[发明专利]一种改性天然植物纤维绒的制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种用于吸油的改性天然植物纤维绒的制备方法，该方法制备的天然植物纤维绒具有疏水表面，不易腐烂，同时具有良好的吸油性，其特征在于包括：（a）对天然植物纤维粉碎研磨、pH为10以上的水溶液中打浆、过滤干燥；（b）向密闭容器中装入高分子量和低分子量的天然高分子表面活性剂，所述高低分子量之比为1：1，使步骤（a）得到的产物不与表面活性剂接触，在40–120°C温度下，20–29MPa的压力下向容器中充入CO2；（c）溶胀反应一定时间后，快速泄压，即获得改性天然植物纤维绒。

技术领域

本发明涉及天然植物纤维绒的制备方法，具体涉及一种用于吸油的改性天然植物纤维绒的制备方法与应用。

背景技术

近几年来，海上漏油事件和公路管道漏油事件频有发生，并且来自于食品生产、餐饮业、石油化工和石油开采等等的油类污染也十分严重，这些油类物质对日益脆弱的生态和环境的破坏性极强，如原油在自然环境中可生物降解能力很差，滞留长时间会造成严重的水质污染和土壤污染。如何处理这些污染将是我们当前需要解决的一大问题。目前，许多方法已经被用来清理石油污染区域，例如机械提取、原位燃烧、化学降解。使用吸油材料是一种高效、便捷、安全的处理漏油的方法，也是目前处理漏油事件最常用的方法之一。吸油材料不仅能使油类污染物由液态转化为固态或者半固态，便于后续常规方法的处理，而且能尽可能多地吸收溢油，在减少环境危害的同时回收资源。

市面上常见的吸油材料主要分成三大类，即天然形成的有机吸油材料、通过化学合成的有机吸油材料和无机矿物材料。其中无机矿物材料包括粘土、硅藻土、石墨、珍珠岩和二氧化硅等，它们的优点是低价、安全，但它们吸油量少、运输成本高、具有吸水性、体积大、且不可燃弃。目前实际应用最为普遍的是有机合成材料，与其他类型的材料相比，它的优势包括：亲油作用强、吸附性能好，且具有较高的上浮性能。但其主要缺点是不可生物降解或生物降解成本高，而且再生效果差。有机天然吸油材料主要依靠材料自身的空隙，通过纤维表面和毛细管原理吸收油，它的品种繁多，如麦杆、玉米棒、木质纤维、泥炭沼、木棉、洋麻和树皮等都被作为溢油清除吸附剂应用于溢油修复中，其中大部分材料的吸油率都比有机合成树脂的吸油率高，而且这些天然吸附剂具有来源广泛、经济实用、无毒无害、可生物降解等众多优点。但是，由于纤维素中含有大量的羟基，这类材料普遍存在浮性差、吸油的同时也吸水、容易受潮或腐烂等缺点，这在很大程度上限制了它们的应用。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种用于吸油的改性天然植物纤维绒的制备方法，该方法制备的天然植物纤维绒具有疏水表面，不易腐烂，同时具有良好的吸油性。

本发明提供了一种用于吸油的改性天然植物纤维绒的制备方法，其特征在于包括：

（a）对天然植物纤维粉碎研磨、pH为10以上的水溶液中打浆、过滤干燥；

（b）向密闭容器中装入高分子量和低分子量的天然高分子表面活性剂，所述高低分子量之比为1：1，使步骤（a）得到的产物不与表面活性剂接触，在40–120°C温度下，20–29MPa的压力下向容器中充入CO2；

（c）溶胀反应一定时间后，快速泄压，即获得改性天然植物纤维绒。

所述天然植物纤维基材包括麦杆、水稻秸秆、玉米秆、腐叶土、蒲绒纤维、泥炭沼、兰考泡桐叶、木质素、中药渣、木粉、棉杆、椰糠、洋麻中的任意一种或两种以上的组合； 和/或，所述天然高分子表面活性剂包括海藻酸钠、纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯、纤维素乙酸丁酸酯、纤维素黄酸酯、甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、氰乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、明胶、卵白、奶酪蛋白中的任意一种或两种以上的组合。

进一步地，所述粉碎研磨至少包括：将所述天然植物纤维基材于室温下进行研磨、粉碎，分别用50～150目的筛选装置进行筛选，得到天然植物纤维颗粒。