本發(fā)明涉及化工分離技術(shù)，尤其涉及高分子功能材料領(lǐng)域技術(shù)及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
利用膜對(duì)混合物中各組分的選擇滲透性能的差異來實(shí)現(xiàn)分離、提純和濃縮，成本低、能耗少、效率高、無污染并可回收有用物質(zhì)，特別適合于性質(zhì)相似組分、同分異構(gòu)體組分、熱敏性組分、生物物質(zhì)組分等混合物的分離。分離膜早膜分離技術(shù)中是核心技術(shù)，也是分離組件中的核心部件。高分子分離膜是具有分離功能，即具有特殊傳質(zhì)功能的高分子材料，又稱為功能膜?，F(xiàn)有技術(shù)中用于制備高分子分離膜的材料主要有聚酸胺類、聚酸亞胺類、聚砜類、聚乙烯酸類、丙烯類衍生物聚合物及纖維素類等，有關(guān)的共聚物和共混物也可作為膜材料用。各種高分子分離膜已廣泛用于核燃料及金屬提煉，氣體及烴類分離，海水及苦咸水淡化，純水及超純水制備、環(huán)境保護(hù)和污水處理，人工臟器的制造，生物制品提純以及醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)、化工等各個(gè)領(lǐng)域。
現(xiàn)有技術(shù)中，將高分子膜用于空氣分離或油水分離已有先例。餐飲油水分離器主要適用與國(guó)內(nèi)含油污水排放污染嚴(yán)重的環(huán)境，安裝在下水道的出口處、用以阻止油類和垃圾排入下水道的裝置，主要有玻璃鋼、不銹鋼等材質(zhì)。當(dāng)前市面上餐飲油水分離器種類較多，價(jià)格從幾百到幾萬不等，質(zhì)量差異比較大，還有一些假冒偽劣產(chǎn)品。經(jīng)查詢相關(guān)資料，當(dāng)前市面上的油水分離器主要分為離心式和自然沉降式兩種，主要是根據(jù)水和油的密度差，利用重力沉降原理除油。以目前市場(chǎng)上的平板式分離膜為例，所用高分子膜孔徑過小，膜面積較少，截流性能差。因此亟待研發(fā)新的高分子膜材料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的之一，在于提供一種高分子膜，是將混合原料在100～200℃、1～3兆帕條件下熱成型而成，所述混合原料按照質(zhì)量份包括以下組分：熱固性或熱塑性樹脂40～50份，固化劑3～7份，分散劑3～5份，氧化硅1～3份，氧化鋁1～2份。
其中，所述的混合原料是將各個(gè)組分于50～250℃條件下均勻混合，并經(jīng)冷 卻過篩得到。
具體實(shí)施方式中，所述的混合原料按照質(zhì)量份包括以下組分：熱固性或熱塑性樹脂45份，固化劑5份，分散劑4份，氧化硅2份，氧化鋁1份。
另一具體的實(shí)施方式中，所述的混合原料中還包括1～2質(zhì)量份的鐵粉。經(jīng)分離試驗(yàn)證明，包含鐵粉原料的高分子膜，在氣體中小微顆粒的分離上表現(xiàn)尤其優(yōu)異。同等實(shí)驗(yàn)條件下，含有鐵粉原料的高分子膜比不含鐵粉原料的高分子膜除去霧霾空氣中顆粒物含量的效率高40％。
再一具體的實(shí)施方式中，所述的混合原料中還包括2～3質(zhì)量份的植物粒子。所述的植物粒子優(yōu)選干燥植物纖維100～200目的粉碎物。由包含植物粒子的混合原料所制備的高分子膜尤其適用于油水分離。能有效提高分離效率。
本發(fā)明的上述高分子膜通過優(yōu)化的原料組成及制備方法制備得到，孔徑0.01～0.5微米，空氣通量不小于10000gpu，應(yīng)用于空氣分離或油水分離具有非常優(yōu)異的效果。可望用于防塵防霾、空氣凈化、育苗育種、油水分離等技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)品的更新。
基于此，本發(fā)明的另一目的在于提供一種分離器，包括分離部件，其所述的分離部件是上述本發(fā)明所述的高分子膜。具體實(shí)施方式中，所述分離部件的有效膜面積不低于50平方厘米。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式之一，所述的分離器是空氣過濾裝置或油水分離裝置。其中，空氣過濾裝置中所安裝的分離部件尤其優(yōu)選由含有鐵粉的混合原料制備而得的高分子膜部件。所述的油水分離裝置尤其優(yōu)選由含有植物粒子的混合原料制備而得的高分子膜部件。
