本文關(guān)鍵詞：基于緯二重組織的油水分離織物的設(shè)計(jì)及制備　出處：《東華大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：含油污水一直是生活和生產(chǎn)中的重要問題,嚴(yán)重影響著人們的生活和生態(tài)環(huán)境。傳統(tǒng)的油水分離方法如物理法、化學(xué)法和生物法因其能耗高、分離效率低和成本高等問題而限制了其應(yīng)用。近年來,受自然界中具有特殊浸潤性生物的啟發(fā),超疏水材料、超親水材料等得到了廣泛的關(guān)注與研究,通過調(diào)節(jié)多孔性材料表面潤濕性,可以實(shí)現(xiàn)油水混合液的分離;該類材料具有分離效率高、低能耗的特點(diǎn),逐漸成為油水分離材料研究的熱點(diǎn)。紡織品為常見的多孔性材料,因其來源廣泛、價(jià)格低廉,是理想的油水分離材料基底。提高紡織品表面的粗糙度或降低其表面能,可制備具有良好油水分離性能的超疏水材料;增加纖維表面的親水性基團(tuán)的數(shù)量,可制備具有超親水性的材料;對紡織品進(jìn)行單面疏水化處理,可制備具有Janus性質(zhì)的材料。機(jī)織物由經(jīng)紗和緯紗以一定的規(guī)律交織而成,具有外觀挺括和堅(jiān)實(shí)等特點(diǎn)。緯二重組織為機(jī)織物復(fù)雜組織中的一員,由兩種相同或不同的緯紗和一種類型的經(jīng)紗交織而成。其中的一種緯紗與經(jīng)紗交織構(gòu)成表面組織一,另一種緯紗與經(jīng)紗交織構(gòu)成表面組織二。本文基于緯二重組織原理,通過調(diào)節(jié)經(jīng)紗和緯紗的親、疏水性能,編織得到三種具有不同浸潤性的織物,分別為緯二重疏水性織物、緯二重親水性織物和緯二重janus織物。利用場發(fā)射掃描電鏡(fesem)和x射線能量色散譜(eds)對紗線的形貌和元素組成進(jìn)行表征;采用光學(xué)顯微鏡確定緯二重織物的組織結(jié)構(gòu);使用接觸角分析儀、油水分離裝置研究其浸潤性、油水分離性能。以疏水處理的滌綸紗線為經(jīng)紗,疏水處理的棉紗線為緯紗,編織得到疏水性的織物。接觸角測試表明,疏水性的織物的接觸角達(dá)到150°以上,具有疏水、親油的特點(diǎn);將織物應(yīng)用于油水分離實(shí)驗(yàn),可以實(shí)現(xiàn)不同類型的油水混合液的有效分離,且分離效率達(dá)到96%以上;循環(huán)油水分離實(shí)驗(yàn)測試表明緯二重疏水性織物能夠?qū)崿F(xiàn)10次以上的油水分離,且接觸角仍保持在150°左右,分離效率保持在96%以上。以堿減量處理后的滌綸紗線為經(jīng)紗,二氧化硅處理后的棉紗線為緯紗,編織得到超親水性織物。超親水性的織物在空氣中具有親水親油性,在水下具有超疏油的特點(diǎn),油與織物的接觸角在150°以上;將織物應(yīng)用于油水分離實(shí)驗(yàn),可以實(shí)現(xiàn)不同類型的油水混合液(正庚烷/水、十二烷/水、石油醚/水、液體石蠟)的有效分離,且分離效率達(dá)到96%以上;循環(huán)油水分離實(shí)驗(yàn)測試表明緯二重超親水性織物能夠?qū)嶒?yàn)50次以上的油水分離,且不被雜質(zhì)和油污污染,分離效率保持在96%以上。以疏水處理的滌綸紗線為經(jīng)紗,疏水處理的棉紗線和二氧化硅處理的棉紗線為緯紗,編織得到具有janus性質(zhì)的織物。該織物一面具有超疏水、超親油的特點(diǎn),在空氣中與水的接觸角在150°以上;另一面具有親水性,在水下具有超疏油的特點(diǎn),在水下與正庚烷的接觸角在150°以上。將該Janus織物應(yīng)用于油水分離實(shí)驗(yàn),織物的疏水面朝上,可以實(shí)現(xiàn)油(ρ1)與水的混合液的有效分離;翻轉(zhuǎn)織物,織物的親水面朝上,可以實(shí)現(xiàn)油(ρ1)與水的混合液的有效分離,且油水分離效率達(dá)到95%以上;循環(huán)油水分離實(shí)驗(yàn)測試表明緯二重Janus織物能夠?qū)崿F(xiàn)多次油水分離,且疏水面和親水面的接觸角測試未發(fā)生較大的改變,油水分離效率仍在95%以上。
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TS106.6;X703

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本文編號：1330097