油水乳液分离用超疏水/超亲油聚酯纤维毡的制备方法

本发明属于油水分离，涉及油水乳液分离用超疏水/超亲油聚酯纤维毡的制备方法。

背景技术：

1、含油废水中乳液以粒径在20μm以下的小液滴形式稳定存在，分为水包油(o/w)和油包水(w/o)两种，因液滴表面有一层界膜阻挡，不能利用传统的静置-分液法直接分离，需要先进行破乳。目前使用最多的乳液分离技术为膜分离技术，通过调控膜润湿性及膜孔径大小来实现油水乳液的分离，该技术工艺较成熟，但材料成本高、分离效率低。此外，膜材料的力学和耐蚀性能差，在膜分离过程中膜孔易被堵塞污染，循环使用性也不够理想。通过从油水乳液中选择性地吸附出油相也可以实现乳液的油水分离，且具有操作简单、分离效率高的优点。吸附型油水乳液分离材料主要有气凝胶、多孔泡沫和海绵几种，但这些材料很难同时满足低成本、高效率和耐腐蚀的技术要求。

2、聚酯纤维毡具有疏松多孔结构，成本低且力学性能好，是制备吸附型油水乳液分离材料的理想原料。然而，聚酯纤维毡对油或水的吸附并不具有选择性，此外其作为线型高分子在油/水混合物中极易溶胀或降解，这些问题决定了聚酯纤维毡并不能作为高耐蚀、可多次使用的吸附型油水乳液分离材料获得工程应用。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供油水乳液分离用超疏水/超亲油聚酯纤维毡的制备方法，解决现有材料无法同时满足低成本、高效率和耐腐蚀的问题。

2、本发明所采用的技术方案是，油水乳液分离用超疏水/超亲油聚酯纤维毡的制备方法，具体按照以下步骤实施：

3、步骤1，制备超疏水/超亲油sio2-zro2功能浆料；

4、步骤2，通过喷涂处理在聚酯纤维毡的纤维表面沉积步骤1得到的sio2-zro2功能凝胶涂层；

5、步骤3，通过微波处理将步骤2中聚酯纤维毡的纤维表面沉积的sio2-zro2功能凝胶涂层进一步交联固化，得到超疏水/超亲油特性聚酯纤维毡。

6、本发明的特征还在于，

7、步骤1的具体过程为：室温下，将正丁醇锆加入有机溶剂中，磁力搅拌2h～6h后，依次加入正硅酸乙酯和长链硅烷，继续搅拌1h～4h，随后静置陈化，即得超疏水/超亲油sio2-zro2功能浆料。

8、超疏水/超亲油sio2-zro2功能浆料的浓度为0.01mol/l～0.2mol/l，正丁醇锆：正硅酸乙酯：长链硅烷的质量比为1:1～4:0.01～0.5。

9、有机溶剂采用无水乙醇、无水甲醇中的一种或两种，长链硅烷为十二烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三乙氧基硅烷中的一种或几种。

10、步骤2中，喷涂处理的过程为：采用空气喷涂的方式，将步骤2得到的浆料喷涂至纤维毡表上，随后通过反复挤压使浆料均匀涂覆，最后在30℃～80℃的烘箱中干燥5min～60min即可。

11、喷涂量以浆料可将纤维毡表面及内部完全湿润为准。

12、步骤3中，微波固化功率为100w～1800w，固化时间为1min～60min。

13、本发明的有益效果是，

14、(1)本发明油水乳液分离用超疏水/超亲油聚酯纤维毡的制备方法，使用sio2组份不仅降低了涂层成本，还保证了长链硅烷修饰剂的充分固载；zro2组份复配使聚酯纤维毡的稳定性及耐蚀性获得了进一步提升，故sio2-zro2复合涂层材料兼顾了sio2和zro2材料各自的优点，赋予聚酯纤维毡低成本和高耐蚀的材料优势且涂层结合力好；

15、(2)本发明方法制备的聚酯纤维毡具有超疏水/超亲油特性，具有优异的吸油和保油性能；

16、(3)本发明方法制备的聚酯纤维毡为吸附型油水乳液分离材料，可从水包油或油包水乳液体系中吸附出油相，具有油水选择性好、分离效率高的优点。

技术特征：

1.油水乳液分离用超疏水/超亲油聚酯纤维毡的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

2.根据权利要求1所述的油水乳液分离用超疏水/超亲油聚酯纤维毡的制备方法，其特征在于，步骤1的具体过程为：室温下，将正丁醇锆加入有机溶剂中，磁力搅拌2h～6h后，依次加入正硅酸乙酯和长链硅烷，继续搅拌1h～4h，随后静置陈化，即得超疏水/超亲油sio2-zro2功能浆料。

3.根据权利要求2所述的油水乳液分离用超疏水/超亲油聚酯纤维毡的制备方法，其特征在于，所述超疏水/超亲油sio2-zro2功能浆料的浓度为0.01mol/l～0.2mol/l，正丁醇锆：正硅酸乙酯：长链硅烷的质量比为1:1～4:0.01～0.5。

4.根据权利要求2所述的油水乳液分离用超疏水/超亲油聚酯纤维毡的制备方法，其特征在于，有机溶剂采用无水乙醇、无水甲醇中的一种或两种，长链硅烷为十二烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三乙氧基硅烷中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的油水乳液分离用超疏水/超亲油聚酯纤维毡的制备方法，其特征在于，步骤2中，喷涂处理的过程为：采用空气喷涂的方式，将步骤2得到的浆料喷涂至纤维毡表上，随后通过反复挤压使浆料均匀涂覆，最后在30℃～80℃的烘箱中干燥5min～60min即可。

6.根据权利要求5所述的油水乳液分离用超疏水/超亲油聚酯纤维毡的制备方法，其特征在于，喷涂量以浆料可将纤维毡表面及内部完全湿润为准。

7.根据权利要求1所述的油水乳液分离用超疏水/超亲油聚酯纤维毡的制备方法，其特征在于，步骤3中，微波固化功率为100w～1800w，固化时间为1min～60min。

技术总结
本发明公开了油水乳液分离用超疏水/超亲油聚酯纤维毡的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，制备超疏水/超亲油SiO<subgt;2</subgt;‑ZrO<subgt;2</subgt;功能浆料；步骤2，通过喷涂处理在聚酯纤维毡的纤维表面沉积步骤1得到的SiO<subgt;2</subgt;‑ZrO<subgt;2</subgt;功能凝胶涂层；步骤3，通过微波处理将步骤2中聚酯纤维毡的纤维表面沉积的SiO<subgt;2</subgt;‑ZrO<subgt;2</subgt;功能凝胶涂层进一步交联固化，得到超疏水/超亲油特性聚酯纤维毡。本发明方法解决了现有材料无法同时满足低成本、高效率和耐腐蚀的问题。

技术研发人员：段宗范,卢艳芬
受保护的技术使用者：西安理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12