一种吸油织物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种吸油织物及其制备方法。预先以水性高分子胶浸轧基础织物，控制织物水含量；通过烃基三氯硅烷控制水解缩聚，在纤维表面生长出具有微纳米结构的表面涂层。得到由基础织物、粘合剂和表面有机硅涂层组成的吸油织物。基础织物中纤维表面的微纳米形貌提供的糙化结构可提供超疏水性，产品特别适合用于含油废水中油料吸附处理。本发明专利技术吸油织物涂层处理在室温条件下完成，生产工艺简单，条件非常温和，操作安全，适合工业放大生产。

【技术实现步骤摘要】
一种吸油织物及其制备方法
本专利技术涉及一种吸油织物及其制备方法，具体涉及一种有机硅超疏水型涂层处理吸油织物及其制备方法，产品吸油速率快、吸油率高，属于功能性纺织品及其制备
；制得的吸油织物可应用于日用、汽车，废水处理等工业领域。
技术介绍
近几年来,由于一些工厂大量排放油污废水，严重污染了环境。环境治理及相关的油水分离技术对新型高效吸油材料提出了越来越高的要求。目前的吸油材料分为无机和有机材料两大类。无机类主要包括石灰、粘土、二氧化硅等；有机类包括纸浆、木棉、泥炭、聚丙烯织物、聚氨酯泡沫等。这些材料可以作为粒状固体型、滤布型、片状等形式使用。就有机吸油材料而言，最为广泛应用的种类为聚丙烯吸油无纺布。例如，日本三井石化公司所生产的吸油用无纺织物的商品名为搭夫尼尔伯罗德（TafnelBlotter），该产品中聚丙烯长丝具有立体网络，从而提供优良的吸油性和保油性，可对矿物油和动物油吸附自重l0倍以上。熔喷聚丙烯非织造布吸油材料则具有超细纤维结构和丰富的孔隙度，以及极好的亲油性，且材料无毒、无二次污染，不会对人畜、环境造成危害，因此在使用过程中大受欢迎。以熔喷聚丙烯无纺布为基材，通过长碳链烷基丙烯酸酯化学接枝改性可进一步提高吸油性能，如丙烯酸十二烷基酯改性聚丙烯熔喷无纺布，接枝率为11.6％时，得到的吸油材料最大饱和吸附率可达1200%。此外，美国麻萨诸塞工学院发现（《AdvancedMaterials&Processes》，2008，166(8)：17），钾锰氧化物纳米丝纸张，能够吸收获得2000%以上的吸油率，并且可多次反复循环使用。这种吸油纸是由钾锰氧化物纳米丝交织而成，它能够选择性地从水中吸收憎水性液体。这种纸的关键性能在于，材料中的纳米丝构成了许多细小孔隙，从而构筑良好的毛细管作用，因此能够吸收大于自身重量很多倍的油料。
技术实现思路
本专利技术公开了一种吸油性功能织物，通过化学沉积在基础织物上涂覆一层可快速吸油的有机硅涂层，有机硅涂层具有特殊的形貌，产生超毛细效应，利用超毛细效应提供对油快速吸附的功能，并通过控制毛细体积达到高吸附率。实现本专利技术目的的技术方案是：一种吸油织物，所述吸油织物包括基础织物和表面涂层；所述表面涂层包括高分子粘合剂与有机硅微纳米颗粒；所述基础织物包括天然纤维织物、化纤织物、无纺布；所述高分子胶粘剂为聚丙烯酸酯或聚氨酯；所述有机硅微纳米颗粒为甲基聚硅氧烷、苯基聚硅氧烷、乙烯基聚硅氧烷中的任意一种。本专利技术公开了上述吸油织物的制备方法，包括如下步骤：（1）将基础织物浸入水性高分子粘合剂水溶液中，得到带水织物；（2）室温下，将带水织物在处理液中搅拌，得到处理织物；处理液包括有机溶剂和烃基三氯硅烷；（3）处理织物经过冲洗、干燥，得到吸油织物。本专利技术公开了一种含油液体的除油方法，包括如下步骤：（1）将基础织物浸入水性高分子粘合剂水溶液中，得到带水织物；（2）室温下，将带水织物在处理液中搅拌，得到处理织物；处理液包括有机溶剂和烃基三氯硅烷；（3）处理织物经过冲洗、干燥，得到吸油织物；（4）将吸油织物放入含油液体中，然后取出，完成含油液体的除油。