CN115254064A - 一种快速吸收且不漏油的吸油包 - Google Patents

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张亚如
赵伊
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Abstract

本发明记载了一种快速吸收且不漏油的吸油包，包括外包覆层和吸油芯层，外包覆层采用丙纶无纺布材料，吸油芯层被外包覆层包覆于其内部；吸油芯层由吸附型吸油海绵和包覆在吸附型吸油海绵内的吸收型吸油颗粒构成，其结构上具有分流/导流功能，吸油芯层的分流/导流网格的结构设计，可以显著增大提高吸收型颗粒的吸油速度、有效避免其常见的凝胶阻塞现象，同时吸油芯片尺寸可以是若干网格的自由组合，适用于不同场合对尺寸的应用需求，同时本发明将吸附型和吸收型两种吸油材料复合使用，充分发挥吸附型吸油材料吸油速度快、吸收型吸油材料保油性好的技术优势，实现1+1>2的复合效果。

Description

一种快速吸收且不漏油的吸油包
技术领域
本发明涉及油品泄漏处理领域，具体涉及一种快速吸收不漏油的吸油包。
背景技术
燃油泄漏是一种常见的事故情形。发生燃油泄漏后，必须尽快对泄露的燃油进行有效处置。目前国内处理漏油的主要手段是以聚氨酯海绵或聚丙烯纤维等合成材料制备的不同形式的吸油产品，如吸油毡、吸油索、吸油围栏、吸油包等；还有小部分领域仍沿用以废纸、废棉花、砂土等传统天然吸附剂的吸油手段。上述材料的吸油机理属于吸附型，材料自身大都具有多孔疏松的结构特点，吸油机理为通过材料表面毛细作用或表面张力吸附油品并将其保持在材料内部间隙、孔洞或表面，虽然吸油速度快，但是油水选择性差、保油性也差，容易将已经吸收的油品再次释放、造成二次污染。
如CN201811208653公开的多层柔性复合吸油包采用棉花、秸秆、爆米花、木屑、黏土等一种或多种天然多孔材料作为吸油剂。由于上述吸油材料的保油性差，一旦吸油饱和后就很容易漏油，难以存放处置。
显然，吸油包的吸收速率及保油性能与吸油材料的吸油机理、类型选择以及吸油包的结构设计密切相关，科学合理的吸油结构能够更好发挥材料性能，通过结构形式与材料性能之间的匹配设计方能够实现性能优化。
发明内容
本发明的目的提供一种复合材料结构的吸油包，可以快速吸油且保油不漏油。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种快速吸收且不漏油的吸油包，包括外包覆层和吸油芯层，外包覆层采用丙纶无纺布材料，吸油芯层被外包覆层包覆于其内部；吸油芯层由吸附型吸油海绵和包覆在吸附型吸油海绵内的吸收型吸油颗粒构成，其结构上具有分流/导流功能。
较佳的，吸收型吸油颗粒采用苯乙烯类或丙烯酸酯类高吸油性树脂。
较佳的，吸附型吸油海绵采用聚氨酯树脂类泡沫海绵。
较佳的，吸油芯层具有分流/导流功能是指将吸附型吸油海绵划分为n*m个独立且互不相通的平行四边形或正六边形网格结构，吸收型吸油颗粒被均匀放置在网格内，网格尺寸与吸油颗粒吸油后溶胀体积相匹配。
较佳的，将吸附型吸油海绵划分为n*m个独立且互不相通的平行四边形网格结构，其中的平行四边形优选菱形。
较佳的，所述的丙纶无纺布采用喷熔型丙纶无纺布。
更优选的，所述的丙纶无纺布克重不小于50g/m2。
较佳的，吸附型吸油海绵经过表面亲油处理。
较佳的，吸收型吸油颗粒D90粒径30-150微米。
较佳的，吸收型吸油颗粒经过表面粗糙化处理。
较佳的，外包覆层缝合和吸附型吸油海绵网格划分均采用超声波压合工艺。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1.本发明的吸油包兼具快速吸油和保油两种功能，吸油后具有一定的耐压性，便于存贮、安全性高。
2.本发明将吸附型和吸收型两种吸油材料复合使用，充分发挥吸附型吸油材料吸油速度快、吸收型吸油材料保油性好的技术优势，实现1+1>2的复合效果。
3.本发明吸油芯层分流/导流网格的结构设计，可以显著增大提高吸收型颗粒的吸油速度、有效避免其常见的凝胶阻塞现象，同时吸油芯片尺寸可以是若干网格的自由组合，适用于不同场合对尺寸的应用需求。
4.本发明吸油包结构设计科学合理，易于实现批量生产；生产工艺简单，适合自动化流水线，实现低成本快速生产。
5.本发明吸油包吸收的油品不易挥发，显著提升了贮运过程的安全性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明快速吸收且不漏油的吸油包平面结构示意图。其中，1是吸油颗粒，2是吸油海绵，3是外包覆层。
