CN115253705B - 一种具有功能界面的分离膜及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有功能界面的分离膜及其制备方法与应用。其中，分离膜包括聚合物微孔膜和敷设于所述聚合物微孔膜上的功能层；所述功能层为能够形成微漩涡的微相结构；所述聚合物微孔膜和功能层分别选择具有不同亲和特性的材料制成。本发明的分离膜在分离水包油乳液时，其功能界面具有优异的强化破乳、抗油污粘附污染和再生回用的特性，对水包油乳液具有高效分离和长效抗污染性能，可有效解决目前餐厨废水、油田废水、各类工业含油废水等净化处理过程中普遍存在的分离膜易污染、效率低、寿命短、成本高等问题。

Description

一种具有功能界面的分离膜及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于膜分离领域，具体涉及一种具有功能界面的分离膜及其制备方法与应用。

背景技术

水资源污染是世界性问题，尤以工业排放、食品餐饮、海洋溢油等产生的含油废水，量大面广，正严重危险人类和社会的健康发展，亦是我国社会、经济及环境可持续发展的重要障碍。研究表明，油类物质大量进入环境，直接危害动植物的生长，极易造成生态系统的毁灭性破坏。污水中分散的粘性油，提供微生物黏附生长媒介，易造成病菌滋生和传播。油质在工业管道设施中与悬浮颗粒一起沉降，极易形成黏性油泥团，影响设备的正常运行。因此“水中除油”已成为当前污水治理重要而迫切的应用过程。

膜分离技术是当前对于这种水多油少污水最热门的处理方法之一。通过调控表面粗糙结构和浸润性可有效提高油水分离通量和分离效率。其中，超亲水膜主要用于水包油乳液分离。如论文(Acs Applied Materials&Interfaces,6(2014)12566-12572)报道了超亲水PP微孔膜，其油相穿透压力达0.16MPa，对水包油乳液分离通量达3000L/m²h(1bar)，除油率超过99％。论文(Angewandte Chemie International Edition,53(2014)856-860)报道了超亲水PVDF微孔膜，对水包油乳液的分离效率达99％。论文(Adv.Mater.,30(2018)1801870)报道了超亲水聚砜酰胺/聚丙烯腈复合纳米纤维膜，水通量达3000L/m²h，乳液分离效率达99.6％。

然而，膜的油水分离机制主要是通过其水下超疏油表面对油相乳液高的截留率进行筛分截留，其膜污染无法避免：作为“废油”的乳液被截留排斥在膜表面后，因压力作用逐渐在膜表面沉积或嵌入膜表面粗糙结构形成膜污染，导致膜分离性能急剧下降，过滤分离时效往往都比较短。同时，膜污染后难以清洗恢复。

发明内容

针对现有技术不足，有鉴于此，本发明提供一种功能界面再生回用的具有高效油水分离性能的聚合物微孔复合油水分离膜及其制备方法和应用。

一种具有功能界面的分离膜，包括聚合物微孔膜和敷设于所述聚合物微孔膜上的功能层；

所述功能层为能够形成微漩涡的微相结构；

所述聚合物微孔膜和功能层分别选择具有不同亲和特性的材料制成。

上述技术方案中，聚合物微孔膜可以为亲水性结构，功能层为亲油性结构，这种结构用途广泛，主要适用于含油废水的处理，功能层的漩涡作用能够增强含油废水中水包油结构的破乳效果，提高油水分离效率；同时功能层为亲油结构，对油具有吸附效果，避免油分进入聚合物微孔膜的滤孔，可以进一步提高聚合物微孔膜的使用寿命。

聚合物微孔膜也可以是亲油性结构，则功能层为亲水性结构，该种结构主要适用于油中含有微量水的情况，用于将油中的微量水去除，功能层的亲水性能将油中微量的水吸附，油则通过亲油性的聚合物微孔膜，进而实现油水分离，同时具有提高水油分离效率和提高聚合物微孔膜使用寿命的效果。

