一種耐久性拒油纖維濾料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種耐久性拒油纖維濾料的制備方法，其特征在于，具體步驟包括：將纖維濾料在1～25％的堿、酸或鹽的溶液中，加熱到50～110℃下處理0.5～5小時(shí)，將纖維濾料用水洗凈至pH值呈中性，甩干后將其浸漬在重量濃度為0.1～10％的含氟拒油處理劑溶液中，同時(shí)加入用量為含氟拒油處理劑溶液重量的0.1～5％的交聯(lián)劑，浸漬0.1～2小時(shí)，取出甩干后放在加熱箱中在100～250℃下熱處理0.1～1小時(shí)，得到耐久性拒油纖維濾料。本發(fā)明過濾效率高，不粘結(jié)成團(tuán)，易反洗，能多次重復(fù)使用。
【專利說明】一種耐久性拒油纖維濾料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料和水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種耐久性拒油纖維濾料的制備方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在水處理行業(yè)中，含油污水的處理在技術(shù)上一直是一個(gè)難題。由于油污的粘附性強(qiáng)，不論是采用砂濾，還是纖維濾料，過濾后油污緊緊粘附在濾料上。濾料容易被粘結(jié)成團(tuán)，濾料上的油污也難以通過反洗洗凈，導(dǎo)致濾料不能重復(fù)使用而報(bào)廢。中國專利CN2530711Y和CN2574762Y公開了兩種防油纖維濾料，在纖維表面附上拒油親水化合物涂層，克服了纖維濾料易被油污粘結(jié)、不能清洗再生的缺點(diǎn)。纖維濾料經(jīng)過拒油親水化合物處理后，去污率高、不粘結(jié)、易清洗。但是由于在拒油處理前纖維表面是平整光滑的，且拒油親水化合物僅是通過浸潰的方法物理粘附在纖維表面，二者間結(jié)合的不牢固。在反洗過程中，濾料和水流間以及濾料之間激烈的沖撞導(dǎo)致纖維表面的涂層容易破裂和脫落。經(jīng)過幾次循環(huán)使用后，拒油親水化合物涂層會(huì)逐漸被脫去，纖維濾料失去拒油效果，不能繼續(xù)使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種耐久性拒油纖維濾料的制備方法。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種耐久性拒油纖維濾料的制備方法，其特征在于，具體步驟包括:
[0005]步驟1:將纖維濾料在I?25%的堿、酸或鹽的溶液中，加熱到50?110°C下處理
0.5?5小時(shí)，使纖維表面變得粗糙，并形成活性基團(tuán)；
[0006]步驟2:將纖維濾料用水洗凈至pH值呈中性，甩干后將其浸潰在重量濃度為
0.1?10%的含氟拒油處理劑溶液中，同時(shí)加入用量為含氟拒油處理劑溶液重量的0.1?5%的交聯(lián)劑，浸潰0.1?2小時(shí)，取出甩干后放在加熱箱中在100?250°C下熱處理0.1?I小時(shí)，得到耐久性拒油纖維濾料。
[0007]所述的濾料纖維表面經(jīng)處理后變得很粗糙，并在表面形成活性基團(tuán)，拒油處理劑被牢固地結(jié)合在纖維上，使用過程中不易脫落，能夠多次重復(fù)使用，同時(shí)提高了對(duì)油污的攔阻作用和過濾效果。
[0008]優(yōu)選地，所述的堿是氫氧化鈉或氫氧化鉀，所述的酸是硫酸或硝酸，所述的鹽是三氯化鐵或高錳酸鉀。
[0009]更優(yōu)選地，所述的鹽為三氯化鐵時(shí)，其溶液中添加有雙氧水。
