專利名稱：一種交聯(lián)油水分離膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種交聯(lián)油水分離膜的制備方法，特別一種高性能交聯(lián)油水分離膜及其制備方法，屬于膜分離技術(shù)和環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
含油污水是城市和工業(yè)生產(chǎn)中常見的污染源，對環(huán)境和生態(tài)平衡的危害極大。膜分離技術(shù)是對含油污水進(jìn)行深度處理的有效方法，具有能耗低、操作簡單、處理量大、處理效果好以及無二次污染等優(yōu)點(diǎn)。目前，用于含油污水處理的膜主要以微濾膜和超濾膜為主。為了防止膜污染，保持滲透通量，制膜材料多選用親水性的聚合物 ，如醋酸纖維素、聚乙烯醇等。但醋酸纖維素膜的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和壓密性較差，且易降解；聚乙烯醇膜極易溶脹甚至溶解，從而喪失機(jī)械強(qiáng)度。聚(乙烯-乙烯醇)是由憎水性的乙烯鏈段和親水性的乙烯醇鏈段組成的半結(jié)晶無規(guī)共聚物，由于聚合物鏈上帶有一定比例的羥基，具有一定的親水性，因此在作為油水分離膜材料使用時(shí)抗污染性能優(yōu)異；而分子結(jié)構(gòu)中的乙烯鏈段又賦予其優(yōu)良的耐溶漲、耐熱和耐酸堿等性能。本發(fā)明中交聯(lián)的聚(乙烯-乙烯醇)膜內(nèi)仍然保留了大量羥基，因此膜的親水性、抗污染性能得以保持，同時(shí)膜內(nèi)部的交聯(lián)結(jié)構(gòu)使膜具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、水通量和油滴截留率。本發(fā)明提供的交聯(lián)膜的制備方法操作簡單，膜結(jié)構(gòu)可控，所制備的膜適用于各生產(chǎn)領(lǐng)域產(chǎn)生的含油廢水處理，特別適用于高濃度含油污水的分離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有油水分離膜存在的不足，提供一種將聚(乙烯-乙烯醇)交聯(lián)后通過浸沒沉淀法制備成高性能交聯(lián)油水分離膜的方法。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，一種交聯(lián)油水分離膜的制備方法，按重量份計(jì)步驟如下(I)鑄膜液的制備取O. Γ10份交聯(lián)劑、1(Γ20份聚乙烯-乙烯醇溶解于75 85份二甲亞砜中，加入O. 1 0.5份二丁基二月桂酸錫作為催化劑，6(T8(TC攪拌反應(yīng)12 24h，得到鑄膜液；(2)固化將步驟(I)所得的鑄膜液在平板載體上刮制成10(Γ300 μ m的初生液膜，立即浸入2(T50°C水浴中固化O. 5 lh，取出后浸入水中浸泡2(T28h，18 22°C干燥即得產(chǎn)品交聯(lián)油水分離膜。所述聚乙烯-乙烯醇中乙烯基的摩爾百分含量為27 44mol%，聚合度為70(Tl500。所述交聯(lián)劑為_■甲基_■乙氧基娃燒、甲基二甲氧基娃燒、乙稀基二乙氧基娃燒或四乙氧基娃燒中的一種。所述平板載體為玻璃板、聚四氟乙烯板或無紡布中的一種。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明膜制備過程簡單易行；膜結(jié)構(gòu)易控制，性能穩(wěn)定，且親水性和抗污染性能優(yōu)異；膜內(nèi)部的交聯(lián)結(jié)構(gòu)使膜具有較高的機(jī)械強(qiáng)度；膜具有較高的水通量和油滴截留率；膜性能穩(wěn)定，可重復(fù)使用；適用于高濃度含油廢水的處理。
具體實(shí)施例方式以下是一種高性能交聯(lián)油水分離膜的制備方法的實(shí)施例，但所述實(shí)施例不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。實(shí)施例1(I)鑄膜液的制備將O.1份四乙氧基硅烷、20份乙烯含量為44mol%、聚合度為1500的聚(乙烯-乙烯醇)溶解于79. 4份二甲亞砜中，加入O. 5份二丁基二月桂酸錫作為催化劑，60°C攪拌反應(yīng)12h，得到鑄膜液；
(2)固化將鑄膜液在無紡布上刮制成100 μ m的初生液膜，立即浸入50°C水浴中固化O. 5h，取出后浸入水中浸泡24小時(shí)，20°C干燥即得交聯(lián)油水分離膜。利用動(dòng)態(tài)循環(huán)型膜性能評價(jià)裝置測定膜的油水分離性能，跨膜壓差為O. 025MPa,操作溫度為20°C。所用含油水樣為油相質(zhì)量濃度為3g/L的油水乳液，其油滴平均粒徑為O-1um0膜通量的計(jì)算式為
r VJ =-
