一种植物基吸油枕及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种植物基吸油枕及其制备方法，植物基吸油枕包括枕壳和由所述枕壳包裹的枕芯，所述枕壳的材料为疏水改性棉织物，所述枕芯的材料为植物纤维。其中，疏水改性棉织物具有疏水亲油的特点，接触水油混合物时油可以迅速通过疏水改性棉织物，被植物纤维吸附，而水会被阻隔在外。通过枕壳的包裹作用，可避免作为枕芯的植物纤维吸油后松散和漏油。所述吸油枕具有以下优点：吸油速度快，吸油倍率高，油水选择性强，在吸油过程中不吸水；浮力好，能有效吸附水面浮油；便于运输、投放和回收；可以通过挤压的方式对所吸附的油品进行回收；能够多次重复循环利用；可生物降解；制备方法简单，原料来源广泛，成本低。

A plant-based oil conservator and its preparation method

The invention discloses a plant-based oil conservator and a preparation method thereof. The plant-based oil conservator comprises a conservator shell and a pillow core wrapped by the conservator shell. The material of the conservator shell is hydrophobic modified cotton fabric, and the material of the pillow core is plant fiber. Among them, hydrophobic modified cotton fabric has the characteristics of hydrophobic and lipophilic. Oil can be quickly absorbed by plant fiber through hydrophobic modified cotton fabric when contacting with water oil mixture, while water will be blocked out. Through the wrapping effect of pillow shell, the loose and oil leakage of plant fiber as pillow core can be avoided. The oil conservator has the following advantages: fast oil absorption speed, high oil absorption ratio, strong oil-water selectivity, no water absorption in the oil absorption process; good buoyancy, which can effectively absorb the surface oil slick; convenient for transportation, delivery and recovery; can recover the adsorbed oil by extrusion; can be repeatedly recycled; biodegradable; simple preparation method, wide source of raw materials Pan, low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种植物基吸油枕及其制备方法
本专利技术涉及吸油材料领域，尤其涉及一种植物基吸油枕及其制备方法。
技术介绍
近年来油类污染物已成为水体的主要污染之一。吸附法是较为常见的处理含油废水的方法，该法关键在于选择或制备合适的吸油材料。目前常用吸油材料按照获取的途径不同分为天然吸油材料和合成吸油材料。天然吸油材料主要有粘土、无定形二氧化硅、植物纤维和纸浆纤维等，优点是来源丰富，价格便宜，使用安全，缺点或是吸油量小，或是吸附性能不稳定，保油能力差，受压时油容易再渗漏出来。化学合成吸油材料又可分为三种：第一种是具有疏松结构的聚合物材料，如聚丙烯纤维、聚氨酯泡沫等，利用自身疏水亲油的特性和聚合物分子间的空隙来包藏吸油，优点是吸油速度快，吸油率高；第二种是凝胶型，如二亚苄基山梨糖醇、金属皂、氨基酸衍生物等，利用分子间或者物质间的物理凝聚力和在凝胶形成过程中产生的间隙包裹吸油。优点是毒性低，使用安全，吸油率较高，易于集中回收处理。第三种是聚甲基丙烯酸烷基酯等高吸油性树脂，利用亲油基团对油分子的亲和作用，将油吸收到树脂内部而自身发生溶胀来实现吸油。吸油率高，保油能力强，吸油后受压不会再漏油。合成吸油材料虽然有诸多优点，但生产成本高，制备工艺复杂，废弃后难于降解，处理不当有可能造成二次污染的缺点。开发具有高吸附能力、低成本、可重复利用和良好的环境效益的新型吸油材料，是油污染治理的重要内容，具有重要的现实意义和经济价值。专利CN201720310150.1(一种熔体纳米纤维超高效吸油棉)公开了一种熔体纳米纤维超高效吸油棉，由多孔棉布层、取向纳米聚丙烯纤维吸油层和纳米聚丙烯纤维容油层组成。吸油棉吸收的油通过挤压出可以回收利用，吸油倍率高。但该专利中纳米聚丙烯纤维采用静电纺的方法制备，工艺复杂，目前还难以实现规模化量产。专利CN105799290B(一种用于清理水上油花的复合吸油棉)，公开了一种用于清理水上油花的复合吸油棉，吸油棉本体包括涤纶与木浆纤维复合的无纺布亲水膜层和聚丙烯吸油层两部分构成，能够快速、彻底地吸收水面上漂浮的油花。但涤纶无纺布膜层和聚丙烯吸油层均为合成材料，废弃后吸油棉难以降解，处理不当可能会产生二次污染。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种植物基吸油枕及其制备方法，克服人工合成高吸油材料容易产生二次污染的问题，以及传统天然吸油材料如植物纤维保油能力差的问题。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种植物基吸油枕，包括枕壳和由所述枕壳包裹的枕芯，所述枕壳的材料为疏水改性棉织物，所述枕芯的材料为植物纤维。可选的，所述植物纤维为木棉纤维。可选的，所述疏水改性棉织物为利用低表面能化合物、金属离子和植物多酚改性的棉织物。可选的，所述植物多酚为单宁酸；所述金属离子选自铜离子、铁离子、银离子、锌离子、镁离子、铝离子和钙离子中的一种；所述低表面能化合物为脂肪族伯胺，所述脂肪族伯胺的碳链长度为12～18。可选的，所述金属离子为铜离子，所述脂肪族伯胺为十八胺。一种植物基吸油枕的制备方法，包括以下步骤：将疏水改性棉织物缝制成枕壳，装入植物纤维，封口形成植物基吸油枕。可选的，所述疏水改性棉织物由以下步骤制得：依次用植物多酚溶液和金属离子溶液对棉织物进行喷淋，再洗涤和烘干，完成一次棉织物表面改性；进行多次棉织物表面改性，获得金属离子络合物-植物多酚改性的棉织物；将金属离子络合物-植物多酚改性的棉织物浸入低表面能化合物溶液中反应，之后取出棉织物烘干，获得疏水改性棉织物。可选的，所述植物多酚溶液的溶剂为水，所述金属离子溶液的溶剂为水，所述低表面能化合物溶液的溶剂选自乙醇、甲醇和氯仿中的一种。可选的，所述植物多酚溶液的pH值为5～9，浓度为3.4～10.2mg/mL；所述金属离子溶液的浓度为2.5～10.0mg/mL；所述低表面能化合物溶液的pH值为8.5，浓度范围为2.0～10.0mg/mL；所述金属离子络合物-植物多酚改性的棉织物与低表面能化合物溶液的质量比为1:25。可选的，所述植物多酚溶液喷淋的步骤结束后需静置10～60s，所述金属离子溶液喷淋的步骤结束后需静置10～60s；所述洗涤的步骤具体为依次用水和乙醇洗涤，重复3次；所述进行多次棉织物表面改性的次数为5～10次；所述将金属离子络合物-植物多酚改性的棉织物浸入低表面能化合物溶液中反应的步骤中，反应温度为25～40℃，反应时间为2～12h，反应过程中采用磁力搅拌，搅拌转速为100～500rpm。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的植物基吸油枕，采用疏水改性棉织物作为枕壳，植物纤维为枕芯。疏水改性棉织物具有疏水亲油的特点，接触水油混合物时油可以迅速通过疏水改性棉织物，而水会被阻隔在外。植物纤维可利用纤维间隙和管腔的毛细作用对油进行吸附，从而可快速吸附通过疏水改性棉织物的油，并且，通过枕壳的包裹作用，可避免作为枕芯的植物纤维吸油后松散和漏油。所述吸油枕具有以下优点：吸油速度快，吸油倍率高，油水选择性强，在吸油过程中不吸水；浮力好，能有效吸附水面浮油；便于运输、投放和回收；可以通过挤压的方式对所吸附的油品进行回收；能够多次重复循环利用；可生物降解；制备方法简单，原料来源广泛，成本低。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术提供的木棉纤维放大5000倍的SEM照片。图2为本专利技术实施例1提供的疏水改性棉布表面去离子水静态接触角测试图。图3为本专利技术实施例1提供的疏水改性前后的棉布在水中的状态图，其中，棉布A为未改性棉布，棉布B为疏水改性棉布。具体实施方式为使得本专利技术的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。本专利技术提供了一种植物基吸油枕，包括枕壳和由所述枕壳包裹的枕芯，所述枕壳的材料为疏水改性棉织物，所述枕芯的材料为植物纤维。植物纤维可利用纤维间隙和管腔的毛细作用对油进行吸附，但很难有效地保留油脂，吸附油非常容易从植物纤维中逸出。直接在水面投放植物纤维进行浮油清理，一方面植物纤维在水面扩散，打捞困难，另一方面载油纤维在打捞时漏油非常严重。本专利技术用植物纤维作为枕芯，在外面包裹一层疏水改性棉织物，可避免木棉纤维吸油后松散和漏油。传统的棉织物本身具有较强的吸水性，可同时吸收水和油，分离选本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种植物基吸油枕，其特征在于，包括枕壳和由所述枕壳包裹的枕芯，所述枕壳的材料为疏水改性棉织物，所述枕芯的材料为植物纤维。/n