[0010]優(yōu)選地，所述的纖維濾料是由滌綸、丙綸、尼龍和腈綸其中的一種或兩種以上的混合纖維制成的。
[0011]本發(fā)明的纖維濾料的外形結(jié)構(gòu)可以是各種形態(tài)的，如捆扎長(zhǎng)纖維、短纖維束、纖維球、星形、雙耳球形等。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0013]1、本發(fā)明通過將纖維濾料在堿、酸或鹽的溶液中加熱處理，在濾料纖維表面形成活性化學(xué)基團(tuán)，同時(shí)纖維的表面由處理前十分光滑，在處理后變得很粗糙。將纖維濾料用含氟拒油處理劑處理后，拒油處理劑通過化學(xué)反應(yīng)被牢固地結(jié)合在濾料纖維表面。采用上述方法制得一種耐久性拒油纖維濾料，用于含油污水的處理。該濾料過濾效率高，不粘結(jié)成團(tuán)，易反洗，能多次重復(fù)使用。
[0014]2、現(xiàn)有用于水處理中的纖維濾料是有機(jī)高分子材料，容易粘附油污，不適用于含油污水的處理。由于濾料纖維的表面是平整光滑的，如果將拒油化合物通過浸潰的方法涂附在纖維上，只是一種物理粘附，二者結(jié)合得不牢固，在反洗過程中容易被洗脫。本發(fā)明在過濾和反洗過程中拒油處理劑不易脫落，具有耐久性，可長(zhǎng)時(shí)間使用，降低了運(yùn)行成本。另夕卜，經(jīng)過拒油處理后，濾料纖維表面變得更加粗糙。粗糙的表面增大了濾料對(duì)油污的攔阻作用，提高了濾料的納污容量和過濾效率。將制成的濾料進(jìn)行靜態(tài)吸油和在濾柱上進(jìn)行動(dòng)態(tài)過濾試驗(yàn)，確實(shí)具有這些優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為經(jīng)過步驟I處理前和處理后濾料纖維的紅外光譜圖。
[0016]圖2為未經(jīng)任何處理的濾料纖維表面的電子顯微鏡照片。
[0017]圖3為經(jīng)過步驟I處理后濾料纖維表面的電子顯微鏡照片。
[0018]圖4為經(jīng)過步驟2處理后濾料纖維表面的電子顯微鏡照片。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合實(shí)施例來具體說明本發(fā)明。這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0020]實(shí)施例1
[0021]一種耐久性拒油纖維濾料的制備方法，具體步驟為:
[0022]步驟1、將普通工業(yè)滌綸絲(如上海石化滌綸廠)制成的纖維濾料(制備方法同中國專利ZL200710036672.8中記載的纖維濾料的制備方法。(也可采用中國專利CN85200039, CN02125490, CN90221121.8等記載的纖維濾料的制備方法)在重量濃度為15%的氫氧化鈉溶液中，加熱到60°C下處理2.5小時(shí)，使纖維表面變得粗糙，并形成活性基團(tuán)，將纖維濾料取出，用水洗凈至PH值呈中性，甩干；如圖1所示，為經(jīng)過步驟I處理前和處理后濾料纖維化學(xué)基團(tuán)的紅外光譜圖。
[0023]步驟2、將甩干后的纖維濾料浸潰在重量濃度為3%的含氟拒油處理劑及1.5%的配套交聯(lián)劑(日本大金株式會(huì)社，型號(hào)為TG-5263)溶液中，浸潰I小時(shí)，取出甩干后放在烘箱中在175°C下熱處理15分鐘，得到耐久性拒油纖維濾料。
