[发明专利]一种易降解可重复使用高效非织造吸油材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种易降解可重复使用高效非织造吸油材料及其制备方法。该材料由疏水的三维多孔非织造材料和静电纺纳米微孔纤维膜组成。非织造吸油材料制备方法包括几个步骤：首先采用非织造方法制得三维多孔非织造材料，再利用静电纺丝法得到纳米微孔纤维膜，然后应用化学粘合法在三维多孔非织造材料上复合纳米微孔纤维膜，制得微纳梯度孔结构的非织造吸油材料。与现有吸油材料相比，本发明的非织造吸油材料，不仅容易降解，吸油量大，而且保油率高，油水分离效果好，还可以多次重复使用，在陆地、海洋、河流等溢油处理方面具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于吸附材料技术领域，涉及一种易降解可重复使用高效非织造吸油材料，还涉及该非织造吸油材料的制备方法。

背景技术

随经济快速增长，海上原油开采及运输量增加，频繁发生的石油泄漏事故造成的水体油污染，已经对人类及海洋生物的生命构成一定的威胁，对溢油的处理引起人们的高度关注。吸油材料吸附处理是目前最为有效的方法，非织造吸油材料因其吸油速率快、可多次重复使用、能吸附自身10-20倍油液而被广泛用于油污处理。

聚丙烯熔喷非织造材料具有较强的疏水亲油性，吸油性能优异，但存在结构单一、强度低、保油率低、使用后很难降解，容易增加环境负担等缺点。以荨麻、木棉等天然纤维开发的非织造吸油材料使用后可以降解、吸油速率快、饱和吸油量高、保油率高，但存在吸油的同时吸水、受外力挤压时易漏油等问题。

近年来以可降解的聚乳酸为原料制备的静电纺纤维膜，疏水亲油性能好，使用后可完全降解，吸油量高，但难以重复使用，使用成本高。

综上所述，以天然纤维或可降解聚合物为原料，开发环保型、可多次重复使用的高性能吸油材料十分必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种易降解可重复使用高效非织造吸油材料，解决了现有吸油材料的难降解、吸油量低、结构单一等问题。

本发明的目的还在于提供一种上述易降解可重复使用高效非织造吸油材料的制备方法，以三维多孔非织造材料为基材，采用化学粘合法在三维多孔非织造材料上复合静电纺纳米微孔纤维膜，构建具有微纳梯度孔结构非织造布吸油材料，解决天然纤维油水分离性差、静电纺纤维膜强度低，难以重复使用的问题。

本发明所采用的第一种技术方案是，易降解可重复使用高效非织造吸油材料，易降解可重复使用高效非织造吸油材料是由三维多孔非织造材料和静电纺纳米微孔纤维膜通过化学粘合法复合构成的具有微纳梯度孔结构的非织造布吸油材料，吸油材料的孔隙率为90.37％-93.32％，孔径为23-172μm；三维多孔非织造材料和静电纺纳米微孔纤维膜是疏水的。

本发明的特点还在于，

三维多孔非织造材料包括针刺非织造材料、纺粘非织造材料、熔喷非织造材料或缝编非织造材料，三维多孔非织造材料优选为针刺非织造材料。

三维多孔非织造材料所用纤维包括木棉、棉、麻、荨麻、丝、毛或聚乳酸纤维。

静电纺纳米微孔纤维膜所用原料为聚乳酸，聚乳酸分子量为10万。

本发明所采用的第二种技术方案是，一种易降解可重复使用高效非织造吸油材料的制备方法，具体操作步骤如下：

步骤1：采用非织造加工法制得三维多孔非织造材料

以木棉纤维和聚乳酸纤维为原料，通过混合、开松、梳理、铺网、针刺加工得到针刺三维多孔非织造材料；

步骤2：利用静电纺丝法得到纳米微孔纤维膜

将聚乳酸溶于二氯甲烷和乙醇中，得到聚乳酸纺丝液，然后进行静电纺丝，设置纺丝电压为28～30kV，接受距离为15～17cm，相对湿度为60～70％，制得聚乳酸静电纺纳米微孔纤维膜；