CN208032585U - 一种气凝胶复合吸油毡 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种气凝胶复合吸油毡,包括三层,即中间聚丙烯纤维/气凝胶复合吸油毡层,及其前后两侧的聚丙烯纤维吸油毡层,所述聚丙烯纤维/气凝胶复合吸油毡由聚丙烯纤维和气凝胶复合而成,所述聚丙烯纤维吸油毡层、聚丙烯纤维/气凝胶复合吸油毡层上设有多个规则分布、贯穿的渗油孔。本实用新型采用聚丙烯纤维与气凝胶复合成吸油毡,具有高孔隙率、高比表面积和低密度的特点。且复合在聚丙烯纤维中的气凝胶具备较好的亲油和疏水性能,对油污和水有良好的选择性吸附功能,从而在整体上提高了这种吸油毡的吸附效率和性能,提高原油泄漏处理工作的效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及原油泄漏回收处理技术领域,具体涉及一种气凝胶复合油毡。
背景技术
由于不断增加的石油工业和海洋运输业的意外漏油,油污的分离和去除技术变得越来越重要。未经处理的废油和污染物不仅会造成巨大的经济损失,而且会对环境和生态系统造成不可逆转的危害。迄今为止,研究者已经开发了各种物理、化学和生物方面的技术,包括物理撇渣、化学处理和生物修复,用于吸附和分离油污。在这些方法中,使用吸附材料直接从污染区域去除油污是最有效和最节约成本的。而且吸附的油污可以通过简单的挤压、蒸馏或萃取进行回收,带来极大的便利。传统的吸油毡由惰性化学聚丙烯经熔喷工艺制做而成,它能吸附液体并将之留住,但其吸附效率较低不太理想,很大程度上制约了原油泄漏处理工作的速度。
气凝胶是一种具有纳米级超细颗粒相互聚集构成的纳米级网络结构,并在网络结构中充满空气的轻质、多孔、非晶态的固态材料。气凝胶的颗粒尺寸介于1nm~100nm之间,孔隙率高达99%,密度为0.03g/m3~0.80g/m3。气凝胶独特的纳米网络结构,使其在吸附方面具有广阔的应用前景。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种气凝胶复合吸油毡,吸油效率大幅提升,提高原油泄漏处理工作速度。
本实用新型通过以下技术方案实现:
一种气凝胶复合吸油毡,包括三层,即中间聚丙烯纤维/气凝胶复合吸油毡层,及其前后两侧的聚丙烯纤维吸油毡层,所述聚丙烯纤维/气凝胶复合吸油毡由聚丙烯纤维和气凝胶复合而成,所述聚丙烯纤维吸油毡层、聚丙烯纤维/气凝胶复合吸油毡层上设有多个规则分布、贯穿的渗油孔。
本实用新型进一步改进方案是,所述渗油孔呈圆形,圆形的半径为R=2~4mm。
本实用新型更进一步改进方案是,所述聚丙烯纤维吸油毡的纤维直径D1=10~15μm,所述聚丙烯纤维/气凝胶复合吸油毡的纤维直径D2=5~8μm。
本实用新型更进一步改进方案是,所述聚丙烯纤维/气凝胶复合吸油毡中所复合的气凝胶为二氧化硅气凝胶、或碳化物气凝胶、或纤维素气凝胶,所述气凝胶需进行疏水改性工艺制成。
本实用新型更进一步改进方案是,所述聚丙烯纤维吸油毡层的厚度T1=3~5mm,所述聚丙烯纤维/气凝胶复合吸油毡层的厚度T2=5~7mm。
本实用新型与现有技术相比,具有以下明显优点:
本实用新型是一种新型绿色环保吸附材料,聚丙烯纤维与气凝胶复合成吸油毡,具有高孔隙率、高比表面积和低密度的特点。且复合在聚丙烯纤维中的气凝胶具备较好的亲油和疏水性能,对油污和水有良好的选择性吸附功能,从而在整体上提高了这种吸油毡的吸附效率和性能。因此,本实用新型能够提高原油泄漏处理工作的效率,能够在最大程度上降低原油泄漏造成的环境危害和经济损失。
附图说明
图1为本实用新型正视图。
图2为本实用新型截面示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示,本实用新型包括三层,即中间聚丙烯纤维/气凝胶复合吸油毡1层,及其前后两侧的聚丙烯纤维吸油毡2层,三层吸油毡采用平针缝纫工艺对平行的两边进行固定并结合起来。所述聚丙烯纤维/气凝胶复合吸油毡1由聚丙烯纤维和气凝胶复合而成,所复合的气凝胶为二氧化硅气凝胶、或碳化物气凝胶、或纤维素气凝胶,所述气凝胶需进行疏水改性工艺制成。所述聚丙烯纤维吸油毡层、聚丙烯纤维/气凝胶复合吸油毡层上设有多个规则分布、贯穿的渗油孔3,所述渗油孔3呈圆形,圆形的半径为R=2~4mm。。
