木棉纤维的超疏水改性及其油水分离性能

摘要

水体油污染日益严重,将疏水亲油材料用于油污染处理和油分回收具有明显优势.本文使用疏水纳米SiO2颗粒和PDMS对天然木棉纤维改性,对比研究了天然及改性木棉纤维的微观表面结构和疏水亲油性能,并系统研究了纤维模块特性和操作条件对浮油回收性能的影响.结果表明:PDMS-SiO2改性木棉纤维的改性效果最好,疏水亲油能力最强,吸附正己烷和液压油达到平衡所需时间分别约为30s和2100s.驱动压力低于穿透压力时,只有油相源源不断地透过纤维模块而被回收,气相和水相无法通过纤维模块,油水分离效率达到100％,驱动压力增大,油通量增大,当驱动压力为4.0kPa时,油通量可以达到6.67L/(m2·s),其对油通量的影响遵循达西定律.提高纤维孔隙率、增加浮油层厚度和降低油品粘度都可以提高油通量.