CN104441856B - 一种变色吸油材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及材料领域，具体是一种变色吸油材料，所述吸油材料由持油层和位于持油层两侧的表层组成，其中，所述持油层为含有变色材料的高分子吸油材料层；所述表层为面密度为8‑30g/m2的不易脱纤维的无纺布薄层，表层上还分布有压制图案，所述压制图案的压点将持油层和两侧的表层复合在一起。本发明的吸油材料具有吸油倍数高、可根据吸油量变色、不易脱纤维、便于使用的特点；其表面的压制图案使产品美观、耐用。

Description

一种变色吸油材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及材料领域，特别涉及一种变色吸油材料及其制备方法。
背景技术
各种油类、烃类在开采、生产、运输和使用的过程中，都有发生泄漏的可能，一旦发生泄漏，将会污染环境，给人类健康带来危害。特别是海上溢油事故会造成海洋生态的破坏，而伴随着可能发生的火灾，会污染大气产生一系列的二次污染。
当海面发生石油泄露，或工厂发生漏油对附件河道造成污染时，一般有三种去除油污的方法，一是分散法，即采用油分散剂，打碎油膜，使其变成微粒，分散到水相中去，油分散剂加快了油的微粒化过程，使油沿垂直方向扩散，不在水体表面形成油膜，从而不去粘附船舶，礁石和海岸线。使用分散剂增加了油的表面积，加速了油的生物降解。但分散剂往往毒性较大，溢油面积大时，化油效率不高，且仅适用于海面石油泄露的处理。二是凝固法，即采用凝油剂，迅速提高油的粘度，使浮油结成块状物，便于回收，凝固法不如分散法用的普遍，因为生产工艺复杂，成本高，回收困难。三是吸附法，即采用吸油材料将油吸附，从而达到清理油污染的目的。吸附法是解决油污染的根本方法，具有较好的处理油污染的效果，且吸附的油污还可通过加工回收。
吸油材料的研究是解决这一问题最好的方法，经过科技的发展，在这一方面已经取得了不小的成就，原先研究的重点无机材料、天然有机材料由于吸油性较差，吸水量多而逐渐离开人们的视野，现在研究的焦点往往集中在功能高分子的制备上。目前，国内外均有合成吸油树脂的开发，但侧重点不同，其合成原料可以分为丙烯酸酯类和a-烯烃类。由于后者价格昂贵，故多使用丙烯酸酯类物质合成。
现有的高分子吸油材料虽然很少吸水而且只选择性地吸油，吸油倍率也不低，但往往制备工艺流程较复杂，且耗费大量工业原料，有违低碳经济的原则。而且这些吸油材料在吸附油污过程中没有明显的变化来指示吸附油污的多少，因而不能直观的判断吸油材料是否吸附饱和，实际使用中往往做不到最大限度的利用吸油材料的吸附容量，造成浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种吸油倍数高、可根据吸油量变色的吸油材料。
为解决上述问题，本发明提供了一种变色吸油材料，所述吸油材料由持油层和位于持油层两侧的表层组成，其中，所述持油层为含有变色材料的高分子吸油材料层；所述表层为面密度为8-30g/m2的不易脱纤维的无纺布薄层，表层上还分布有压制图案，所述压制图案的压点将持油层和两侧的表层复合在一起。
进一步地，所述表层上分布的压制图案由压点组合而成，所述压制图案为矩形或三角形，压点的形状为圆形、矩形或多边形；压点的压实面积占压制图案总面积的1～5％。
更进一步地，所述高分子吸油材料层由含变色材料的丝状高分子吸油材料构成；所述变色材料为苏丹红III或苏丹红IV。所述丝状高分子吸油材料纤维的直径为2-4μm，所述持油层的厚度为20-60mm。
相应地，本发明还提供了一种变色吸油材料的制备方法。
该方法使用水平盘式旋转离心纺丝法，加热原料熔融成熔体，将熔体缓慢地投放在高速旋转的水平盘式旋转离心机的转盘中心，生成丝状高分子吸油材料；将所述高分子吸油材料均匀地铺设在无纺布薄层上，形成吸油材料层，在吸油材料层上覆盖一层无纺布薄层；使用超声波压纹机对铺设好的无纺布薄层和吸油材料层进行压合处理，制备得到变色吸油材料。
