一种复合改性醋酸纤维素膜的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明公开了一种复合改性醋酸纤维素膜的制备方法，属于膜制备技术领域。
【背景技术】
[0002]含油污水是环境的严重污染源，水体中的油在表面活性剂的作用下会乳化成稳定的乳化油，油滴之间相互粘结，处理困难。传统的处理方法有絮凝法、重力分离法或者刮渣法，但这些方法要么添加过多的化学试剂造成二次污染，要么能耗过高、费用昂贵。而超滤作为一种新型高效的膜分离技术，在分离的过程中不需要添加化学试剂，而且操作简单，油的回收相对容易，在乳化油污水处理中越来越受到重视。
[0003]醋酸纤维素(CA)是纤维素的衍生物，具有易溶于有机溶剂、原料丰富、价格低廉、可生物降解等特点。由醋酸纤维素制备的膜具有选择性高、透水量大、制备工艺简单及光学特性优良等优点，因此被广泛应用在过滤、吸附等领域。但这种多孔醋酸纤维素膜也存在吸附效率低，选择性差的缺点。醋酸纤维素滤膜的平均孔径一般在0.2?1.0 μ m，可对悬浮液中较大粒径的颗粒直接过滤，也可作为废水处理工艺中超滤、纳滤和反渗透膜的前处理。醋酸纤维素滤膜的缺点在于不耐微生物腐蚀、不耐酸碱以及易被降解等缺点。
【发明内容】
[0004]本发明主要解决的技术问题:针对目前含油污水的传统处理方法过程中，需添加过多化学试剂造成造成二次污染，同时使用醋酸纤维素膜对含油污水进行处理时，由于醋酸纤维素滤膜不耐微生物腐蚀、不耐酸碱的缺点使其处理效果，及使用时间受限的问题，本发明提供了一种复合改性醋酸纤维素膜的制备方法，本发明通过提取竹纤维，再将其与冰醋酸、乙酸酐混合，在其乙酰化的过程中，向其中加入四三苯基膦钯，对其进行初步改性，然后将其与二丁基氧化锡进行混合，生成二月桂酸二丁基锡负载于醋酸纤维素，通过在四三苯基膦钯的作用下，与加入的游离的镍发生络合，最终经制模获得一种耐腐蚀，耐酸碱不易降解的复合改性醋酸纤维素膜。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:
(1)选取生长3?4年的竹子，在距离竹子底部10?15cm处截取30?50cm的竹块，将所得的竹块进行自然晾晒，待其含水量为5?8%时，将其放入粉碎机中进行粉碎，过筛得30?40目颗粒物；
(2)取300?400g上述所得的颗粒物，向其中加入去离子水淹没颗粒物3?5cm，然后加热至90?100°C，保持温度I?2h后，冷却至室温，再向其中加入20?40g半纤维素酶，搅拌30?40min后过滤，收集过滤物；
(3)将上述所得的过滤物放入容器中，分别向其中加入500?600mL乙酸酐、700?800mL冰醋酸及120?130g月桂酸，然后将容器置于水浴中加热至温度为50?60°C，搅拌40?50min后，向其中加入10?15g四三苯基膦钯，继续搅拌20?30min ；
(4)待上述搅拌结束后，将容器中的混合物倒入50L反应釜中，分别向其中加入30?50g四(三苯基膦)镍，100?IlOg 二丁基氧化锡，使用氮气对反应釜进行加压至0.3?