【技术特征摘要】
1.一种植物基吸油枕，其特征在于，包括枕壳和由所述枕壳包裹的枕芯，所述枕壳的材料为疏水改性棉织物，所述枕芯的材料为植物纤维。


2.根据权利要求1所述的植物基吸油枕，其特征在于，所述植物纤维为木棉纤维。


3.根据权利要求1所述的植物基吸油枕，其特征在于，所述疏水改性棉织物为利用低表面能化合物、金属离子和植物多酚改性的棉织物。


4.根据权利要求3所述的植物基吸油枕，其特征在于，所述植物多酚为单宁酸；所述金属离子选自铜离子、铁离子、银离子、锌离子、镁离子、铝离子和钙离子中的一种；所述低表面能化合物为脂肪族伯胺，所述脂肪族伯胺的碳链长度为12～18。


5.根据权利要求4所述的植物基吸油枕，其特征在于，所述金属离子为铜离子，所述脂肪族伯胺为十八胺。


6.一种植物基吸油枕的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将疏水改性棉织物缝制成枕壳，装入植物纤维，封口形成植物基吸油枕。


7.根据权利要求6所述的植物基吸油枕的制备方法，其特征在于，所述疏水改性棉织物由以下步骤制得：
依次用植物多酚溶液和金属离子溶液对棉织物进行喷淋，再洗涤和烘干，完成一次棉织物表面改性；
进行多次棉织物表面改性，获得金属离子络合物-植物多酚改...

【专利技术属性】
技术研发人员：董智贤，冼嘉颖，黄月开，宁伟锋，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44