照10-15mg/ml的比例超声分散在无水乙醇中；
步骤5：将步骤2得到的铝网在PVA/SiO2乙醇溶液中浸泡30min左右，然后室温干燥1-2小时，待乙醇完全挥发，重复上述浸泡-干燥的操作4-5次，得到超亲水超疏油网膜。
2.根据权利要求1所述的一种油水分离膜的制备方法，其特征在于：步骤1中所述的铝网为50～500目的铝网，铝网先用清洁剂清洗。
3.根据权利要求1所述的一种油水分离膜的制备方法，其特征在于：步骤1中铝网用丙酮及无水乙醇在超声清洗仪中超声清洗时间为20分钟。
4.根据权利要求1所述的一种油水分离膜的制备方法，其特征在于：步骤2中铝网浸入HCl水溶液中时间为10分钟。
5.根据权利要求1所述的一种油水分离膜的制备方法，其特征在于：生成所述PVA/SiO2复合物的助剂为乙醇或正丁醇。
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