CN109735116B - 一种油污清洁棉及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种油污清洁棉及其制备方法，所述清洁棉由以下按重量份数计的组分组成：不饱和油100份；硫磺80‑100份；聚丁二烯橡胶，10‑30份；致孔剂，500‑800份；抗菌剂，10‑20份。该清洁棉力学性能较好、多次使用不易破碎，并具有抗菌功能，同时具有超吸油疏水功能，可以在不用化学清洁剂的情况下充分吸收餐具上面的油污，使用后，可利用物理挤压的方法将吸收的油污从清洁棉中挤出，清洁棉可重复使用，挤出的油污可集中处理，从而减少人们对水资源的浪费和污染。

Description

一种油污清洁棉及其制备方法

技术领域

本发明涉及清洁棉，特别涉及多孔高分子材料制品，具体属于一种不用化学清洁剂的低成本油污清洁棉及其制备方法。

背景技术

不论是工业中还是生活中，油污都是困扰人们生产生活的一个重要生态环保问题。厨房是人们烹饪食物的主要场所，也是油污容易积累的地方。厨房、厨具、餐具的清洁对人体健康尤为重要。厨房的清洁用具的种类较多，如钢丝球，洗碗布，洗碗棉等，但这些常用的清洁用具都需要使用化学清洁剂除去餐具上面的油污。这会造成化学清洁剂的大量滥用，从而对环境造成严重危害。

目前工业上含油废水大都采用吸附材料吸附的方法来实现油水的分离，可以保证在不造成二次污染的情况下清理水中的油污。例如发明专利(CN 108636384 A)就申请公开了一种油污吸附材料，通过引入四氧化三铁磁性材料和石墨烯泡沫材料复合，将其附着在软质聚氨酯泡沫上，实现了对水中油污的良好吸附。但其制备工艺复杂，成本比较高。最近有学者(Worthington,M.J.et.al.Advanced Sustainable Systems 2018,1800024)将菜籽油和硫磺混合制备出可以吸附油污的多孔材料，制作方法简单，原料易得。但是，所得的材料均为易碎的小颗粒，力学性能差，无法作为厨房清洁工具多次使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油污清洁棉，该清洁棉力学性能较好、多次使用不易破碎，并具有抗菌功能，同时具有超吸油疏水功能，可以在不用化学清洁剂的情况下充分吸收餐具上面的油污，使用后，可利用物理挤压的方法将吸收的油污从清洁棉中挤出，清洁棉可重复使用，挤出的油污可集中处理，从而减少人们对水资源的浪费和污染。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种油污清洁棉，它的组分按重量份数计为：不饱和油，100份；硫磺，80-100份；聚丁二烯橡胶，10-30份；致孔剂，500-800份；抗菌剂，10-20份。

所述的不饱和油为不饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸酯。可以是人们日常生活中的食用植物油，包括但不限于玉米油、花生油、菜籽油、棉籽油、玉米油、橄榄油、豆油、亚麻油等；也可以由一种或多种工业用不饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸酯混合组成，包括但不限于油酸、芥酸、亚油酸、亚麻酸等或其相应的酯。

所述的聚丁二烯橡胶的门尼粘度在40～50之间，这样粘度的聚丁二烯橡胶便于加工，又可在加工后为材料提供一定的力学性能和柔韧性，从而可以使清洁棉满足多次使用的需求。

所述的致孔剂为无毒水溶性无机盐粉末，包括但不限于氯化钠粉末、氯化钾粉末、碘化钾粉末、碘化钠粉末等。无机盐粉末可根据清洁棉孔径的要求在干燥状态下进行不同程度的粉碎，优选细度在300～1000目之间。无毒水溶性无机盐粉末致孔剂可在材料固化成型后利用水洗的方法除去，从而形成均匀的空洞，为清洁棉提供足够大的比表面积。多孔海绵结构，更有助于吸油和储油。