AAt式中，J為膜通量，L/(m2*h) ;At為過濾時(shí)間，h;V為At內(nèi)透過膜的溶液體積，L ；A為膜的有效截留面積，m2。膜的油滴截留率為R = (I —-) χ 100%
c/式中，Cf為過濾前油相質(zhì)量濃度，g/L ；cp為過濾后油相質(zhì)量濃度，g/L，由雙光束紫外可見分光光度計(jì)在531nm處測定。測得膜的水通量為530L/m2h，油滴截留率為94. 0%實(shí)施例2(I)鑄膜液的制備將10份二甲基二乙氧基硅烷、14. 9份乙烯含量為27mol%、聚合度為700的聚(乙烯-乙烯醇)溶解于75份二甲亞砜中，加入O.1份二丁基二月桂酸錫作為催化劑，80°C攪拌反應(yīng)24h，得到鑄膜液；(2)固化將鑄膜液在玻璃板上刮制成300 μ m的初生液膜，立即浸入20°C水浴中固化O. 5，，取出后浸入水中浸泡24小時(shí)，20°C干燥即得交聯(lián)油水分離膜。測得膜的水通量為389L/m2h，油滴截留率為98. 5%。實(shí)施例3(I)鑄膜液的制備將4. 5份甲基三甲氧基硅烷、10份乙烯含量為38mol%、聚合度為1000的聚(乙烯-乙烯醇)溶解于85份二甲亞砜中，加入O. 5份二丁基二月桂酸錫作為催化劑，80°C攪拌反應(yīng)24h，得到鑄膜液；(2)固化將鑄膜液在聚四氟乙烯板上刮制成200 μ m的初生液膜，立即浸入30°C水浴中固化lh，取出后浸入水中浸泡24小時(shí)，20°C干燥即得交聯(lián)油水分離膜。測得膜的水通量為469L/m2h，油滴截留率為97. 2%。實(shí)施例4
(I)鑄膜液的制備將4. 5份乙烯基三乙氧基硅烷、10份乙烯含量為32mol%、聚合度為900的聚(乙烯-乙烯醇)溶解于85份二甲亞砜中，加入O. 5份二丁基二月桂酸錫作為催化劑，80°C攪拌反應(yīng)24h，得到鑄膜液；(2)固化將鑄膜液在無紡布上刮制成100 μ m的初生液膜，立即浸入30°C水浴中固化lh，取出后浸入水中浸泡24小時(shí)，20°C干燥即得交聯(lián)油水分離膜。測得膜的水通量為640L/m2h，油滴截留率為 95. 8%。
權(quán)利要求
1.一種交聯(lián)油水分離膜的制備方法，其特征是按重量份計(jì)步驟如下(1)鑄膜液的制備取O.1 10份交聯(lián)劑、1(Γ20份聚乙烯-乙烯醇溶解于75 85份二甲亞砜中，加入O. Γ0. 5份二丁基二月桂酸錫作為催化劑，6(T80°C攪拌反應(yīng)12 24h，得到鑄膜液；(2)固化將步驟(I)所得的鑄膜液在平板載體上刮制成10(T300mm的初生液膜，立即浸入2(T50°C水浴中固化O. 5 lh，取出后浸入水中浸泡2(T28h，18 22°C干燥即得產(chǎn)品交聯(lián)油水分離膜。
2.如權(quán)利要求1所述的交聯(lián)油水分離膜的制備方法，其特征是所述聚乙烯-乙烯醇中乙烯基的摩爾百分含量為27 44mol%，聚合度為70(Tl500。
3.如權(quán)利要求1所述的交聯(lián)油水分離膜的制備方法，其特征是所述交聯(lián)劑為二甲基 _■乙氧基娃燒、甲基二甲氧基娃燒、乙稀基二乙氧基娃燒或四乙氧基娃燒中的一種。
4.如權(quán)利要求1所述的交聯(lián)油水分離膜的制備方法，其特征是所述平板載體為玻璃板、聚四氟乙烯板或無紡布中的一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種交聯(lián)油水分離膜的制備方法，屬于膜分離技術(shù)和環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。其將交聯(lián)劑與聚(乙烯-乙烯醇)溶解于有機(jī)溶劑中，在催化劑作用下發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)得到鑄膜液；將鑄膜液在平板載體上刮制成初生液膜，立即浸入凝固浴中固化，取出后浸入去離子水中浸泡24小時(shí)，干燥即得交聯(lián)油水分離膜。本發(fā)明提供的交聯(lián)膜中存在大量羥基，因此膜的親水性、抗污染性能較好，同時(shí)膜內(nèi)部的交聯(lián)結(jié)構(gòu)使膜具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、水通量和油滴截留率。本發(fā)明提供的交聯(lián)膜的制備方法操作簡單，膜結(jié)構(gòu)可控，所制備的膜適用于各生產(chǎn)領(lǐng)域產(chǎn)生的含油廢水處理，特別適用于高濃度含油污水的分離。
文檔編號C02F1/44GK103007789SQ20121053878
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月13日
發(fā)明者白云翔, 吳國梁, 張春芳, 梁樂楠, 顧瑾, 孫余憑 申請人:江南大學(xué)