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环境友好型高吸油再生非织造布的生产与应用

该技术以非织造布为原料,采用连续紫外辐射照表面接枝技术制备疏水支链结构吸油材料,将吸油树脂与纤维优点结合的思路,为解决目前吸油材料应用中兼顾吸油率、吸油速率和保油率难题开辟了一种新方法;此材料可回收、可重复循环利用。经济环保。

#装备制造#节能环保
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技术背景

随着工业技术的蓬勃发展,石油化工产品已经越来越多地步入人们的生活中。溢油事故时有发生。大量溢油进入海洋系统,会引发极为严重的生态灾难,甚至造成人员伤亡和财产损失。除此之外陆地排出的大量含油工业废水也会进入海洋。理论上,1吨石油在海面上可以形成12平方公里的油膜,这些油膜覆盖在海面不仅会使海洋环境遭受污染,严重影响水生生物及周边海岸线生物的正常生长及繁殖,导致食物链被破坏。因此寻找合适的办法妥善处理海上溢油事故已经成为一个现实问题。

目前,人们处理海洋石油泄漏的主要方法主要有物理法、化学法、生物法等。其中物理吸附法是最常用和最有效的方法之一,而且可以避免对环境造成二次污染。传统有机吸油材料虽然种类繁多,但却普遍具有选择性差、吸附倍率低、保油能力弱等缺点。无机类吸油材料优点是价格低、操作安全,缺点是吸油量小、体积大、吸油的同时也吸水、不能燃烧处置。从国内外的研究现状来看,吸油材料无论是性能还是产量上都不能满足当前需要,开发可以快速、高效、经济、环境友好的新型吸附材料势在必行。

技术介绍

1. 以非织造布为原料,采用连续紫外辐照表面接枝技术制备疏水支链结构吸油材料(见图1),使得材料可以漂浮在水面,可以快速吸附表面浮油。

2. 研究设计了机械压榨方法回收吸油后非织造布的方法(装置见图2),再生改性非织造布具有良好的重复使用性能。

3. 通过无纺布结构设计和纤维功能化,在纤维表面形成高吸油树脂结构的交联网络,达到高吸油率和保油率的目的。

4. 为了适应各种需要,制成各种形状,如吸油毡、吸油枕、条状、三明治状,有利于回收。

应用影响

该技术可对非织造布进行表面疏水亲油改性,制备高性能吸油材料,该材料吸油倍率高、速度快,材料广泛应用于溢油、有机危险品泄漏突发事件的应急处理、油污擦拭、污水等方面。 目前该连续化改性技术已有成套化装置投入使用,材料制备工艺安全可控,产生废水废物量低,材料性能稳定。该项成果已在中石油、中海油溢油应急处置方面开展技术推广和应用,并已申请国家发明专利。

技术特点

1. 将吸油树脂与纤维优点结合的思路,为解决目前吸油材料应用中兼顾吸油率、吸油速率和保油率难题开辟了一种新方法;

2. 在聚丙烯纤维表面构建单向扩散层,弥补了常规纤维型吸油材料吸附量低,保油性能差的问题;

3. 可回收重复使用的非织造吸油材料,与目前一般一次性的吸油材料相比,它的经济价值更高,可重复循环使用;

4. 非织造吸油材料长期储存稳定性良好。

技术指标

目前,该技术已通过中试,可以生产,相关技术指标如下:

吸油前后的变化如图4所示,功能化材料表面的疏水亲油性提高如图5所示,吸油材料再生后的回收率和吸油率如图6所示,不同单体配比对改性聚丙烯纤维保油性能的影响如表1所示。

技术优势

1) 质量轻,能够长期漂浮于水面不变形;

2) 表面呈非极性,对于溢油有很好的亲和性,属于疏水亲油材料;

3) 无毒、无污染, 吸油后可将被吸附的油通过机械挤压重复使用,不会危害人畜和污染环境;

4) 具有良好的化学惰性,抗酸碱腐蚀;

5) 燃烧完全, 灰烬仅为0.02%,燃烧处理时,可以产生大量的热量,仅有少量灰烬剩余,且不产生毒气。

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