CN103298989A

CN103298989A - 一种采用羽毛制备吸油布的工业化生产方法

Info

Publication number: CN103298989A
Application number: CN2011800518994A
Authority: CN
Inventors: 俞镇慌
Original assignee: ANHUI YUGUAN ECOLOGICAL ENVIRONMENT MATERIAL CO LTD
Current assignee: Anhui Xinyu environmental protection material Co., Ltd.
Priority date: 2010-10-29
Filing date: 2011-07-05
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2031-07-05
Also published as: CN103298989B

Abstract

本发明提供了一种采用羽毛制备吸油布的方法，包括以下步骤：（a)、将羽毛与低熔点双组分聚丙烯/聚乙烯纤维混合，混合时喷洒水基胶粘剂，混合后放置，所述羽毛与所述聚丙烯/聚乙烯纤维的重量比为70～85：15～30；(b)、用气流成网机将步骤a中混合的羽毛及纤维制作成纤维网；（c)、将所述纤维网在125℃～165℃条件下进行热粘合，形成连续多孔的吸油布。解决了羽毛制备吸油布生产过程中出现的静电团聚以及纤维网断裂问题。

Description

一种采用羽毛制备吸油布的工业化生产方法

技术领域

本发明涉及一种采用羽毛制备吸油布的生产方法，属于环境保护领域。背景技术说

现有的羽绒制品生产中，原料来源于家禽养殖业中鹅与鸭的羽毛。其中羽绒仅占羽毛的 25%左右，是羽绒制品的主要原料，其余约 75%的羽毛实际利用一般为填充材料，或粉碎后书作饲料。在做上述用途时，羽绒、羽毛都是以分散形态使用，由于羽绒、羽毛纤维中空腔多，比重轻，在自然环境中很容易飞散，容易造成环境的二次污染。

中国发明专利 "油污水面清洁装置的制造方法" （申请号为 03118686. 6 ), 公开了一种油污水面清洁装置的制造方法，是以人的毛发或家禽羽毛、人的毛发和家禽羽毛作为油污的吸附材料与海绵橡胶体制成清洁装置。这种油污水面清洁装置，只要接触含燃油、动植物油等水面油污物，即能迅速作吸收，吸附能力强，清除油污物快；同时，还具有结构筒单，容易制造，操作方法筒单方便，使用操作成本低。而且，所用的吸附材料具有吸油污物专一性，能使油和水直接分离，稍轻压便可回收油料；操作可靠，效率高，又不会产生二次污染，并能反复多次使用。但是这种采用羽毛制备的吸附装置由于事先需要对羽毛进行酸洗、甩干、氧化、漂洗、干燥等一系列加工才能作为油污的吸附材料，而整个吸附装置为一种手提支架，这种油污吸附装置对于羽毛原料要求严格，从而加大了成本，而且这种吸附装置本身结构的问题只能适用于小面积的油污污染，而且吸附时费时费力，难以处理大面积的海洋油污泄漏等问题。

中国发明专利 "羽绒在油污染防治中的用途" （申请号为 200510097346. 9 )，提出利用羽绒使吸附的各类矿物油和食用油瞬间凝胶化的这一新的吸凝特性，应用于制备防治油污染用的吸油材料。该专利提出了羽绒在吸油方面的显著特性，但是该专利明显忽视了这种羽绒制备吸油材料的经济成本，羽绒目前主要用于羽绒服的制备，用羽绒来制备吸油材料明显具有不经济性，在实践中难以推广普及。

中国发明专利 "一种羽毛纤维的非织造过滤复合材料及其制备方法"

