[发明专利]一种吸油超高分子量聚乙烯纤维的制备方法

说明书

本发明公开了一种吸油超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，包括如下步骤：(1)将气凝胶粉体用双氧水在超声波作用下进行洗涤处理，去除掉其表面和空隙内的杂质，之后进行烘干得到纯化的气凝胶；(2)将纯化后的气凝胶与白油配成气凝胶改性浆液，加入到超高分子量聚乙烯溶胀料中混合，得到吸油超高分子量聚乙烯纤维纺丝原液；(3)将配置好的吸油超高分子量聚乙烯纺丝原液经过剪切乳化后，进入同向平行双螺杆挤出机然后进入纺丝箱体形成冻胶丝，再经过预拉伸、萃取、干燥、热牵伸后得到吸油超高分子量聚乙烯纤维。本发明所公开的方法能够很好地改善超高分子量聚乙烯纤维不吸油的问题，以满足其在海洋吸油、工业吸油等方面的应用。

技术领域

本发明涉及一种功能纤维的制备方法，特别涉及一种吸油超高分子量聚乙烯纤维的制备方法。

背景技术

目前平均每4天发生1起溢油事故，其中大规模海上溢油事故中溢油量超过20万吨，百吨级事故约有近百次，而溢油量为几十吨的事故更是多得无法确切统计。发生在近海的溢油事故主要原因是石油开采和油轮倾覆，分别占总事故发生率的18.4％和77.7％。大规模的海洋运输和超级油轮的迅速发展，无疑增加了海上溢油事故发生的风险。吸油毡吸油量大、保油性好、便于打捞、对船只要求不高、同时廉价，性价比高，能够广泛应用在溢油事故的应急任务中。

超高分子量聚乙烯纤维(英文全称：Ultra High Molecular WeightPolyethylene Fiber，简称UHMWPE)，又称高强高模聚乙烯纤维，是目前世界上比强度和比模量最高的纤维。但是，超高分子量聚乙烯纤维因为其分子结构基本为只含有碳氢的直链结构，存在一定的功能局限性，在很多方面的应用受到了极大的限制。

气凝胶是一种固体物质形态，世界上密度最小的固体。密度为3千克每立方米。当凝胶脱去大部分溶剂，使凝胶中液体含量比固体含量少得多，或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体，外表呈固体状，这即为干凝胶，也称为气凝胶。气凝胶具备优良的多孔结构，这种多孔结构会在一定程度上吸收油脂和噪声。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种吸油超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，以达到改善超高分子量聚乙烯纤维不吸油的问题，以满足其在海洋吸油、工业吸油等方面的应用的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种吸油超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，包括如下步骤：

(1)气凝胶纯化处理：将气凝胶粉体用双氧水在超声波作用下进行洗涤处理，去除掉其表面和空隙内的杂质，之后进行烘干得到纯化的气凝胶；

(2)吸油超高分子量聚乙烯纺丝原液的配置：将纯化后的气凝胶与白油配成气凝胶改性浆液，加入到超高分子量聚乙烯溶胀料中混合，得到吸油超高分子量聚乙烯纤维纺丝原液；

(3)将配置好的吸油超高分子量聚乙烯纺丝原液经过剪切乳化后，进入同向平行双螺杆挤出机中，通过螺杆进行进一步的混合、输送和剪切后，进入纺丝箱体形成冻胶丝，再经过预拉伸、萃取、干燥、热牵伸后得到吸油超高分子量聚乙烯纤维。

上述方案中，所述步骤(1)中超声波处理后，用乙醇和水分别洗涤3-5遍，然后放入110℃的鼓风干燥箱中，烘干24小时得到纯化的气凝胶。

上述方案中，所述气凝胶改性浆液和超高分子量聚乙烯溶胀料的质量比为1：(16-20)。

优选地，所述气凝胶改性浆液和超高分子量聚乙烯溶胀料的质量比为1：19。

上述方案中，所述气凝胶改性浆液中纯化后的气凝胶与白油的质量比为1：(40-60)。

优选地，所述气凝胶改性浆液中纯化后的气凝胶与白油的质量比为1：50。

上述方案中，超高分子量聚乙烯溶胀料包括超高分子量聚乙烯粉末和白油，超高分子量聚乙烯粉末和白油的质量比为1：(8-12)。