所述聚丙烯纤维吸油毡2的纤维直径D1=10~15μm,所述聚丙烯纤维/气凝胶复合吸油毡1的纤维直径D2=5~8μm。所述聚丙烯纤维吸油毡2层的厚度T1=3~5mm,所述聚丙烯纤维/气凝胶复合吸油毡1层的厚度T2=5~7mm。
聚丙烯纤维/气凝胶复合吸油毡1的制备步骤:
步骤1) 将正硅酸乙酯、无水乙醇、去离子水和酸充分混合并进行水解反应,接着,滴加氨水调节pH至6~7,得到SiO2溶胶;
步骤2) 将所述步骤1) 得到的SiO2溶胶倒入聚丙烯纤维预制件的模具中,待SiO2溶胶浸透聚丙烯纤维,倒出多余的溶胶,将其静置于阴凉通风处10~24h,待形成凝胶复合材料;
步骤3) 得到所述步骤2) 中的凝胶复合材料后,用无水乙醇进行溶剂置换,并且每12h更换一次溶剂,2~4d内重复此操作;
步骤4) 利用表面改性剂对凝胶复合材料进行表面改性2~4d,以获得疏水性质的表面,再用无水乙醇进行溶剂置换,并且每12h更换一次溶剂,2~4d内重复此操作,获得具有疏水性质的凝胶复合材料;
步骤5) 将步骤4) 中得到的凝胶复合材料进行常压干燥或超临界干燥,则获得具有疏水性质的聚丙烯纤维复合SiO2气凝胶材料。
实施例1
取聚丙烯纤维吸油毡层、聚丙烯纤维/气凝胶复合吸油毡层、聚丙烯纤维吸油毡层,三层采用平针缝纫工艺对平行的两边进行固定并结合起来。渗油孔贯穿三层吸油毡,渗油孔呈圆形,所述圆形的半径=3mm。所述聚丙烯纤维吸油毡的纤维直径D1=12μm,聚丙烯纤维/气凝胶复合吸油毡的纤维直径D2=5μm。所述聚丙烯纤维/气凝胶复合吸油毡中所复合的气凝胶为二氧化硅气凝胶,气凝胶需进行疏水改性工艺。所述聚丙烯纤维吸油毡层的厚度T1=3mm,聚丙烯纤维/气凝胶复合吸油毡层的厚度T2=6mm。经过实际测试本实施例气凝胶复合吸油毡的吸油性能为:11g/g。
实施例2
取聚丙烯纤维吸油毡层、聚丙烯纤维/气凝胶复合吸油毡层、聚丙烯纤维吸油毡层,三层采用平针缝纫工艺对平行的两边进行固定并结合起来。渗油孔贯穿三层吸油毡,渗油孔呈圆形,所述圆形的半径=4mm。所述聚丙烯纤维吸油毡的纤维直径D1=14μm,聚丙烯纤维/气凝胶复合吸油毡的纤维直径D2=8μm。所述聚丙烯纤维/气凝胶复合吸油毡中所复合的气凝胶为纤维素气凝胶,气凝胶需进行疏水改性工艺。所述聚丙烯纤维吸油毡层的厚度T1=4mm,聚丙烯纤维/气凝胶复合吸油毡层的厚度T2=7mm。经过实际测试本实施例气凝胶复合吸油毡的吸油性能为:13g/g。
Claims (5)
1.一种气凝胶复合吸油毡,其特征在于:包括三层,即中间聚丙烯纤维/气凝胶复合吸油毡(1)层,及其前后两侧的聚丙烯纤维吸油毡(2)层,所述聚丙烯纤维/气凝胶复合吸油毡(1)由聚丙烯纤维和气凝胶复合而成,所述聚丙烯纤维吸油毡层、聚丙烯纤维/气凝胶复合吸油毡层上设有多个规则分布、贯穿的渗油孔(3)。
2.根据权利要求1所述的一种气凝胶复合吸油毡,其特征在于:所述渗油孔(3)呈圆形,圆形的半径为R=2~4mm。
3.根据权利要求1所述的一种气凝胶复合吸油毡,其特征在于:所述聚丙烯纤维吸油毡(2)的纤维直径D1=10~15μm,所述聚丙烯纤维/气凝胶复合吸油毡(1)的纤维直径D2=5~8μm。
4.根据权利要求1所述的一种气凝胶复合吸油毡,其特征在于:所述聚丙烯纤维/气凝胶复合吸油毡(1)中所复合的气凝胶为二氧化硅气凝胶、或碳化物气凝胶、或纤维素气凝胶,所述气凝胶需进行疏水改性工艺制成。
5.根据权利要求1所述的一种气凝胶复合吸油毡,其特征在于:所述聚丙烯纤维吸油毡(2)层的厚度T1=3~5mm,所述聚丙烯纤维/气凝胶复合吸油毡(1)层的厚度T2=5~7mm。
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