上述分离膜，采用聚合物微孔膜为基底，在其表面设置能够形成微漩涡的的功能层。以采用亲水/超亲水聚合物微孔膜和亲油/超亲油功能层为例，亲水/超亲水聚合物微孔膜作为过滤主体，可大幅提升油水分离膜对含油废水的净化效率；亲油/超亲油功能层作为超亲水聚合物微孔膜的挡污层，保证在油水分离过程中油污粘附亲水/超亲水聚合物微孔膜，缩短其使用周期，增加使用成本；还能利用其微漩涡效应强化对水包油类废水的破乳效果，提高过滤效率。

作为优选，所述功能层由可降解材料制成，所述可降解材料为聚己内酯、聚乳酸、聚羟基四丁酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸亚乙酯中的一种或多种的混合物。

上述技术方案中，功能层采用可降解材料制成，当分离膜长期运行，表面污染严重时，通过生物降解可除去可降解功能层，而聚合物微孔膜在生物降解过程中可以完全保留下来，并回收利用，由此大幅延长了聚合物微孔膜的使用寿命和更换周期，大大降低了处理成本。

作为优选，所述聚合物微孔膜可以是单一的膜，也可以是具有支撑结构的超滤或微滤复合膜。

上述技术方案中，所述支撑结构可以是嵌在超滤或微滤膜内的结构，也可以是单独的支撑层，此时所述聚合物微孔膜包括支撑层和聚合物微孔膜中间层；所述功能层敷设于所述聚合物微孔膜中间层背向支撑层的另一侧表面。作为一种具体的选择，所述具有功能界面的分离膜为三层结构复合膜；所述三层复合结构为聚合物微孔膜中间层，置于其上的功能层，以及置于其下的支撑层。

作为优选，所述聚合物微孔膜为聚偏氟乙烯平板膜、聚砜平板膜、聚醚砜平板膜中的一种或前述任一种平板膜采用超亲水处理制备成的超亲水平板膜。

作为优选，所述聚合物微孔膜为聚偏氟乙烯平板膜、聚砜平板膜、聚醚砜平板膜改性得到的超亲水膜。通常认为水接触角＜5°的材料具有超亲水性，水接触角＞150°的材料具有超亲油性。

具体讲，所述聚偏氟乙烯平板膜可采用聚乙烯吡咯烷酮或聚乙烯醇进行超亲水处理；所述聚砜平板膜可采用聚氧乙烯进行超亲水处理；所述聚醚砜可采用聚乙烯吡咯烷酮进行超亲水处理。

前述几种平板膜均由不可降解材料制成，在将分离膜采用生物降解除去可降解功能层时，由不可降解材料制成的聚合物微孔膜能够在生物降解中不受损坏，待可降解功能层去除完毕后，即可将该聚合物微孔膜回收再用，制备新的油水分离膜。

作为优选，所述聚合物微孔膜为超滤膜或微滤膜。

作为优选，所述聚合物微孔膜为具有支撑层的复合膜，所述支撑层包括但不限于无纺布、筛网或金属滤网。为聚合物微孔膜设置支撑层，可以提高聚合物微孔膜的机械性能，以保证其在高速水流冲刷和膜过程驱动压力下的物理稳定性。

作为优选，所述功能层与聚合物微孔膜接触的一侧侧面为内侧面，该内侧面覆盖所述聚合物微孔膜的表面面积不超过聚合物微孔膜该侧表面面积的25％。

上述技术方案中，所述内侧面覆盖所述聚合物微孔膜的表面面积不超过聚合物微孔膜该侧表面面积的25％，保证在不影响聚合物微孔膜过滤效率的情况下，实现功能层的挡污及强化破乳作用。

作为进一步优选，所述内侧面覆盖所述聚合物微孔膜的表面面积不超过聚合物微孔膜该侧表面面积的10％。

作为优选，所述功能层由一层或多层微相网格界面结构层组成，每层微相网格界面结构层由交错的微相线条构成；与聚合物微孔膜接触的一侧微相网格界面结构层为内层，该内层覆盖所述聚合物微孔膜的表面面积不超过聚合物微孔膜该侧表面面积的25％。