[0024]如圖1所示，為未經(jīng)任何處理的濾料纖維表面的電子顯微鏡照片，本發(fā)明通過化學(xué)反應(yīng)的方法，在濾料纖維表面形成有活性的化學(xué)官能團(tuán)，能夠與含氟的拒油處理劑通過交聯(lián)劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)行化學(xué)交聯(lián)。與此同時(shí)，如圖2所示，為未經(jīng)任何處理的濾料纖維表面的電子顯微鏡照片，如圖3所示，為經(jīng)過步驟I處理后濾料纖維表面的電子顯微鏡照片，濾料纖維表面由平整光滑變得粗糙。纖維表面變粗糙和形成化學(xué)鍵，這兩個(gè)因素最終使拒油處理劑和纖維牢固地結(jié)合在一起。在過濾和反洗過程中拒油處理劑不易脫落，具有耐久性，可長(zhǎng)時(shí)間使用，降低了運(yùn)行成本。另外，經(jīng)過拒油處理后，濾料纖維表面變得更加粗糙，如圖4所示，為經(jīng)過步驟2處理后濾料纖維表面的電子顯微鏡照片。粗糙的表面增大了濾料對(duì)油污的攔阻作用，提高了濾料的納污容量和過濾效率。
[0025]把上述耐久性拒油纖維濾料放在過濾柱中，濾層高度0.5米，進(jìn)水含油濃度120mg/L,濾速20?50米/小時(shí)，出水含油濃度5mg/L以下，油污去除率達(dá)到95%以上，達(dá)到A級(jí)回用水標(biāo)準(zhǔn)。
[0026]將未經(jīng)處理的纖維濾料和經(jīng)上述方法制備的耐久性拒油纖維濾料分別浸潰于含油污水中吸油，取出后兩種濾料都由白色變?yōu)楹谏夷途眯跃苡屠w維濾料粘附的油污量比未處理的纖維濾料高約50%。把濾料放在清水中攪拌洗滌，未處理的纖維濾料表面仍為黑色，因?yàn)檎秤杏臀矍逑床坏?。耐久性拒油纖維濾料清洗后表面恢復(fù)為白色，油污能夠被清洗掉。這說明經(jīng)本發(fā)明的拒油處理后，濾料既能粘附油污，又容易被清水清洗再生。
[0027]耐久性實(shí)驗(yàn):將經(jīng)上述方法制備的耐久性拒油纖維濾料進(jìn)行“吸油-水洗”重復(fù)試驗(yàn)，經(jīng)過50次以上循環(huán)后，濾料的拒油等級(jí)仍保持初始值的80%以上，有很好的拒油耐久性。
[0028]上述試驗(yàn)結(jié)果表明本發(fā)明的耐久性拒油纖維濾料不僅吸油量大，過濾效果好，更好清洗，易于再生，且耐久性好，可以反復(fù)多次使用，能夠滿足對(duì)含油污水的處理要求。
【權(quán)利要求】
1.一種耐久性拒油纖維濾料的制備方法，其特征在于，具體步驟包括: 步驟1:將纖維濾料在I?25%的堿、酸或鹽的溶液中，加熱到50?110°C下處理0.5?5小時(shí)，使纖維表面變得粗糙，并形成活性基團(tuán)； 步驟2:將纖維濾料用水洗凈至pH值呈中性，甩干后將其浸潰在重量濃度為0.1?10%的含氟拒油處理劑溶液中，同時(shí)加入用量為含氟拒油處理劑溶液重量的0.1?5%的交聯(lián)劑，浸潰0.1?2小時(shí)，取出甩干后放在加熱箱中在100?250°C下熱處理0.1?I小時(shí)，得到耐久性拒油纖維濾料。
2.如權(quán)利要求1所述的耐久性拒油纖維濾料的制備方法，其特征在于，所述的堿是氫氧化鈉或氫氧化鉀，所述的酸是硫酸或硝酸，所述的鹽是三氯化鐵或高錳酸鉀。
3.如權(quán)利要求1所述的耐久性拒油纖維濾料的制備方法，其特征在于，所述的纖維濾料是由滌綸、丙綸、尼龍和腈綸其中的一種或兩種以上的混合纖維制成的。
【文檔編號(hào)】B01D39/04GK103933784SQ201410140149
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月9日
【發(fā)明者】曾凡龍, 曹謙芝, 劉占蓮, 任慶春, 呂永根, 袁晴, 呂素真 申請(qǐng)人:東華大學(xué)