0.5MPa，以6°C /h的升温速度，升温至65?70 °C，在500?600r/min的转速下，搅拌I?2h ；
(5)待上述搅拌结束后，温度降至室温，压力降至为标准大气压后出料，将所得的出料物放入温度为10?15°C的去离子水中浸泡10?15min后，搅拌20?25min，然后静置分层，取下层物；
(6)将所得的下层物与无水乙醇按固液比1:1进行混合均匀，然后放入开放式炼胶机中，控制温度为90?110°C，反复滚压成膜，直至膜的厚度为150?200 μ m，再将压成的膜取出放入温度为20?25°C的质量分数为15%的盐酸溶液中浸泡40?50min，再将其取出放入风干机中风干，即可得到复合改性醋酸纤维素膜。
[0006]本发明的应用方法是:将本发明所制得的醋酸纤维素膜放置于含油污水处理池中，然后将COD为700?800mg/L，含油浓度为50?70ppm的含油污水经本发明所制得的醋酸纤维素膜进行过滤，循环过滤2?4次，检测的废水中COD为1.5?3.2mg/L，含油浓度为
0.2 ?0.6ppm。
[0007]本发明的有益效果是:
(1)本发明所制得的复合改性醋酸纤维素膜种耐腐蚀，耐酸碱不易降解，与传统醋酸纤维素膜相比，使用寿命增加了 43?52% ;
(2)使用本发明所制得的复合改性醋酸纤维素膜处理含油污水，无需使用化学试剂，且截油率达到98.8%以上；
(3)本发明制作简单，易于生产。
【具体实施方式】
[0008]选取生长3?4年的竹子，在距离竹子底部10?15cm处截取30?50cm的竹块，将所得的竹块进行自然晾晒，待其含水量为5?8%时，将其放入粉碎机中进行粉碎，过筛得30?40目颗粒物；取300?400g上述所得的颗粒物，向其中加入去离子水淹没颗粒物3?5cm，然后加热至90?100°C，保持温度I?2h后，冷却至室温，再向其中加入20?40g半纤维素酶，搅拌30?40min后过滤，收集过滤物；将上述所得的过滤物放入容器中，分别向其中加入500?600mL乙酸酐、700?800mL冰醋酸及120?130g月桂酸，然后将容器置于水浴中加热至温度为50?60°C，搅拌40?50min后，向其中加入10?15g四三苯基膦钯，继续搅拌20?30min ;待上述搅拌结束后，将容器中的混合物倒入50L反应釜中，分别向其中加入30?50g四(三苯基膦)镍，100?IlOg 二丁基氧化锡，使用氮气对反应釜进行加压至0.3?0.5MPa，以6°C /h的升温速度，升温至65?70°C，在500?600r/min的转速下，搅拌I?2h ;待上述搅拌结束后，温度降至室温，压力降至为标准大气压后出料，将所得的出料物放入温度为10?15°C的去离子水中浸泡10?15min后，搅拌20?25min，然后静置分层，取下层物；将所得的下层物与无水乙醇按固液比1:1进行混合均匀，然后放入开放式炼胶机中，控制温度为90?110°C，反复滚压成膜，直至膜的厚度为150?200 μπι，再将压成的膜取出放入温度为20?25°C的质量分数为15%的盐酸溶液中浸泡40?50min，再将其取出放入风干机中风干，即可得到复合改性醋酸纤维素膜。
[0009]实例I 选取生长3年的竹子，在距离竹子底部1cm处截取30cm的竹块，将所得的竹块进行自然晾晒，待其含水量为5%时，将其放入粉碎机中进行粉碎，过筛得30目颗粒物；取300g上述所得的颗粒物，向其中加入去离子水淹没颗粒物3cm，然后加热至90°C，保持温度Ih后，冷却至室温，再向其中加入20g半纤维素酶，搅拌30min后过滤，收集过滤物；将上述所得的过滤物放入容器中，分别向其中加入500mL乙酸酐、700mL冰醋酸及120g月桂酸，然后将容器置于水浴中加热至温度为50°C，搅拌40min后，向其中加入1g四三苯基膦钯，继续搅拌20min ;待上述搅拌结束后，将容器中的混合物倒入50L反应釜中，分别向其中加入30g四(三苯基膦)镍，10g 二丁基氧化锡，使用氮气对反应釜进行加压至0.3MPa，以6°C /h的升温速度，升温至65°C，在500r/min的转速下