上述技术方案中，所述微相网格界面结构的内层覆盖所述聚合物微孔膜的表面面积不超过聚合物微孔膜该侧表面面积的25％，保证在不影响聚合物微孔膜过滤效率的情况下，实现功能层的挡污及强化破乳作用。

设置微相网格界面结构可以在分离膜表面促成并强化界面微流体涡流效应，进而提升分离膜表面微相界面流体剪切作用，增强界面流体对吸附污染物的冲刷作用力，实现对分离过程中分离膜表面吸附油质污染物的高效脱附去除。同时，分离膜表面微相界面流体强化可大幅提高分离膜表面对水包油(或者油包水)乳液的剪切破乳作用，实现对水中乳化油的高效去除。

微相网格的网格单元可以是矩形、三角形、平行四边形、圆形、椭圆形、扇形、波浪形等。该网络结构可以通过增材制造(3D打印)、近场直写、电流体喷印、喷墨、丝网印刷、激光刻蚀等方法进行制造。

作为进一步优选，所述微相网格界面结构的内层覆盖所述聚合物微孔膜的表面面积不超过聚合物微孔膜该侧表面面积的10％。

作为进一步优选，所述微相线条的径向尺寸为1～60μm。构成微相网格的所有微相线条的径向尺寸可以是相等的，也可以是不等的。作为进一步优选方案，所述微相线条的径向尺寸为2～20μm。

作为进一步优选，所述微相网格由横纵交错的微相线条构成，其网格单元的纵向尺寸和横向尺寸分别为10～500μm。上述纵向和横向也可以是不严格垂直的微相线条，可以构成矩形、平行四边形等结构，相邻两边长可以相等，形成正方形网格单元的微相网格；也可以不等，形成长方形网格单元的微相网格。作为进一步优选方案，所述网格单元的相邻两个边长的尺寸分别为100～300μm。

作为优选，相邻两个微相线条径向尺寸不等；至少在一个方向上，相邻两个网格单元的尺寸不等。通过精准设计微相线条的径向尺寸和微相网格的尺寸大小，以及设计网格梯度尺度变化规律，在油水分离膜表面促成并强化界面微流体涡流效应，进而提升膜表面微相界面流体剪切作用，提高油水分离膜表面微相界面流体对吸附污染物的冲刷作用力，以及对水包油乳液的剪切破乳作用，实现对分离过程中膜表面吸附油质污染物的高效脱附去除。

基于此，通过本发明技术路线设计制备的具有可降解功能界面的分离膜在分离水包油(或者油包水)乳液时，其功能界面具有优异的强化破乳、抗油污粘附污染和再生回用的特性，对水包油(或者油包水)乳液具有高效分离和长效抗污染性能，可有效解决目前餐厨废水、油田废水、各类工业含油废水等净化处理过程中普遍存在的易污染、效率低、寿命短、成本高等问题。

本发明通过在复合支撑层增强的聚合物微孔膜表面构筑微相线条组成的微相功能网格结构层作为可降解功能层，通过分离膜表面微相界面涡流效应促进界面油水分离以及膜表面吸附油质污染物的脱附去除；同时当因长时间过滤致使油水分离膜重度污染后(即通过常规膜清洗工艺无法恢复时)，通过生化去除基于可降解生物基聚合物材料的微相网格功能层，并重新在表面构造网络功能层即可实现油水分离膜材料表面可降解功能层的再生以及聚合物微孔膜的再生回用。同样的道理在超疏水聚合物微孔膜表面也同样可以构造微相功能网格结构层。

一种上述任一项所述的分离膜的制备方法，包括：

采用功能层材料，在聚合物微孔膜上构筑能够形成微漩涡的微相结构功能层，得所述具有功能界面的分离膜。

上述制备方法中，所述功能层可以通过3D打印、近场直写、电流体喷印、喷墨、丝网印刷、激光刻蚀等方法进行制造。

采用3D打印工艺将功能层构筑于聚合物微孔膜上，操作简单，精度可控，重复性好，具有广泛的应用和市场前景。

上述制备方法中，聚合物微孔膜可以采用市售产品，也可以自制得到。

作为优选，所述聚合物微孔膜为聚偏氟乙烯平板膜、聚砜平板膜、聚醚砜平板膜中的一种；

所述功能层材料为可降解材料。

作为进一步优选，所述可降解材料为聚己内酯、聚乳酸、聚羟基四丁酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸亚乙酯中的一种或多种的混合物。