图2为本发明快速吸收且不漏油的吸油包剖面结构示意图。
图3为本发明吸油包的吸油芯层网格照片。
图4a为吸油前树脂颗粒显微放大图(带标尺),图4b为吸油后树脂颗粒显微放大图(带标尺)。
具体实施方式
以下通过具体实施例和附图，对本发明作进一步说明。
近年来新发展的吸收型吸油材料是由亲油性单体形成的低交联度高分子树脂，具有三维的交联网状结构，通常为粒状物。该类树脂材料通过分子间的范德华力，可以将吸收的油分子保存并固定在自身分子结构中，吸油后树脂体积显著膨胀，可达数倍。油品进入树脂内部后，挥发被显著抑制，安全性明显增强。与吸附型吸油材料相比，吸收型吸油树脂的吸油倍率高、油水选择性强、保油性好，即使在一定压力下也不漏油，但是吸油速率较低。本发明将吸附型吸油材料吸油速率快和吸收型吸油材料保油性能好的技术优势相结合，通过科学合理的结构设计，提供一种复合结构的吸油包，可以快速吸油且保油不漏油。
实施例
结合图1-3，本实施例提供了一种快速吸收且不漏油的吸油包，包括外包覆层和吸油芯层，外包覆层采用丙纶喷熔无纺布材料(市售，克重45g/m2)，采用超声波压合工艺将吸油芯层缝合于外包覆层之间；其中，吸油芯层由吸附型吸油海绵(市售聚氨酯树脂类泡沫海绵，为进一步提高其吸油速率可开展亲油表面改性处理，本实施例将海绵在硬脂酸乙醇溶液中浸渍后5min后再真空干燥)以及包覆在吸附型吸油海绵内的吸收型吸油颗粒(市售合肥宸为聚(甲基)丙烯酸酯型树脂颗粒，D90粒径65微米，为进一步提高其吸油速率可开展表面粗糙度改性处理，本实施例将树脂颗粒在丙酮溶剂中浸泡10min后再真空干燥)构成。
具体的，采用超声波压合工艺，将聚氨酯树脂类泡沫海绵分隔为独立且互不相通的正方形网格结构，每一个方形网格内包覆着适量的聚(甲基)丙烯酸酯型树脂颗粒，网格尺寸与吸油颗粒吸油后溶胀体积相匹配，从而使得吸油芯层具有较好分流/导流功能。本实施例制备了6cm×6cm的正方形网格结构，选取3×3组合，外覆无纺布后的吸油包尺寸为18cm×18cm。
性能试验
(一)吸油颗粒的吸油前后形态观察
使用显微镜分别测量实施例中的聚(甲基)丙烯酸酯型树脂颗粒吸油前以及吸油饱和后的尺寸大小，从图4可以看出，吸油前(图4a)吸油树脂颗粒的尺寸大小是30～60um，左右，吸油后(图4b)树脂发生溶胀，体积变大，颗粒尺寸范围增加到100～200um的范围。
(二)吸油包的吸油和保油性能测试
针对实施例制备的吸油包，开展了吸油性能试验。吸油性能测试方法如下：
测试用油：航空煤油。
测试样本：按照GB/13760要求，大于等于3个吸油包样品。
测试步骤：
1.油槽内注入航空煤油，油品高度大于待测吸油包厚度；
2.对吸油包称重，记录为mo；
3.将称重后吸油包平整浸入油槽，使之完全浸泡；
4.浸泡规定时间后，用镊子夹持吸油包样品一角将吸油包垂直取出并保持试样竖直沥油30s，然后对吸油后样品称重，结果记录为m1。
按照如下公式计算吸油倍率rm：
Figure BDA0003818201030000041
式中：
rm——为吸油包吸油倍率(质量)，g/g；
m0——为吸油前吸油包样本质量，g；
m1——为吸油后的吸油包样本质量，g；
开展3组以上吸油性测试试验，取吸油倍率平均值作为试验判定结果，三次测试值偏差不超过平均值的15％，否则重新实验。
分别测试不同浸泡时间的吸油性能，如5、10，15，20和30分钟的吸油倍率，可以得到吸油包的吸油速率曲线。
5.样品油槽浸泡30min后，用镊子夹持吸油包样品一角将吸油包垂直取出并保持试样竖直沥油5min，然后对吸油后样品称重，结果记录为m2；
按照如下公式计算保油倍率re：
Figure BDA0003818201030000042
式中：
re——为吸油包吸油倍率(质量)，g/g；
m0——为吸油前吸油包样本质量，g；
m2——为吸油后的吸油包样本质量，g。
表1给出了4个平行样品的吸油包性能测试结果。
表1吸油包性能测试结果 单位：g/g
Figure BDA0003818201030000051
针对实施例的吸油包与进口英必思吸油包(IM0077)，30min吸油倍率和保油率结果如表2所示。与进口英必思吸油包(IM0077)相比，实施例制备的吸油包30min吸油倍率和保油率，都要高于进口产品。
表2英必思吸油包和本发明吸油包性能
测试项目 本发明吸油包 英必思吸油包
吸油倍率 9.1 5.1
保油性 88％ 83％
。