本發(fā)明所述的高分子膜具有節(jié)能、清潔、易于制備等優(yōu)點(diǎn)，并且可以有效地避免因膜污染而引起的通量衰減，從而有利于控制產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)成本。本發(fā)明的高分子膜可被方便地制備成各種形態(tài)，用于油水分離器、育苗器皿等。采用本發(fā)明的高分子膜所組裝的油水分離器，可在-18℃～60℃的溫度環(huán)境下均可有效濾油。將油水混合物、含油化合物中的含油成分自然分離析出，相比傳統(tǒng)油水過濾設(shè)備，具有性價(jià)比高、過濾效果好、電力需求小、安全系數(shù)高，不會(huì)被腐蝕等綜合優(yōu)勢(shì)。
具體實(shí)施方式
下述具體實(shí)施例為進(jìn)一步說明本發(fā)明的內(nèi)容，不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明任意形式的限定。
實(shí)施例1
按照質(zhì)量份，將pvc-聚氯乙烯45份，固化劑5份，分散劑4份，氧化硅2份和氧化鋁1份于80℃條件下均勻混合，然后混合材料在150℃、2兆帕條件下熱成型為培養(yǎng)皿。孔徑0.01～0.5微米，空氣通量不小于10000gpu。
將實(shí)施例1所制備的高分子材料培養(yǎng)皿用于育苗。該培養(yǎng)皿除具有一般玻璃器皿培養(yǎng)皿所具有的特點(diǎn)與有點(diǎn)，并且透氣，還可有效截留細(xì)菌和微生物雜質(zhì)。
30×3×2，30例試驗(yàn)疫苗菌種，每種設(shè)試驗(yàn)組和對(duì)照組，前者使用本發(fā)明的高分子材料培養(yǎng)皿，后者使用常規(guī)玻璃培養(yǎng)皿。每個(gè)樣品設(shè)置3個(gè)平行樣。
培養(yǎng)結(jié)果證明，使用本發(fā)明的高分子材料培養(yǎng)皿用于育苗，能有效地將染菌率降低8％，生長(zhǎng)率提高32％。
實(shí)施例2
按照質(zhì)量份，將pvc-聚氯乙烯45份，固化劑5份，分散劑4份，氧化硅2份、氧化鋁1份和2質(zhì)量份的鐵粉于80℃條件下均勻混合，然后混合材料在150℃、2兆帕條件下熱成型為氣體分離膜?？讖?.01～0.5微米，空氣通量不小于10000gpu。
將該氣體分離膜用于氣體分離試驗(yàn)，采集pm2.5＝300的污染空氣進(jìn)行試驗(yàn)，以本發(fā)明的高分子膜為試驗(yàn)組，實(shí)施例1組成的高分子膜為對(duì)照組。在同等實(shí)驗(yàn)條件下，本發(fā)明的高分子膜比不含鐵粉原料的高分子膜除去霧霾空氣中顆粒物含量的效率高40％。
實(shí)施例3
按照質(zhì)量份，將pvc-聚氯乙烯45份，固化劑5份，分散劑4份，氧化硅2份、氧化鋁1份、2質(zhì)量份的鐵粉和2質(zhì)量份的植物粒子于80℃條件下均勻混合，所述的植物粒子優(yōu)選干燥植物纖維100目的粉碎物。然后混合材料在150℃、2兆帕條件下熱成型為油水分離膜?？讖?.01～0.5微米，空氣通量不小于10000gpu。
將該實(shí)施例所制備的氣體分離膜。用于常規(guī)的重力式油水分離器。以本發(fā)明的氣體分離膜作為分離部件。過濾部分：利用無毒封膠對(duì)濾膜進(jìn)行封裝；外形設(shè)計(jì)：導(dǎo)管和單向閥的設(shè)計(jì)完善氣密性和促進(jìn)空氣的順暢流通，同時(shí)兼顧外形美觀，保證足夠的分離膜面積不低于50平方厘米。缺陷檢測(cè)：外觀鑒別；氣密性檢測(cè)：分離膜封裝完畢，對(duì)分離部件鼓入氮?dú)狻８鶕?jù)拉普拉斯定理，透過分離膜的氣泡與膜孔和壓力有關(guān)。通過控制壓力，在水中檢測(cè)透過氣泡通量，當(dāng)氣泡的通量超過限定值時(shí)，說明產(chǎn)品的氣密性不夠。穩(wěn)定性檢測(cè)：通過儀器測(cè)試透過高分子膜前后空氣中的氣體含量變化，以檢測(cè)其穩(wěn)定性。
系統(tǒng)在-18℃、0℃、10℃、30℃及60℃的溫度環(huán)境下進(jìn)行測(cè)試，本實(shí)施例的系統(tǒng)均顯示良好的分離功能，并且可重復(fù)使用，安全性能好。使用壽命超過100小時(shí)。