聚合物微孔膜选用不可降解材料制成，功能层采用可降解材料制成。在将油水分离膜采用生物降解除去可降解功能层时，由不可降解材料制成的聚合物微孔膜能够在生物降解中不受损坏，待可降解功能层去除完毕后，即可将该聚合物微孔膜回收再用，制备新的油水分离膜，大幅降低使用成本。

作为具体优选，一种上述油水分离膜的制备方法，包括：

将聚合物微孔膜置于3D打印装置上，以可降解材料为打印材料，采用3D打印在聚合物微孔膜的表面构筑能够形成微漩涡的可降解功能层，打印完成，得所述具有可降解功能界面的分离膜。

一种上述任一项所述的分离膜在含油废水或者含水废油分离净化中的应用。

作为优选，将分离膜置于错流膜分离装置中，用于含油废水的分离净化。

作为优选，所述分离膜长时间运行被污染后，将所述油水分离膜置于生化系统中降解去除可降解功能层，后重新在所述聚合物微孔膜3D打印新的可降解功能层，即可实现再生回用。所述生化系统为常规微生物培养液。本发明通过常规微生物生化即可去除基于可降解生物基聚合物材料的网格功能层(本发明设计所需的聚合物底膜为非生物可降解材料，在生化过程中可完整保留下来)，并重新通过3D打印即可实现界面功能层和膜材料的再生回用，大幅延长传统膜材料的使用寿命和更换周期。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明的油水分离膜通过在聚合物微孔膜的表面采用3D打印构筑可降解功能层，该可降解功能层降解过程简单，降解彻底，使得超亲水聚合物能够回收再利用，大幅降低了使用成本。

本发明的分离膜，将可降解功能层设计成微相网格结构界面，提高了界面流体对吸附污染物的冲刷作用力，实现了对分离过程油水分离膜表面吸附油质污染物的高效脱附去除，延长了油水分离膜的使用周期，提高了工作效率。在分离水包油乳液时，可降解功能层具有优异的强化破乳、抗油污粘附污染和再生回用的特性，对水包油乳液具有高效分离和长效抗污染性能，可有效解决目前餐厨废水、油田废水、各类工业含油废水等净化处理过程中普遍存在的易污染、效率低、寿命短、成本高等问题。

本发明的制备方法，采用3D打印策略，具有操作简单，精度可控，重复性好等优势，具有广泛的应用和市场前景。

附图说明

图1为对比例1所得超亲水聚偏氟乙烯/PET无纺布复合膜的表面扫描电镜图；

图2为对比例1所得超亲水聚偏氟乙烯/PET无纺布复合膜的表面氟元素分别图；

图3为实施例1所得具有可降解功能界面聚偏氟乙烯复合油水分离膜的表面扫描电镜图；

图4为实施例1所得具有可降解功能界面聚偏氟乙烯复合油水分离膜的表面氟元素分别图；

图5为实施例1所得具有可降解功能界面聚偏氟乙烯复合油水分离膜经微生物降解4天后的表面扫描电镜图；

图6为实施例6所得具有可降解功能界面聚偏氟乙烯复合油水分离膜的表面扫描电镜图。

图7为对比例1及实施例1-6中得到的分离膜分别长效用于分离油水乳液时的分离性能对比图。

具体实施方式

以下，将结合具体的实施例对本发明的一种具有可降解功能界面的油水分离膜及其制备和应用进一步说明。

对比例1

将17克聚偏氟乙烯溶解于83克磷酸三乙酯中制备聚偏氟乙烯铸膜液，经脱泡后将其刮涂于PET无纺布上，随后浸入50％水和磷酸三乙酯的混合溶液中保持10秒，再置于纯水中静置24小时，制备得到聚偏氟乙烯/PET无纺布复合膜。配置一5％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液，将前述聚偏氟乙烯/PET无纺布复合膜置于该溶液中浸泡2分钟，并辅助超声加速溶液浸润；将浸泡后的聚偏氟乙烯/PET无纺布复合膜置于伽马射线下辐照30秒，再转移到60℃环境下静置1分钟，可得到超亲水性的聚偏氟乙烯/PET无纺布复合膜。