所述原料为聚丙烯；高密聚乙烯；低密聚乙烯；聚对苯二甲酸乙二醇酯；苏丹红III或苏丹红IV；以及聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯所制的塑料材料；所述转盘的旋转速度为1000转/分钟～18000转/分钟，通过设置加速装置进行调控；所述转盘的温度通过设置升温装置进行调控。
所述熔体为不含颗粒固体的完全熔融状态；所述熔体缓慢投放时不与已经生成的丝状物发生粘连。所述高分子吸油材料为纤维结构完整无损的丝状物，所述丝状高分子吸油材料纤维的直径为2-4μm。
进一步地，该方法使用超声波压纹机进行压合处理，通过压点将无纺布薄层和吸油材料层复合在一起，所述无纺布薄层为面密度为8-30g/m2的不易脱纤维的无纺布薄层；所述压点的形状为圆形、矩形或多边形，压点的压实面积占压制图案总面积的1～5％，压点组合形成压制图案，所述压制图案为矩形或三角形。
由于上述技术方案，本发明的有益效果为：
1、本发明的变色吸油材料含有变色材料，该变色材料具有遇油脂变色的特点，可以检测吸油材料吸收油污的量，油污吸附越多，则颜色变化面积越大变化速度越快。通过颜色的变化将吸油材料的吸油过程直观的呈现在使用者面前，方便使用者及时调整和更换吸油材料，使吸油材料发挥最大的吸附作用。
2、本发明变色吸油材料的高分子吸油材料为丝状物，该丝状物的直径为2～4μm，与市面上的现有产品相比，这种纤维细度具有更强大的吸附能力，提高了吸油材料的吸油倍数；这种高分子吸油材料本身具有很高的吸附能力和保油能力，加之用无纺布薄层包覆，进一步提高了该材料的保油性能。
3、本发明选用面密度为8-30g/m2的无纺布薄层包覆持油层，并进行压合处理，使无纺布薄层不易脱纤维，适合在洁净度要求较高的环境中使用，且能反复使用。
综上所述，本发明的吸油材料具有吸油倍数高、可根据吸油量变色、不易脱纤维、成本低、便于使用的特点；其表面的压制图案使产品美观、耐用。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种变色吸油材料，所述吸油材料由持油层和位于持油层两侧的表层组成，其中，所述持油层为含有变色材料的高分子吸油材料层；所述表层为面密度为8-30g/m2的不易脱纤维的无纺布薄层，表层上还分布有压制图案，所述压制图案的压点将持油层和两侧的表层复合在一起。
进一步地，所述表层上分布的压制图案由压点组合而成，所述压制图案为矩形或三角形，压点的形状为圆形、矩形或多边形；压点的压实面积占压制图案总面积的1～5％。
更进一步地，所述高分子吸油材料层由含变色材料的丝状高分子吸油材料构成；所述变色材料为苏丹红III或苏丹红IV。所述丝状高分子吸油材料纤维的直径为2-4μm，所述持油层的厚度为20-60mm。
相应地，本发明还提供了一种变色吸油材料的制备方法。
该方法使用水平盘式旋转离心纺丝法，加热原料熔融成熔体，将熔体缓慢地投放在高速旋转的水平盘式旋转离心机的转盘中心，生成丝状高分子吸油材料；将所述高分子吸油材料均匀地铺设在无纺布薄层上，形成吸油材料层，在吸油材料层上覆盖一层无纺布薄层；使用超声波压纹机对铺设好的无纺布薄层和吸油材料层进行压合处理，制备得到变色吸油材料。
所述原料为聚丙烯；高密聚乙烯；低密聚乙烯；聚对苯二甲酸乙二醇酯；苏丹红III或苏丹红IV；以及聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯所制的塑料材料；所述转盘的旋转速度为1000转/分钟～18000转/分钟，通过设置加速装置进行调控；所述转盘的温度通过设置升温装置进行调控。
所述熔体为不含颗粒固体的完全熔融状态；所述熔体缓慢投放时不与已经生成的丝状物发生粘连。所述高分子吸油材料为纤维结构完整无损的丝状物，所述丝状高分子吸油材料纤维的直径为2-4μm。
进一步地，该方法使用超声波压纹机进行压合处理，通过压点将无纺布薄层和吸油材料层复合在一起，所述无纺布薄层为面密度为8-30g/m2的不易脱纤维的无纺布薄层；所述压点的形状为圆形、矩形或多边形，压点的压实面积占压制图案总面积的1～5％，压点组合形成压制图案，所述压制图案为矩形或三角形。