Claims (10)

1.一种快速吸收且不漏油的吸油包，其特征在于，包括外包覆层和吸油芯层，外包覆层采用丙纶无纺布材料，吸油芯层被外包覆层包覆于其内部；吸油芯层由吸附型吸油海绵和包覆在吸附型吸油海绵内的吸收型吸油颗粒构成，其结构上具有分流/导流功能。
2.如权利要求1所述的吸油包，其特征在于，吸收型吸油颗粒采用苯乙烯类或丙烯酸酯类高吸油性树脂。
3.如权利要求1所述的吸油包，其特征在于，吸附型吸油海绵采用聚氨酯树脂类泡沫海绵。
4.如权利要求1所述的吸油包，其特征在于，吸油芯层具有分流/导流功能是指将吸附型吸油海绵划分为多个独立且互不相通的平行四边形或正六边形网格结构，吸收型吸油颗粒被均匀放置在网格内，网格尺寸与吸油颗粒吸油后溶胀体积相匹配。
5.如权利要求1所述的吸油包，其特征在于，将吸附型吸油海绵划分为多个独立且互不相通的平行四边形网格结构，其中的平行四边形优选菱形。
6.如权利要求1所述的吸油包，其特征在于，所述的丙纶无纺布采用喷熔型丙纶无纺布。
7.如权利要求1所述的吸油包，其特征在于，吸附型吸油海绵经过表面亲油处理。
8.如权利要求1所述的吸油包，其特征在于，吸收型吸油颗粒D90粒径30-150微米。
9.如权利要求1所述的吸油包，其特征在于，吸收型吸油颗粒经过表面粗糙化处理。
10.如权利要求1所述的吸油包，其特征在于，外包覆层缝合和吸附型吸油海绵网格划分均采用超声波压合工艺。
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