本发明专利技术提供一种具有油水乳液分离能力的多孔纤维膜及其制备方法，属于新材料技术领域。我们选取了聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇二丙烯酸酯作为反应的原材料，通过静电纺丝技术制备了一种具有油水乳液分离能力的多孔纤维膜。聚丙烯腈化学性质稳定，是很好的多孔纤维膜支撑材料；聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇二丙烯酸酯均具有良好的亲油亲水性，可以增强膜的分离性能；聚乙烯吡咯烷酮具有很强的粘结性，可在纤维之间产生多个粘结点，进而增强多孔纤维膜的力学强度。该多孔纤维膜可以对油水乳液进行分离，且分离效果好、力学强度高、并且制备方法简单易行、安全环保，具有很好的应用价值和市场前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种油水分离材料，具体涉及，属于新材料
技术介绍
含油污水来源广泛，诸如石油化工、医药、交通运输、机械加工、纺织、食品等。每年世界上约有500?1000万吨油类通过各种途径流入海洋。含油污水含油量大，化学耗氧量高，对环境污染严重。因此，对含油污水进行有效分离，对环境治理、油类回收及水循环利用意义重大。利用膜孔径的筛分及膜材料与物质的润湿性差异，油水分离膜可对含油污水进行简单、高效的分离，进而解决含油污水对环境污染严重的问题。当前，通过一定的方法可以制备出对含油污水具有分离能力的油水分离膜。丁斌等人选取聚丙烯腈和聚乙二醇为原材料，利用静电纺丝技术制备出了多孔纳米纤维膜作为支撑层。同时，利用聚乙二醇二丙烯酸酯、聚环氧乙烷和1-羟基环己基苯基甲酮混合溶液纺丝，纺丝后固化交联，在支撑层表面得到一层纤维膜分离层。这种双层的电纺丝纤维多孔膜可以高效分离浮油(Journal of Materials Chemical A, 2014，2:1037-1045)。徐乃库等人选用极疏水高分子作为纺丝材料，通过调节溶液浓度，纺丝参数和环境温度，制备了一种孔隙率高、通过量大和疏水亲油性好的多孔纤维膜(公开号CN 104313796 A)。虽然上述油水分离膜往往对浮油分离效果较好，但是对油水乳液分离效果较差，而且制备过程较复杂、使用过程中易被污染。因此我们亟需找到一种分离效果好，力学强度高，不易受污染的多孔纤维膜制备方法。我们选取了聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇二丙烯酸酯作为反应的原材料，通过静电纺丝技术制备了一种具有油水乳液分离能力的多孔纤维膜。聚丙烯腈化学性质稳定，是很好的多孔纤维膜支撑材料；聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇二丙烯酸酯均具有良好的亲油亲水性，可以增强膜的分离性能；聚乙烯吡咯烷酮具有很强的粘结性，可在纤维之间产生多个粘结点，进而增强纤维膜的力学强度。该多孔纤维膜可以对油水乳液进行分离，且分离效果好、力学强度高，并且制备方法简单易行、安全环保，具有很好的应用价值和市场前景。
技术实现思路
本专利技术目的是采用一种简单、环保的方法制备一种可分离油水乳液，且分离效果好，力学强度高，不易受污染的油水乳液分离膜。下面以聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇二丙烯酸酯为例说明本专利技术的实现过程。我们选取了聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇二丙烯酸酯作为反应的原材料，通过静电纺丝技术制备了一种具有油水乳液分离能力的多孔纤维膜。聚丙烯腈化学性质稳定，是很好的多孔纤维膜支撑材料；聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇二丙烯酸酯均具有良好的亲油亲水性，可以增强膜的分离性能；聚乙烯吡咯烷酮具有很强的粘结性，可在纤维之间产生多个粘结点，进而增强多孔纤维膜的力学强度。该多孔纤维膜可以对油水乳液进行分离，且分离效果好、力学强度高、并且制备方法简单易行、安全环保，其通过以下具体步骤实现:(I)将聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇二丙烯酸酯溶于二甲基甲酰胺中，聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇二丙烯酸酯与二甲基甲酰胺重量比为5:5:10:80。将混合物在常温下磁力搅拌6小时，得到均匀混合溶液。(2)注射器内吸入步骤(I)得到的均匀混合溶液，并安装21号针头。将注射器装入静电纺丝设备的注射泵中，调整注射泵的推进速度为I毫升每小时，调整针头到转辊接收器的距离为8?15厘米。在转辊接收器上覆盖一层锡箔纸，调整转辊接收器转动速度为40?60转每分钟。将高压电源的正高压接于注射器针头，调整电压为10?15千伏，将高压电源的负高压接于转辊接收器，调整电压为-1?-2千伏。(3)启动注射泵系统，在40°C条件下纺丝2小时，纺丝完成后从转辊接收器上揭下锡箔纸和多孔纤维膜，将其在80°C条件下干燥6小时。干燥后将多孔纤维膜从锡箔纸上揭下。本专利技术采用一种简单、环保的方法制备了可分离油水乳液，且分离效果好，力学强度高，不易受污染的多孔纤维膜，在含油污水处理方面具有巨大应用价值。