(申请号为 20081 0041 354. 5，公开号为 1 01 385921 )₀ 该发明主要涉及一种羽毛纤维的非织造过滤复合材料及其制备方法，其组成包括:一层羽毛非织造布和两层纺粘非织造布，它们是机械复合的；其制备包括：（1)羽毛纤维和双组分纤维按照 1 ~ 2. 5： 1 的质量比例均勾混合，喂入气流成网机，得到羽毛非织造纤网，再直接进入针刺机进行针刺加固，得到纤网；（2) 上述纤网直接进入热风烘箱，进行热熔加固，得到羽毛非织造布，上下各机械复合一层纺粘非织造布，用卷绕装置卷绕成型，得到非织造过滤复合材料。这种非织造过滤材料均勾度好、不掉毛、有一定拉伸强力和撕裂强力、过滤性能好、可吸附重金属、染料、油污和有机溶剂等有害物质，制备方法筒单。该专利中采用非织造加工技术来制备羽毛制品是一种值得探索和研究的方法，其中采用低熔点纤维和羽毛混合，经气流成网机制成纤网，再经针刺或直接热粘合制成非织造制品的工艺路线方面，国内外已有几项相关的发明专利申请。

譬如本专利申请人在 201 0年 1月 8 日申请的"一种采用羽毛制备吸油布的方法"（申请号为 201 01 002724 3. 6 , 公开号为 1 01942742A ), 该专利中公开了如下工艺方法（ a ),将羽毛与低熔点双组分聚丙烯 /聚乙烯纤维混合，所述羽毛与所述聚丙烯 /聚乙烯纤维的重量比为 70 ~ 85 : 1 5 ~ 30 ; ( b；)、用气流成网机将步骤 a中混合的羽毛及纤维制作成纤维网；（ c ), 将所述纤维网在 125 °C ~ 165 °C条件下进行热粘合，形成连续多孔的吸油布。

但是在实际工业化生产中，发现羽毛原料在用气流成网机制备纤网时，由于加工过程中的机械摩擦，羽毛很容易产生静电。气流成网机制备纤网时，对原料的静电尤其敏感。羽毛原料在气流成网机中加工时产生静电，并因为静电粘附在气流成网机的机械部件上，其动态过程为：羽毛少量积聚→形成大团块→脱落，这一动态现象在成网加工中会周期性反复出现，一方面造成纤网不均匀，无法满足一般工业制品的基本要求，另一方面还会不时地堵塞成网通道，造成生产中断，实际上 ^艮难进行正常的大规模工业化生产。

其次，在对纤网进行直接热粘合时，由于羽毛无卷曲，难以与热熔纤维形成缠结抱合，纤网的强度艮弱；热粘合过程中，羽毛为角蛋白，而聚乙烯是非极性材料，两者的粘合力并不大；同时，纤网中的热熔纤维也会与承载纤网的烘房传送帘（即使帘子表面涂有有机氟）产生粘合；当热粘合纤网从烘房中输出转移时，由于粘合纤网温度仍 4艮高，而聚乙烯是热塑性材料，在温度高时与羽毛的粘合力很弱，这会使纤网中有不少部位的强力弱于纤网与传递帘之间的粘合力，因而不时会出现纤网断裂现象，从而使得工业化大规模生产实际上无法实现。特别是当羽毛在原料配比中作为主体原料时，例如比例大于 50%时，上述两种现象更加突出。

本发明考虑到羽毛在吸油性能方面所具有的显著优势，以及羽毛在非织造工业化生产中存在的问题，提出了一种以羽毛作为主体原料的新的工业化大规模生产方法，可加工出具有经济竟争力、使用方便的吸油材料。发明内容

本发明的目的在于提供一种采用羽毛制备吸油布的工业化生产方法，将羽绒制造行业和羽毛球制造行业中产生的废料加工成用于吸附油污的吸油布，同时克服了羽毛非织造工业化生产中存在的静电团聚以及纤网断裂问题，从而使得利用羽毛制备吸油布的工业化生产成为可能。

本发明提供的技术方案如下：

一种采用羽毛制备吸油布的工业化生产方法，包括以下步骤：

)、将羽毛与低熔点双组分聚丙烯 /聚乙烯纤维混合，混合时喷洒水基胶粘剂，混合后放置，所述羽毛与所述聚丙烯 /聚乙烯纤维的重量比为 70 ~ 85: 15 ~ 30;