所述的抗菌剂为无机抗菌剂，具体为氧化锌晶须/纳米复合抗菌剂。此处的氧化锌晶须/纳米复合抗菌剂在起到抗菌作用的同时，氧化锌还可活化聚丁二烯橡胶的硫化交联反应。

本发明提供的一种油污清洁棉的制备方法，包括以下步骤：

(1)按以上所述的组分配比，先将不饱和油加入搅拌反应器中并加热至165-175℃，然后加入聚丁二烯橡胶，搅拌混合均匀；在10分钟内加入硫磺、氧化锌晶须/纳米复合抗菌剂，搅拌混合均匀；(2)然后将反应温度升至175-185℃，在10-15分钟内加入致孔剂，继续搅拌10-15分钟；(3)将混合物趁热倒入特定形状的模具中定型，冷却至室温；(4)将固化后的混合物浸入水中，除去致孔剂；(5)在热空气(<45℃)条件下干燥，即可得到油污清洁棉。

所述步骤(1)中加热温度优选为170℃。

所述步骤(2)中加热温度优选为180℃。

与现有技术相比，本发明的油污清洁棉具有如下有益效果：

1)本发明组分中采用了门尼粘度在40～50之间的聚丁二烯橡胶，大大提高了清洁棉的力学性能和柔韧性，使得清洁棉可以满足重复使用的需求。

2)本发明提供的清洁棉含有氧化锌晶须/纳米复合抗菌剂，提高了清洁棉的抑菌功能，在使用后及时将吸附的油污挤出除去，不必担心细菌滋生的问题。

3)本发明制备的清洁棉具有超疏水亲油特性，可以有效吸附除去餐具表面的油污，在清洁饭后餐具时可避免使用大量的化学清洁剂，很大程度上减少了化学清洁剂对环境的危害。

4)本发明提供的清洁棉还可以有效去除水中的某些重金属离子，例如Hg²⁺，Cu²⁺等；还可以吸附洒落的水银。

5)本发明提供的清洁棉在使用后利用物理挤压的方法即可将所吸附的油渍挤出去除，挤出的油污可以富集集中处理，同时清洁棉可重复使用。

6)本发明提供的清洁棉原材料来源广泛，成本低廉，制备方法简单。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行阐述，但这些例举性实施方式并非对本发明保护范围构成任何形式的任何限定。

以下实施例所用不饱和油均为市售食用植物油，所用聚丁二烯橡胶为齐鲁石化公司产品BR9002，顺式质量分数为96％～98％，门尼粘度为42.9。抗菌剂选用成都交大晶宇科技有限公司生产的氧化锌晶须复合抗菌剂。致孔剂为市售氯化钠经球磨机粉碎制得。

实施例1

将1kg花生油加入搅拌反应器中并加热至170℃，然后加入200g聚丁二烯橡胶，搅拌混合均匀。在10分钟内加入900g硫磺、10g氧化锌晶须复合抗菌剂，搅拌混合均匀。将反应温度升至180℃，加入6kg研磨好的氯化钠粉末。继续搅拌15分钟。将混合物趁热倒入不锈钢模具中，冷却至室温。将在模具中固化后的材料取出浸入自来水中。2小时后取出浸泡好的材料，在热空气(<45℃)条件下干燥，得到实施例样品1。

实施例2

将1kg菜籽油加入搅拌反应器中并加热至170℃，然后加入200g聚丁二烯橡胶，搅拌混合均匀。在10分钟内加入900g硫磺、10g氧化锌晶须复合抗菌剂，搅拌混合均匀。将反应温度升至180℃，加入6kg研磨好的氯化钠粉末。继续搅拌15分钟。将混合物趁热倒入不锈钢模具中，冷却至室温。将在模具中固化后的材料取出浸入自来水中。2小时后取出浸泡好的材料，在热空气(<45℃)条件下干燥，得到实施例样品2。

实施例3

将1kg大豆油加入搅拌反应器中并加热至170℃，然后加入200g聚丁二烯橡胶，搅拌混合均匀。在10分钟内加入900g硫磺、10g氧化锌晶须复合抗菌剂，搅拌混合均匀。将反应温度升至180℃，加入6kg研磨好的氯化钠粉末。继续搅拌15分钟。将混合物趁热倒入不锈钢模具中，冷却至室温。将在模具中固化后的材料取出浸入自来水中。2小时后取出浸泡好的材料，在热空气(<45℃)条件下干燥，得到实施例样品3。