【附图说明】:附图1为依据本专利技术所提供的多孔纤维膜的扫描电子显微镜图片。附图2(a)为依据本专利技术所提供的多孔纤维膜油水乳液分离装置图，(b)为油水乳液经过该材料分离前后对比图。【具体实施方式】:下面结合附图和实施例来详细描述本专利技术。实施例1，取10毫升二甲基甲酰胺溶液，将0.5906克聚丙烯腈、0.5906克聚乙烯吡咯烷酮和1.181克聚乙二醇二丙烯酸酯加入到二甲基甲酰胺溶液中，将混合物在常温下磁力搅拌6小时，得到均匀混合溶液。5毫升注射器内吸入3毫升溶液，并安装21号针头，将注射器装入静电纺丝设备的注射泵中，调整注射泵的推进速度为I毫升每小时，调整针头到接收器的距离为8?15厘米。在转辊接收器上覆盖一层锡箔纸，调整接收器转动速度为50转每分钟。将高压电源的正高压接于注射器针头，调整电压为12千伏，将高压电源的负高压接于转辊接收器，调整电压为-1.5千伏。启动注射泵系统，在40°C条件下纺丝2小时，纺丝完成后从转辊接收器上揭下锡箔纸和多孔纤维膜，将其在80°C条件下干燥6小时。干燥后将多孔纤维膜从锡箔纸上揭下。图1给出了多孔纤维膜的扫描电子显微镜图片，从图中可以看到，纤维直径约为300?700纳米，直径均匀，在纤维表面有明显凹痕，而且不同纤维之间有明显粘结点。图2(a)给出了多孔纤维膜油水乳液分离装置图，(b)为油水乳液经过该材料分离前后对比图，发现分离前后乳液颜色发生明显转变，表明多孔纤维膜对乳液有优异的分离效果。【主权项】1.一种具有油水乳液分离能力的多孔纤维膜，具体通过以下方法获得: (1)将聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇二丙烯酸酯溶于二甲基甲酰胺中，聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇二丙烯酸酯与二甲基甲酰胺重量比为5:5:10:80，将混合物在常温下磁力搅拌6小时，得到均匀混合溶液； (2)注射器内吸入步骤(I)得到的均匀混合溶液，并安装21号针头，将注射器装入静电纺丝设备的注射泵中，调整注射泵的推进速度为I毫升每小时，调整针头到转辊接收器的距离为8?15厘米，在转辊接收器上覆盖一层锡箔纸，调整转辊接收器转动速度为40?60转每分钟，将高压电源的正高压接于注射器针头，调整电压为10?15千伏，将高压电源的负高压接于转辊接收器，调整电压为-1?-2千伏； (3)启动注射泵系统，在40°C条件下纺丝2小时，纺丝完成后从转辊接收器上揭下锡箔纸和多孔纤维膜，将其在80°C条件下干燥6小时，干燥后将多孔纤维膜从锡箔纸上揭下； 该多孔纤维膜可以对油水乳液进行分离，且分离效果好、力学强度高。【专利摘要】本专利技术提供，属于新材料
我们选取了聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇二丙烯酸酯作为反应的原材料，通过静电纺丝技术制备了一种具有油水乳液分离能力的多孔纤维膜。聚丙烯腈化学性质稳定，是很好的多孔纤维膜支撑材料；聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇二丙烯酸酯均具有良好的亲油亲水性，可以增强膜的分离性能；聚乙烯吡咯烷酮具有很强的粘结性，可在纤维之间产生多个粘结点，进而增强多孔纤维膜的力学强度。该多孔纤维膜可以对油水乳液进行分离，且分离效果好、力学强度高、并且制备方法简单易行、安全环保，具有很好的应用价值和市场前景。【IPC分类】D01F8-10, D01F8-08【公开号】CN10本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有油水乳液分离能力的多孔纤维膜，具体通过以下方法获得：(1)将聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇二丙烯酸酯溶于二甲基甲酰胺中，聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇二丙烯酸酯与二甲基甲酰胺重量比为5：5：10：80，将混合物在常温下磁力搅拌6小时，得到均匀混合溶液；(2)注射器内吸入步骤(1)得到的均匀混合溶液，并安装21号针头，将注射器装入静电纺丝设备的注射泵中，调整注射泵的推进速度为1毫升每小时，调整针头到转辊接收器的距离为8～15厘米，在转辊接收器上覆盖一层锡箔纸，调整转辊接收器转动速度为40～60转每分钟，将高压电源的正高压接于注射器针头，调整电压为10～15千伏，将高压电源的负高压接于转辊接收器，调整电压为‑1～‑2千伏；(3)启动注射泵系统，在40℃条件下纺丝2小时，纺丝完成后从转辊接收器上揭下锡箔纸和多孔纤维膜，将其在80℃条件下干燥6小时，干燥后将多孔纤维膜从锡箔纸上揭下；该多孔纤维膜可以对油水乳液进行分离，且分离效果好、力学强度高。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：薛庆忠，张建强，吴苗法，潘兴龙，郭启凯，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37
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