( b)、用气流成网机将步骤 a中混合的羽毛及纤维制作成纤维网；

( c )、将所述纤维网在 125°C ~ 165°C条件下进行热粘合，形成连续多孔的吸油布。

进一步地，还包括步骤（d): 通过切割设备将吸油布切割成块。进一步地，所述胶粘剂的含固量为 2 ~ 5%, PH值为 4 ~ 6, 施加量为所述羽毛与所述低熔点双组分聚丙烯 /聚乙烯纤维总重量的 4 ~ 10%, 所述胶粘剂温度大于等于 55°C,所述步骤 a中混合后放置时间为至少 8小时。

更近一步地，所述胶粘剂为鱼胶、冷杉胶、骨胶、皮胶、大豆蛋白胶中一种或多种。

进一步地，所述羽毛为经脱脂洗涤处理的羽毛毛片，和 /或去除羽轴的羽丝。

进一步地，所述羽毛为鸡毛、鸭毛、鹅毛的毛片或羽丝。

进一步地，所述吸油布的平均面密度为 50克 /米 ² ~ 1000克 /米 ²。本发明以目前羽绒加工行业和羽毛球制造行业中已经脱脂洗涤处理的废弃羽毛毛片，以及去除羽轴的羽丝作为原料，与聚丙烯 /聚乙烯纤维相混合，在工业化生产时喷洒水基胶粘剂，然后放置一段时间后采用纺织非织造加工中的气流成网技术，将上述混合材料制成纤维网，然后经后续烘房在温度高于聚乙烯组分熔点 125°C,低于聚丙烯组分熔点 165 °。的条件下处理，聚乙烯组分熔融后将羽毛和聚丙烯纤维粘结成一个整体性的复合成型材料，再经后续切割设备可将此成型材料制成各种尺寸规格的吸油布或直接成卷包装。本专利中的吸油布不是常规意义上的纺织品-布匹，而是因为本专利方法最终制成的成型材料类似于布匹，同时具有吸油的特性，因此称为吸油布。

本发明的优点如下：

1、采用工业化加工方式将容易飘飞散落的羽毛材料制成一种成型材料，为羽毛制品的运输和使用提供了便利，避免在运输和使用过程中羽毛的浪费，又有利于周围环境的清洁和卫生。同时，为大批量利用羽毛材料提供了一种高效率的技术手段。

2、本专利中喷洒的水基胶粘剂的特点是在常温下会转变为凝胶（冻胶）态，粘合力下降，不影响羽毛 /纤维在气流成网机中的成网加工，又能在成网过程中避免产生静电；在热粘合过程中，凝胶液化，水分蒸发并形成粘结；由于这类胶为非热塑性胶，纤网从烘房出来时，即使温度仍 4艮高，其粘合力不受温度影响，可有效地为纤网提供强粘合力，再加上羽毛和聚乙烯的弱粘合力，则可以有效地克服纤网与烘房传送带的粘合力，而被后道机械设备牵引进入后续加工。虽然实际使用的胶粘剂量少，但是可以在制备纤网工序和热粘合工序两个工艺环节中起到一举两得的功效，从而可以实现连续的工业化大规模生产。

将羽毛材料和双组分低熔点聚丙烯 /聚乙烯纤维混纺后，经本专利方法加工后形成的多孔、有一定厚度的呈网络结构的吸油布，在搬运和使用过程中羽毛不会从成型材料中脱落、飞散，吸附油或油性有机溶液后，由于聚乙烯组分不溶解于油，整块材料可以整体回收，羽毛仍不会脱落而遗留在被吸附的溶液中，整体回收又为对其中所吸附的材料的后处理提供方便。

3、由于羽毛纤维中富含空腔，密度小，可浮于水面上，聚丙烯和聚乙烯的密度为 0. 9克 /厘米 ³, 也小于水的密度。因此，上述成型材料用于油水混合的液体中吸附油时，仍可浮于水面，不会沉入水中，有利于该材料的回收。

4、由于本专利方法制备的吸油布为一连续性的成型材料，因此可根据实际使用需求，采用工业化方式对其进行加工，制作成各种尺寸规格，特别适用于江河湖海等大面积的油污污染，采用本专利方法制备的吸油布可以高效率的进行油污吸附，然后再回收处理。

