[发明专利]超疏水改性废弃羊毛非织造吸油材料的制备方法

说明书

本发明公开了超疏水改性废弃羊毛非织造吸油材料的制备方法，以废弃羊毛为原料，采用梳理成网针刺加固制备废弃羊毛非织造材料，再利用溶胶‑凝胶法以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体，十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)为低表面能改性剂，对其进行超疏水改性制得。本发明所用原料来源广泛，制备过程简单，生产成本低。不仅使废弃羊毛纤维得到充分利用，还有效提高废弃羊毛非织造材料的吸油性、油水选择性、可重复使用性，具有可观的社会效益和生态效益。

技术领域

本发明属于吸油材料制备方法技术领域，具体涉及一种超疏水改性废弃羊毛非织造吸油材料的制备方法。

背景技术

近年来，海上石油泄漏事件频繁发生，对海洋生态环境造成了严重的污染和破坏，致使大量海洋生物死亡，大量有害物质富集，已经对人类生命安全造成一定的威胁，因此海洋溢油处理引起了人们的广泛关注。溢油处理方法主要有原位燃烧法、机械撇油法、化学分散法、生物降解法和吸附法等，其中吸附法是目前最有效的处理办法。合成纤维材料因具有优异的吸油性能被广泛应用,但缺乏生物可降解性，易造成二次污染。因此一些具有良好吸油性能的天然纤维如木棉、羊毛等引起广泛关注。

在羊毛纤维的纺纱和织造各工序中产生大量的废弃羊毛，这些纤维长度过短，无法直接用于纺织加工，造成大量资源浪费。目前对于废弃羊毛纤维作为吸油材料的研究主要如下：

陈莉等人发现废弃羊毛吸油速率快，吸油饱和时间短，保油能力好(陈莉，邹龙，孙卫国，几种废旧纤维材料的吸油性能.毛方科技，2017,7(45):19-20)。Maja Radetic等人发现回收羊毛非织造材料具有良好的吸油性能和可重复利用性，但其吸油性能低于天然羊毛纤维(Radetic M M，Jocic D M，Jovancic P M，et al.Recycled wool-based nonwovenmaterialas an oil sorbent.Environmental Science&Technology，2003，37(5):1008-1012.)。可见,废弃羊毛纤维吸油速率快，饱和吸油时间短，但存在吸油量不大、油水分离性差、散纤维作吸油材料回收困难、容易造成二次污染等问题，因此，提高废弃羊毛的疏水亲油性和重复使用性变得十分必要。

溶胶-凝胶法是一种反应条件温和、成本低、操作简单的新型改性方法。目前关于溶胶-凝胶法超疏水改性废弃羊毛非织造材料的研究报道较少。

发明内容

本发明的目的是提供一种超疏水改性废弃羊毛非织造吸油材料的制备方法，解决了现有吸油材料重复使用性差、吸油性和疏水性差的问题。

本发明所采用的技术方案是，超疏水改性废弃羊毛非织造吸油材料的制备方法，具体操作步骤如下：

步骤1，废弃羊毛经过清洗、混合、开松、梳理、针刺等工艺，制得废弃羊毛针刺非织造材料；

步骤2，制备纳米SiO₂溶胶，将废弃羊毛非织造材料完全浸渍在配制的纳米SiO₂溶胶中，反应1h后，取出并进行挤压，轧液率达到70％～80％，挤压后将其放入烘箱中烘干，烘干后取出，得到溶胶整理废弃羊毛非织造材料。

步骤3：凝胶整理

将十六烷基三甲氧基硅烷、无水乙醇在室温条件下使用搅拌器搅拌混合后，再加入稀盐酸搅拌，使得到的混合液PH值达到5.5～6.5即得到凝胶，将溶胶整理废弃羊毛非织造材料完全浸渍在凝胶中，12～14h后取出并挤压，置于室温条件下自然风干，即得到超疏水改性废弃羊毛非织造吸油材料。

本发明的特点还在于，

步骤1废弃羊毛针刺非织造材料的面密度为220g/m²～280g/m²，厚度为3.6mm～4.4mm，针刺密度为268刺/cm²，孔隙率为94.9％～95.3％。