由于上述技术方案，本发明的有益效果为：
1、本发明的变色吸油材料含有变色材料，该变色材料具有遇油脂变色的特点，可以检测吸油材料吸收油污的量，油污吸附越多，则颜色变化面积越大变化速度越快。通过颜色的变化将吸油材料的吸油过程直观的呈现在使用者面前，方便使用者及时调整和更换吸油材料，使吸油材料发挥最大的吸附作用。
2、本发明变色吸油材料的高分子吸油材料为丝状物，该丝状物的直径为2～4μm，与市面上的现有产品相比，这种纤维细度具有更强大的吸附能力，提高了吸油材料的吸油倍数；这种高分子吸油材料本身具有很高的吸附能力和保油能力，加之用无纺布薄层包覆，进一步提高了该材料的保油性能。
3、本发明选用面密度为8-30g/m2的无纺布薄层包覆持油层，并进行压合处理，使无纺布薄层不易脱纤维，适合在洁净度要求较高的环境中使用，且能反复使用。
综上所述，本发明的吸油材料具有吸油倍数高、可根据吸油量变色、不易脱纤维、成本低、便于使用的特点；其表面的压制图案使产品美观、耐用。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种新型变色吸油材料，其特征在于，所述吸油材料由持油层和位于持油层两侧的表层组成，其中，
所述持油层为含有变色材料的高分子吸油材料层，所述变色材料为苏丹红III或苏丹红IV；所述表层为面密度为8-30g/m2的不易脱纤维的无纺布薄层，表层上还分布有压制图案，所述压制图案的压点将持油层和两侧的表层复合在一起。
2.根据权利要求1所述的吸油材料，其特征在于，所述表层上分布的压制图案由压点组合而成，所述压制图案为矩形或三角形，压点的形状为圆形、矩形或多边形；压点的压实面积占压制图案总面积的1～5％。
3.根据权利要求1或2所述的吸油材料，其特征在于，所述高分子吸油材料层由含变色材料的丝状高分子吸油材料构成。
4.根据权利要求3所述的吸油材料，其特征在于，所述丝状高分子吸油材料纤维的直径为2-4μm，所述持油层的厚度为20-60mm。
5.一种变色吸油材料的制备方法，其特征在于：使用水平盘式旋转离心纺丝法，加热原料熔融成熔体，将熔体缓慢地投放在高速旋转的水平盘式旋转离心机的转盘中心，生成丝状高分子吸油材料；将所述高分子吸油材料均匀地铺设在无纺布薄层上，形成吸油材料层，在吸油材料层上覆盖一层无纺布薄层；使用超声波压纹机对铺设好的无纺布薄层和吸油材料层进行压合处理；
所述原料为聚丙烯、高密聚乙烯、低密聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、苏丹红III或苏丹红IV、以及聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯所制的塑料材料。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：
所述转盘的旋转速度为100转/分钟～20000转/分钟，通过设置加速装置进行调控；所述转盘的温度通过设置升温装置进行调控。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述熔体为不含颗粒固体的完全熔融状态；所述熔体缓慢投放时不与已经生成的丝状物发生粘连。
8.根据权利要求5-7中任意一项所述的方法，其特征在于：所述高分子吸油材料为纤维结构完整无损的丝状物，所述丝状高分子吸油材料纤维的直径为2-4μm。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：使用超声波压纹机进行压合处理，通过压点将无纺布薄层和吸油材料层复合在一起，所述无纺布薄层为面密度为8-30g/m2的不易脱纤维的无纺布薄层。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述压点的形状为圆形、矩形或多边形，压点的压实面积占压制图案总面积的1～5％，压点组合形成压制图案，所述压制图案为矩形或三角形。
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