图1为所制备超亲水聚偏氟乙烯/PET无纺布复合膜的表面扫描电镜照片；图2为所制备超亲水聚偏氟乙烯/PET无纺布复合膜的表面氟元素(F)分析分布照片。

将所制得的超亲水聚偏氟乙烯/PET无纺布复合膜用于错流过滤系统按照常规工艺分离水包大豆油乳液(通过隔膜泵将水包大豆油乳液平行于膜表面输送到分离器中，所需运行压力为0.1公斤力)，结果显示，该膜对水中大豆油的去除率达到99.7％，但运行10分钟后，膜通量衰竭为初始的30％，运行30分钟后膜通量近乎完全衰竭。

实施例1

将对比例1中制备的超亲水聚偏氟乙烯/PET无纺布复合膜置于3D打印装置上；设定打印参数：电压为4.65kv、高度为42.5mm、气压为17KPa、平台移动速度为700～1300mm/min、减速边速度为300mm/min、加热温度为85℃。

将聚己内酯以横纵有序交错的微相网格线结构形式打印到超亲水聚偏氟乙烯/PET无纺布复合膜表面，得到具有可降解功能界面的聚偏氟乙烯复合油水分离膜。

如图3所示，为所制得的具有可降解功能界面聚偏氟乙烯复合油水分离膜的扫描电镜照片，可见膜表面分布清晰的横纵交错微相网格线，其中横向和纵向网格线的径向尺寸分布为2-20微米不等，微相网格的网格单元尺寸为(10-100)微米*(10-100)微米不等；其中，微相网格覆盖超亲水聚偏氟乙烯/PET无纺布复合膜的表面面积为超亲水聚偏氟乙烯/PET无纺布复合膜该侧表面面积的7％；相对比的，由图1可见，对比例1所得复合膜表面为均一平滑表面。

如图4所示，为所制得的具有可降解功能界面聚偏氟乙烯复合油水分离膜表面的氟元素(F)分布照片，可见膜表面经3D打印微相网格线的位置，表面氟元素被明显遮挡；而相对比的，由图2可见，对比例1所得复合膜表面的氟元素分布非常均匀，这是因为本实施例3D打印所用的材料为不含氟元素的聚己内酯，在EDX测试，打印了聚己内酯微相网格线的位置遮挡了下层的聚偏氟乙烯。

将所制得的具有可降解功能界面聚偏氟乙烯复合油水分离膜用于错流过滤系统分离水包大豆油乳液(通过隔膜泵将水包大豆油乳液平行于膜表面输送到分离器中，所需运行压力为0.1公斤力)，其结果显示，该膜对水中大豆油的去除率达到99.9％，运行10分钟后，膜通量变为初始的90％，并逐渐趋于稳定，连续运行120分钟后膜通量为初始的88％。连续运行24小时后，膜通量变为初始的80％，此时对膜进行反冲洗处理，膜通量恢复到初始值的87％左右。

设计连续运行和反冲洗交替的膜过程，经过长时间的循环后，当清洗后通量恢复率为初始值的70％时，将膜置于厌氧菌微生物生化池中7天，待表面层充分降解(图5为聚偏氟乙烯复合油水分离膜在微生物生化池中放置4天时聚偏氟乙烯复合油水分离膜表面电镜照片，可见聚偏氟乙烯复合油水分离膜表面聚己内酯微相网格线大幅减少，这说明微生物对聚己内酯具有良好的降解作用)；

