“塑”质决定品质——超浸润废塑料基纤维膜材料的结构设计及乳液分离的应用

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聚酯(PET)塑料作为一种商业级塑料,由于其优异的机械性能、耐溶剂性和高透明度,已被广泛应用于纺织品、包装等领域。随着人民经济水平持续向好,由于对塑料的需求迅速扩大,全球塑料产量持续增长。根据欧洲塑料生产商协会的数据,2018年全球PET塑料产量达到3.6亿吨。然而,大多数PET塑料制品都是不可生物降解的化石基塑料,属于消耗性的一次性用品。这也成为对白色污染的主要来源,对于废塑料的处理和回收提出了更大的挑战。垃圾填埋、焚烧以及化学回收等处理手段尚且面临能耗高,碳排放量大,污染强以及处理成本偏高的缺陷。因此,寻求一种可靠的、高价值的废旧PET塑料回收途径势在必行。由于PET聚合物主要大分子链中的酯类功能,PET塑料具有其它物质的接枝和表面改性的优势,可作为制备高添加量、高性价比功能性PET产品的可靠材料。此外,油/水污染的有效处理已成为长期研究的主题,同时也具有挑战性。作为一种独特的油/水混合物,乳液具有液滴尺寸小、密度低、稳定性高等特点,这导致在处理过程中出现更多的困难。具有特殊润湿性的功能膜在乳液分离中表现出明显的优势,然而设计和制备具有所需分离性能的稳定润湿选择性膜材料仍面临成本高、操作难度大、工艺复杂等问题。因此,开发具有优异成本效益和润湿稳定性的膜材料以实现高效的乳液分离是非常必要的。 基于此,本作品提出废弃PET塑料的资源化策略,通过塑料纤维化,表面功能化改性等技术制备具有优异结构稳定性和润湿选择性的超润湿PET纤维膜,所制备的超润湿PET纤维膜具备丰富的孔结构、超疏水/超亲油润湿性和耐腐蚀性(弱酸、强碱),可实现乳液的高效分离。