5、本专利方法采用的原料是羽绒制造行业和羽毛球制造行业中的下脚料，我国的羽绒制造行业和羽毛球制造行业规模本身就比较大，原料来源较为稳定，提取羽绒和大羽后剩余的羽丝、毛片等较容易获取，价格也极为低廉，对其进行加工制作成吸油布后，存在较大的经济价值，同时也为日益严重的江河湖海的油污污染提供一种经济、高效的除污手段。

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明本发明的技术方案。

下面实施例中对吸油布的吸油试验指标为吸油速度和吸油倍数。吸油速度是指：将吸油布置于机油（通用润滑油）的表面，吸油布吸油后，材料的上表面下降至与油表面相平时所需的时间为吸油速度。

吸油倍数是指：将吸油布称重后置于机油的表面，历时 3分钟，将吸油后的吸油布取出，再让其滴油 3分钟，然后称重。计算所吸的油的重量与吸油布原重量之比为吸油倍数。

实施例 1

首先将重量比为 85 : 15的鸭毛毛片与聚丙烯 /聚乙烯纤维混合，混合时喷洒明胶，明胶的含固量 2%; PH值为 5 ; 温度 60 °C ; 施胶量为鸭毛毛片与聚丙烯 /聚乙烯纤维总重量的 10%, 混合后放置 9小时，然后用气流成网机将混合的羽毛及纤维制作成纤维网；最后将纤维网在 130 °C条件下进行热粘合，形成连续多孔的吸油布，然后再通过切割设备将吸油布切割成小块。小块吸油布的测试指标如下：

吸油布平均厚度： 40mm

吸油布平均面密度: 275g/m² (从 150g/ m²→400g/ m² )

吸油速度（平均）： > 180秒

吸油倍数（平均）： 21

实施例 2

首先将重量比为 70: 30的鸭毛毛片与聚丙烯 /聚乙烯纤维混合，混合时喷洒冷杉胶，冷杉胶的含固量 5%; PH值为 4; 温度 55 °C ; 施胶量为鸭毛毛片与聚丙烯 /聚乙烯纤维总重量的 4%, 混合后放置 10小时，然后用气流成网机将混合的羽毛及纤维制作成纤维网；最后将纤维网在 135 °c条件下进行热粘合，形成连续多孔的吸油布，然后再通过切割设备将吸油布切割成小块。小块吸油布的测试指标如下：

吸油布平均厚度： 40mm

吸油布平均面密度: 275g/m² (从 150g/ m²→400g/ m² )

吸油速度（平均）： > 180秒

吸油倍数（平均）： 20. 7

实施例 3

首先将重量比为 80: 20的鸭毛羽丝与聚丙烯 /聚乙烯纤维混合，混合时喷洒大豆蛋白胶，大豆蛋白胶的含固量 4%; PH值为 4. 5 ; 温度 65 °C ;施胶量为鸭毛羽丝与聚丙烯 /聚乙烯纤维总重量的 6%,混合后放置 8 小时，然后用气流成网机将混合的羽毛及纤维制作成纤维网；最后将纤维网在 145 °C条件下进行热粘合，形成连续多孔的吸油布，然后再通过切割设备将吸油布切割成小块。小块吸油布的测试指标如下：

吸油布平均厚度： 20mm

吸油布平均面密度: 275g/m² (从 150g/ m²→400g/ m² )

吸油速度（平均）： 90秒

吸油倍数（平均）： 29

实施例 4

首先将重量比为 75 : 25的鸭毛羽丝与聚丙烯 /聚乙烯纤维混合，混合时喷洒鱼胶，鱼胶的含固量 4%; PH值为 5 ; 温度 61 °C ; 施胶量为鸭毛羽丝与聚丙烯 /聚乙烯纤维总重量的 5%, 混合后放置 9小时，然后用气流成网机将混合的羽毛及纤维制作成纤维网；最后将纤维网在 145 °C条件下进行热粘合，形成连续多孔的吸油布，然后再通过切割设备将吸油布切割成小块。小块吸油布的测试指标如下：