实施例4

将1kg玉米油加入搅拌反应器中并加热至170℃，然后加入200g聚丁二烯橡胶，搅拌混合均匀。在10分钟内加入900g硫磺、10g氧化锌晶须复合抗菌剂，搅拌混合均匀。将反应温度升至180℃，加入6kg研磨好的氯化钠粉末。继续搅拌15分钟。将混合物趁热倒入不锈钢模具中，冷却至室温。将在模具中固化后的材料取出浸入自来水中。2小时后取出浸泡好的材料，在热空气(<45℃)条件下干燥，得到实施例样品4。

实施例5

将1kg大豆油加入搅拌反应器中并加热至170℃，然后加入100g聚丁二烯橡胶，搅拌混合均匀。在10分钟内加入900g硫磺、10g氧化锌晶须复合抗菌剂，搅拌混合均匀。将反应温度升至180℃，加入6kg研磨好的氯化钠粉末。继续搅拌15分钟。将混合物趁热倒入不锈钢模具中，冷却至室温。将在模具中固化后的材料取出浸入自来水中。2小时后取出浸泡好的材料，在热空气(<45℃)条件下干燥，得到实施例样品5。

实施例6

将1kg大豆油加入搅拌反应器中并加热至170℃，然后加入200g聚丁二烯橡胶，搅拌混合均匀。在10分钟内加入1000g硫磺、10g氧化锌晶须复合抗菌剂，搅拌混合均匀。将反应温度升至180℃，加入6kg研磨好的氯化钠粉末。继续搅拌15分钟。将混合物趁热倒入不锈钢模具中，冷却至室温。将在模具中固化后的材料取出浸入自来水中。2小时后取出浸泡好的材料，在热空气(<45℃)条件下干燥，得到实施例样品6。

实施例样品性能测试

分别对上述实施例1-6所得清洁棉的力学性能、孔隙率和吸油值进行了测试，测试结果如表1所示：

表1：本发明实施例1-6所得清洁棉的力学性能、比表面积和吸油值测试结果

Claims (8)

1.一种油污清洁棉，其特征在于，按以下重量份数计的组分制成：不饱和油100份；硫磺80-100份；聚丁二烯橡胶10-30份；致孔剂500-800份；抗菌剂10-20份；所述的聚丁二烯橡胶的门尼粘度在40～50之间。

2.如权利要求1所述的清洁棉，其特征在于，所述的不饱和油为不饱和脂肪酸或/和不饱和脂肪酸酯。

3.如权利要求1所述的清洁棉，其特征在于，所述的不饱和油为玉米油、花生油、菜籽油、棉籽油、橄榄油、豆油、亚麻油的一种或几种。

4.如权利要求1所述的清洁棉，其特征在于，所述的致孔剂为无毒水溶性无机盐粉末。

5.如权利要求4所述的清洁棉，其特征在于，所述的无机盐为氯化钠、氯化钾、碘化钾或碘化钠；其细度在300~1000目之间。

6.一种油污清洁棉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）按权利要求1所述的组分配比，先将不饱和油加入搅拌反应器中并加热至165-175℃，然后加入聚丁二烯橡胶，搅拌混合均匀；在10分钟内加入硫磺、氧化锌晶须/纳米复合抗菌剂，搅拌混合均匀；

（2）然后将反应温度升至175-185℃，在10-15分钟内加入致孔剂，继续搅拌10-15分钟；

（3）将混合物趁热倒入特定形状的模具中定型，冷却至室温；

（4）将固化后的混合物浸入水中，除去致孔剂；

（5）在热空气<45℃条件下干燥，即可得到油污清洁棉。

7.如权利要求6所述的一种油污清洁棉的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中加热温度为170℃。

8.如权利要求6所述的一种油污清洁棉的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中加热温度为180℃。