随后将聚偏氟乙烯复合油水分离膜取出，经酸、碱、次氯酸钠、水依次清洗后，重新置于3D打印装置上，按初始工艺重新3D打印表面微相聚己内酯网格；随后将再生的聚偏氟乙烯复合油水分离膜用于错流过滤系统分离水包大豆油乳液，结果显示，再生后的聚偏氟乙烯复合油水分离膜对水中大豆油的去除率达到99.9％，通量恢复率达到新膜的95％以上，这说明，再生后的聚偏氟乙烯复合油水分离膜材料具有优异的性能恢复率。

实施例2

购置一市面上较为成熟的带无纺布支撑的超亲水聚醚砜平板超滤膜(杭州凯洁，UF4040)，将其置于3D打印装置上；设定打印参数，将聚乳酸以横纵有序交错的网格线结构形式打印到复合膜(带无纺布支撑的超亲水聚醚砜平板超滤膜)表面，得到具有可降解功能界面的聚醚砜复合油水分离膜。其中，微相网格覆盖超亲水聚醚砜平板超滤膜的表面面积为超亲水聚醚砜平板超滤膜该侧表面面积的6％。

将所制得的具有可降解功能界面聚醚砜复合油水分离膜用于错流过滤系统分离水包润滑油乳液，其结果显示，该膜对水中大豆油的去除率达到99.8％，运行10分钟后，膜通量变为初始的89％，并逐渐趋于稳定，连续运行120分钟后膜通量为初始的88％。

实施例3

在聚砜铸膜液中加入优异亲水性的高分子量聚氧乙烯(PEO10w,浓度为5wt％)，并将其刮涂于50微米孔径的铜滤网上制备超亲水聚砜复合膜，将其置于3D打印装置上；设定打印参数，将聚羟基四丁酯以横纵有序交错的网格线结构形式打印到超亲水聚砜复合膜表面，得到具有可降解功能界面的聚砜复合油水分离膜。其中，微相网格覆盖超亲水聚砜复合膜的表面面积为超亲水聚砜复合膜该侧表面面积的8％。

将所制得的具有可降解功能界面的聚砜复合油水分离膜用于错流过滤系统分离水包石蜡油乳液，其结果显示，该膜对水中大豆油的去除率达到99.8％，运行10分钟后，膜通量变为初始的92％，并逐渐趋于稳定，连续运行120分钟后膜通量为初始的90％。

实施例4

将聚偏氟乙烯铸膜液刮涂于PP无纺布上制备成复合微滤膜，随后将其浸泡入0.2％的聚乙烯醇溶液中，取出后经热交联处理制备超亲水的聚偏氟乙烯复合膜，将其置于3D打印装置上；设定打印参数，将聚对苯二甲酸丁二醇酯以横纵有序交错的网格线结构形式打印到聚偏氟乙烯复合膜表面，得到具有可降解功能界面的聚偏氟乙烯复合油水分离膜。其中，微相网格覆盖超亲水聚偏氟乙烯复合膜的表面面积为超亲水聚偏氟乙烯复合膜该侧表面面积的5％。

将所制得的具有可降解功能界面聚偏氟乙烯复合油水分离膜用于错流过滤系统分离水包菜籽油乳液，其结果显示，该膜对水中大豆油的去除率达到99.9％，运行10分钟后，膜通量变为初始的91％，并逐渐趋于稳定，连续运行120分钟后膜通量为初始的88％。

实施例5

在聚醚砜铸膜液中加入优异亲水性的高分子量聚乙烯吡咯烷酮(PVP K60，浓度为8wt％)，并将其刮涂在PE无纺布上制备超亲水聚醚砜复合膜，将其置于3D打印装置上；设定打印参数，分别将聚己内酯和聚碳酸亚乙酯以横纵有序交错的网格线结构形式打印到超亲水聚醚砜复合膜表面，得到具有可降解功能界面的聚醚砜复合油水分离膜。其中，微相网格覆盖超亲水聚醚砜复合膜的表面面积为超亲水聚醚砜复合膜该侧表面面积的5％。