吸油布平均厚度： 20mm

吸油布平均面密度: 275g/m² (从 150g/ m²→400g/ m² )

吸油速度（平均）： 120秒

吸油倍数（平均）： 32 实施例 5

首先将重量比为 82: 18的鹅毛羽丝与聚丙烯 /聚乙烯纤维混合，混合时喷洒大豆蛋白胶，大豆蛋白胶的含固量 5%; PH值为 6; 温度 62°C; 施胶量为鹅毛羽丝与聚丙烯 /聚乙烯纤维总重量的 5%, 混合后放置 10小时，然后用气流成网机将混合的羽毛及纤维制作成纤维网；最后将纤维网在 150°C条件下进行热粘合，形成连续多孔的吸油布，然后再通过切割设备将吸油布切割成小块。小块吸油布的测试指标如下：

吸油布平均厚度： 15mm

吸油布平均面密度: 275g/m² (从 150g/ m²→400g/ m² )

吸油速度（平均）： 45秒

吸油倍数（平均）： 14.5

实施例 6

首先将重量比为 72: 28的鹅毛羽丝与聚丙烯 /聚乙烯纤维混合，混合时喷洒明胶，明胶的含固量 5%; PH值为 6; 温度 58°C; 施胶量为鹅毛羽丝与聚丙烯 /聚乙烯纤维总重量的 5%, 混合后放置 11小时，然后用气流成网机将混合的羽毛及纤维制作成纤维网；最后将纤维网在 140°C条件下进行热粘合，形成连续多孔的吸油布，然后再通过切割设备将吸油布切割成小块。小块吸油布的测试指标如下：

吸油布平均厚度： 15mm

吸油布平均面密度: 275g/m² (从 150g/ m²→400g/ m² )

吸油速度（平均）： 50秒

吸油倍数（平均）： 15.3

从上述各实施例可以看出本专利方法制成的吸油布的吸油速度较快，吸油倍数都在 14以上，具有较强的吸油能力。

本领域技术人员应该认识到，上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利保护范围的限制，只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利的保护范围。

Claims

权利要求书

1、一种采用羽毛制备吸油布的工业化生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

)、将羽毛与低熔点双组分聚丙烯 /聚乙烯纤维混合，混合时喷洒水基胶粘剂，混合后放置，所述羽毛与所述聚丙烯 /聚乙烯纤维的重量比为 70 ~ 85: 15 ~ 30;

(b)、用气流成网机将步骤 a中混合的羽毛及纤维制作成纤维网；

( c )、将所述纤维网在 125°C ~ 165°C条件下进行热粘合，形成连续多孔的吸油布。
2、根据权利要求 1 所述采用羽毛制备吸油布的工业化生产方法，其特征在于，

还包括步骤（d): 通过切割设备将吸油布切割成块。
3、根据权利要求 1或 2所述采用羽毛制备吸油布的工业化生产方法，其特征在于，

所述胶粘剂的含固量为 2 ~ 5%, PH值为 4 ~ 6, 施加量为所述羽毛与所述低熔点双组分聚丙烯 /聚乙烯纤维总重量的 4 ~ 10%,所述胶粘剂温度大于等于 55°C, 所述步骤 a中混合后放置时间为至少 8小时。
4、根据权利要求 3 所述采用羽毛制备吸油布的工业化生产方法，其特征在于，

所述胶粘剂为鱼胶、冷杉胶、骨胶、皮胶、大豆蛋白胶中一种或多种。
5、根据权利要求 4 所述采用羽毛制备吸油布的工业化生产方法，其特征在于，

所述羽毛为经脱脂洗涤处理的羽毛毛片，和 /或去除羽轴的羽丝。 6、根据权利要求 4 所述采用羽毛制备吸油布的工业化生产方法，其特征在于，

所述羽毛为鸡毛、鸭毛、鹅毛的毛片或羽丝。
7、根据权利要求 4 所述采用羽毛制备吸油布的工业化生产方法，其特征在于，

所述吸油布的平均面密度为 50克 /米 ² ~ 1000克 /米 ²。