疏水玻璃纖維氈的制備及其油水分離性能研究

譚 蔚,王 燦,李兵兵

(1.天津大學 化工學院,天津300350;2.天津大學仁愛學院,天津301636)

1 引 言

含水油品不僅影響油液性能，而且危害設備安全運行[1-3]。傳統的脫水技術有化學脫水、電場脫水和物理脫水等，但存在能耗高、成本高和分離效率低等缺點[4]。聚結脫水具有分離效率高、成本低和環境友好等優勢，在油水分離領域得到廣泛應用和發展[5]。疏水濾材是實現高效聚結脫水的關鍵[4]。多種方法如靜電紡絲、溶膠凝膠和浸漬-涂覆等[6-16]被用于制備疏水濾材。玻璃纖維因成本低、化學性能穩定等優點受到學者關注。Liu 等[17]通過氣相沉積法在纖維表面構建微觀結構，制備超疏水玻璃纖維網布。但該方法存在制備流程復雜、能耗高等缺點，而濕法成網工藝因操作簡單、便捷得到應用。Hu 等[18]結合濕法成網工藝，以聚氨酯為黏結劑，制備具有良好油水分離性能的纖維濾氈，但是在濕潤狀態下其性質不穩定，機械強度差。本文結合濕法成網工藝，選用環氧樹脂為黏結劑，研究了納米二氧化硅含量、KH550含量和環氧樹脂溶液配比對玻璃纖維濾氈疏水性能和機械性能的影響，并對疏水纖維濾氈進行油水分離測試，以期獲得機械強度、化學穩定性、疏水性能和油水分離性能均良好的疏水纖維濾氈。

2 材料和方法

2.1 實驗原料

玻璃纖維(直徑20～30μm，上海睿齊實業有限公司)；聚氧化乙烯(polyethyleneoxide，PEO，AR，分子量200萬)；親水納米二氧化硅(≥99.5%，直徑30 nm，上海易恩化學技術有限公司)；3-氨丙基三乙氧基硅烷(3-aminopropyltriethoxysilane，KH550，≥98%)，酚醛樹脂(phenolic resin，PF，BR)，均購于上海麥克林生化科技有限公司；……