将所制得的具有可降解功能界面聚醚砜复合油水分离膜用于错流过滤系统分离水包柴油乳液，其结果显示，该膜对水中大豆油的去除率达到99.9％，运行10分钟后，膜通量变为初始的87％，并逐渐趋于稳定，连续运行120分钟后膜通量为初始的85％。

实施例6

将对比例1中制备的超亲水聚偏氟乙烯/PET无纺布复合膜置于3D打印装置上；设定打印参数：电压为4.65kv、高度为42.5mm、气压为17KPa、平台移动速度为950mm/min、减速边速度为300mm/min、加热温度为85℃。

将聚己内酯以横纵有序交错的微相网格线结构形式打印到超亲水聚偏氟乙烯/PET无纺布复合膜表面，得到具有可降解功能界面的聚偏氟乙烯复合油水分离膜。

如图6所示，为所制得的具有可降解功能界面聚偏氟乙烯复合油水分离膜的扫描电镜照片，可见膜表面分布清晰的横纵交错微相网格线，其中横向和纵向网格线的平均径向尺寸均为5微米，微相网格的网格单元尺寸为200.74微米*200.74微米。其中，微相网格覆盖超亲水聚偏氟乙烯/PET无纺布复合膜的表面面积为超亲水聚偏氟乙烯/PET无纺布复合膜该侧表面面积的7％。

将所制得的具有可降解功能界面聚偏氟乙烯复合油水分离膜用于错流过滤系统分离水包大豆油乳液，其结果显示，该膜对水中大豆油的去除率(截流率)达到99.9％，运行10分钟后，膜通量变为初始的93％，并逐渐趋于稳定，连续运行120分钟后膜通量为初始的87％。

如图7所示，为实施例1～实施例6分离水包油乳液的结果图。由图7可知，由实施例1～6制备得到的分离膜连续运行24小时后，通量为初始通量的80％以上，且截流率始终在99.8％以上，且经过反冲洗后，通量恢复至初始通量的86％以上。且同样条件循环10次(24小时，每次循环后，进行一次反冲洗)后，通量没有明显的降低，且经过最终(循环10次后)反冲洗后通量扔维持在初始通量的85％左右。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种具有功能界面的分离膜，其特征在于，包括聚合物微孔膜和敷设于所述聚合物微孔膜上的功能层；

所述功能层为能够形成微漩涡的微相结构；

所述聚合物微孔膜和功能层分别选择具有不同亲和特性的材料制成；

所述功能层由一层或多层微相网格界面结构层组成，每层微相网格界面结构层由交错的微相线条构成；与聚合物微孔膜接触的一侧微相网格界面结构层为内层，该内层覆盖所述聚合物微孔膜的表面面积不超过聚合物微孔膜该侧表面面积的25％。

2.根据权利要求1所述的分离膜，其特征在于，所述聚合物微孔膜为聚偏氟乙烯平板膜、聚砜平板膜、聚醚砜平板膜中的一种。

3.根据权利要求1所述的分离膜，其特征在于，所述聚合物微孔膜为超滤膜或微滤膜。

4.根据权利要求1所述的分离膜，其特征在于，所述聚合物微孔膜为具有支撑层的复合膜，所述支撑层为无纺布、筛网或金属滤网。

5.根据权利要求1所述的分离膜，其特征在于，所述功能层与聚合物微孔膜接触的一侧侧面为内侧面，该内侧面覆盖所述聚合物微孔膜的表面面积不超过聚合物微孔膜该侧表面面积的25％。

6.根据权利要求1所述的分离膜，其特征在于，所述微相线条的径向尺寸为1～60μm。

7.根据权利要求1所述的分离膜，其特征在于，所述功能层由可降解材料制成，所述可降解材料为聚己内酯、聚乳酸、聚羟基四丁酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸亚乙酯中的一种或多种的混合物。

8.一种如权利要求1～7中任一项所述的分离膜的制备方法，其特征在于，包括：

采用功能层材料，在聚合物微孔膜上构筑能够形成漩涡的微相结构功能层，得所述具有功能界面的分离膜。

9.一种如权利要求1～7中任一项所述的分离膜在含油废水或者含水废油分离净化中的应用。