[发明专利]一种疏水淀粉纤维复合泡沫材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种疏水型淀粉纤维复合泡沫材料，由淀粉100份，植物纤维10～50份，塑化剂10～30份，填充剂1～10份，硅烷偶联剂1～5份和疏水剂0.5～2.5份制成。该材料泡孔分布均匀，孔隙率高，回弹性能好，密度低，且表面疏水，具有油水选择性。本发明公开的疏水淀粉纤维复合泡沫材料的制备方法，相对于挤出、模压工艺方法，该方法采用冷冻置换法，对操作设备要求低，操作简单安全，并且样品大小、尺寸、形状均可控制。

技术领域

本发明属于泡沫材料制备技术领域，特别涉及一种疏水淀粉纤维复合泡沫材料及其制备方法。

背景技术

在处理海上溢油事故时，常利用吸油材料通过吸收和吸附作用回收油类物质，该种材料主要是以石油作为原料，质轻易加工，采用挤出、吹塑的方法制备，用的较多的是由聚丙烯或聚亚安酯做的人工合成泡沫材料，它们具有良好的抗水性能和亲油性能，但是在使用后不能生物降解采，用深埋的方法，会污染地下水源，破坏土壤结构；焚烧处理，会严重污染空气及大气环境；回收利用，工作量大，成本高；并且石油原料属于不可再生资源，长期使用这类材料不利于可持续发展。

作为溢油清洁物质，很多天然材料如纤维、棉花、羊毛等都具有良好的发展前景，比起石油基人工合成材料，天然材料具有较好的吸能力，但是它们在吸附油污的同时也会吸收大量的水分，这在材料使用上具有巨大的缺陷。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种疏水淀粉纤维复合泡沫材料，解决了现有材料不好降解处理，且原料不可再生的问题。

本发明的目的之二在于提供一种疏水淀粉纤维复合泡沫材料的制备方法，制备工艺简单，对操作设备要求低。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种疏水淀粉纤维复合泡沫材料，按质量份数计，由淀粉100份，植物纤维10～50份，塑化剂10～30份，填充剂1～10份，硅烷偶联剂1～5份和疏水剂0.5～2.5份制成。

进一步，淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉和小麦淀粉中的一种或多种。

进一步，植物纤维为棉纤维、针叶木纤维和阔叶木纤维中的任意一种或几种。

进一步，增塑剂为丙三醇、甘油、甲酰胺、偶氮二甲酰胺、尿素、山梨醇和乙二醇中的一种或多种。

进一步，填充剂为钠基蒙脱土、膨润土、碳酸钙、滑石粉和二氧化硅中的一种或多种。

进一步，疏水剂为花生油或/和硬脂酸。

本发明还公开了一种疏水淀粉纤维复合泡沫材料的制备方法，包括以下步骤：

1)按照质量份数计，称取淀粉100份、植物纤维10～50份、增塑剂10～30份、填充剂1～10份、硅烷偶联剂1～5份及疏水剂0.5～2.5份；

2)将植物纤维制备成细小纤维，备用；

3)将淀粉和增塑剂混合，进行糊化处理，得到糊化淀粉；

4)将填充剂的水溶液加入糊化淀粉中，搅拌均匀，得到样品A；

5)调节温度至75℃，向样品A中加入硅烷偶联剂和疏水剂，搅拌均匀，得到样品B；

6)将细小纤维加入样品B中，搅拌均匀，得到样品C；

7)将样品C冷却至室温，在0～5℃下冷藏24h后，调节冷冻温度为-15～-30℃，冷冻12～25h，得到样品D；

8)将样品D解冻后，依次置于浓度梯度为20％、40％、60％、80％、100％的乙醇溶液中，得到疏水淀粉纤维复合泡沫材料。

进一步，将步骤8)得到的疏水淀粉纤维复合泡沫材料进行物理浸渍，具体为：