[发明专利]一种高效多孔柔性吸油材料的制备方法

说明书

一种高效多孔柔性吸油材料的制备方法，属于吸油材料技术领域，目的在于提供一种制备高效低廉的吸油材料的方法，将聚丙烯腈纤维切短粉碎并使纤维表面部分原纤化，将之放入浓度为1%‑10%的硅烷偶联剂中预处理，通过硅烷偶联剂的水解作用，在聚丙烯腈纤维表面形成一层致密的保护膜，以保证后续氧化处理后吸附材料的柔性及成型性，在60℃的烘箱中烘干后，放入温度为240℃‑320℃的马弗炉中煅烧60‑120min，形成疏水的吸油材料。此方法成本低廉，操作简单，处理效果好，环境污染小，效率高，低能耗。氧化之后得到毡状聚丙烯腈吸附材料具有发达的网络状孔结构，高比表面积，使得表面具有疏水亲油性，实现了对油类物质的吸附和包纳。

技术领域

本发明属于吸油材料技术领域，具体涉及一种高效多孔柔性吸油材料的制备方法。

背景技术

在过去的几十年里，在石油的开采，运输和储存过程中发生了许多溢油事故。大多数石油泄漏事故发生在海上，因为大部分石油运输都是通过海运完成的。在2010年墨西哥湾发生的大规模溢油事故中，约有490万桶石油泄漏，酿成了一场经济和环境的惨剧。由于石油泄漏严重影响动植物的生长，且长期对人类的健康有所影响，石油泄漏事故已成为全球性的问题和关注点。

每年大约有8亿加仑的原油或其衍生物被排放到环境中，通常是由于土地排水，不当的废物处理，海上钻井，涉及油轮的事故或工业废水造成的，这些已成为污染的主要原因。现有的主要处理溢油手段主要有物理法、化学法和生物法。在这些处理方法中物理吸附法是处理海洋溢油最有效、方便的方法之一。因此，如何制备出高效、低廉的吸油材料是当前研究的热点与难点之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备高效低廉的吸油材料的方法，本制备方法可制备出一种高效多孔柔性吸油材料，利用废旧纤维制备吸油材料，不仅可以解决传统处理方法对环境的污染问题，又在一定程度上解决了资源短缺和浪费的问题。真正做到了低碳环保。其具有巨大的社会和经济效益。

本发明采用如下技术方案：

一种高效多孔柔性吸油材料的制备方法，包括如下步骤：

第一步，将纤维切割为长度5mm，放入粉碎机中进一步使纤维部分原纤化，粉碎的纤维通过纤维之间的粘结作用形成分散均匀的柔软的毡状纤维块体材料；

第二步，配制硅烷偶联剂水溶液，其中，硅烷偶联剂和水的质量比为0.01-0.1:10；

第三步，将纤维块体材料放入硅烷偶联剂水溶液中浸润3min；

第四步，将浸润好的纤维块体材料在60℃条件下烘干后，在马弗炉中氧化处理，处理温度为240-320℃，处理时间为60-120min，得到高效多孔柔性吸油材料。

第一步中所述纤维为废旧的聚丙烯腈纤维，直径为10-12微米。

第二步中所述硅烷偶联剂为KH-550。

本发明的有益效果如下：

1. 本发明的原材料为废旧的聚丙烯腈纤维，对废旧的聚丙烯腈纤维进行回收再利用，不仅可以在一定程度上缓解纤维原料的供需矛盾，而且对有效利用和保护自然资源具有十分重要的意义。

2. 本发明的原材料来源广泛，制备工艺简单、高效、耗能低、成本低且无污染。具有一定的经济效益。

3. 本发明通过硅烷偶联剂的水解作用，在聚丙烯腈纤维表面形成一层致密的保护膜，以保证后续氧化处理后吸附材料的柔性及成型性。

4.本发明通过对聚丙烯腈纤维进行硅烷偶联剂处理和低温氧化作用，使得聚丙烯腈纤维具有良好的疏水亲油性，粉碎原纤化的处理，使得制得的吸油材料中纤维间相互粘接，材料内部形成发达的孔隙结构，增强了油品在纤维上的浸润能力。使吸油材料在油水分离方面表现出优异的性能。