上述技术方案中，步骤（1）中，所述水性高分子粘合剂为水性聚丙烯酸酯胶或水性聚氨酯胶；所述水性高分子粘合剂水溶液的质量浓度为0.05%~0.6%；浸入的时间为10分钟~1.5小时；所述带水织物的含水量为15%~60%，最好为20%~30%。上述技术方案中，步骤（2）中，有机溶剂为石油醚、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、乙酸乙酯、环己烷中的任意一种；所述烃基三氯硅烷为甲基三氯硅烷、苯基三氯硅烷、乙烯基三氯硅烷中的任意一种；搅拌的时间为10分钟~24小时；优选的，处理液的质量浓度为0.05%~0.6%；搅拌的时间为30分钟~4小时，最优选为30分钟~1小时；进一步优选的，处理液不含水。上述技术方案中，步骤（3）中，利用有机溶剂冲洗；干燥的温度为30~150℃，时间为30分钟~10小时；优选的，有机溶剂为石油醚、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、乙酸乙酯、环己烷中的任意一种；有机溶剂的用量为织物重量的10~200倍；干燥的温度为40~80℃，时间为30分钟~2小时。本专利技术中，步骤（4）中，将吸油织物放入含油液体中的时间为10秒至10分钟；本专利技术吸油织物具有极强的吸油能力，15秒时的吸油率能够达到饱和吸油率95%以上。本专利技术公开了烃基三氯硅烷在制备上述吸油织物中的应用。本专利技术公开了上述吸油织物在制备吸油材料中的应用。本专利技术中，基础织物以及高分子胶粘剂等都为现有产品。本专利技术实施原理为：在织物表面预浸一层水性粘合剂，粘合剂的作用除了赋予涂层在纤维表面力学强度和耐久性以外，更重要的是，利用预浸粘合剂使织物中纤维负载一定量的水份，利用纤维内部的水份使反应液中的烃基三氯硅烷发生反应。反应开始时，烃基三氯硅烷与纤维内部扩散出来的水份发生水解聚合反应，通过化学键合附着在纤维表面、成核；由于作为反应物之一的水份来源于纤维内部，处理液中并没有水份，初生成的“核”阻隔了纤维内部的水份渗出，使得“核”外层缺水，处于“饥饿态”，因此，这时候就产生了“边缘效应”，水解聚合反应更多地沿着“核”的边缘增长；当表面颗粒生长到一定尺寸后，在颗粒更远处由于水的随机扩散，导致颗粒生长方向朝着球型化发展；最终生成空心的有机硅聚合物颗粒。可见，本专利技术限定水解聚合单体为与水反应性很强的烃基三氯硅烷，例如甲基三氯硅烷、苯基三氯硅烷、乙烯基三氯硅烷等，利用纤维内部负载的水份，使烃基三氯硅烷在控制水份条件下发生“饥饿态”聚合交联，生成空心聚硅氧烷微纳米颗粒，这些微纳米颗粒通过化学沉积法原位聚合生成，不会发生沉淀和团聚现象。与现有技术相比，本专利技术提供的技术方案其有益效果在于：1、本专利技术公开的吸油织物具有超疏水性但选择性吸附油，非常适合用于油-水混合物中的油料吸附。例如含油废水中油料吸附处理和回收，以及原油泄漏等水面漂油的收集。在使用过程中完全不受物料中水的浸润和影响。2、本专利技术生产的吸油织物，表面由具有微纳米结构的聚硅氧烷微纳米颗粒组成，其具有非常大的比表面积，因此吸油速率非常快，这一方面可提高油料吸附处理的施工效率，另一方面也特别适合要求动态吸附油料的施工场合，例如流动内河等水面或海面油料处理和回收。3、本专利技术公开的吸油织物，纤维表面均匀分布的微纳米空心球结构与高分子粘合剂固化而成，化学键合使吸油涂层具有很好的牢度和耐久性，同时，空心结构为油料提供了吸附空间，因此吸油率高。4、本专利技术公开的吸油织物制备方法，利用烃基硅烷单体在纤维表面水解聚合原位生成吸油涂层，其单体水解聚合速率可通过纤维表面预浸的水性粘合剂来控制纤维内部水含量，从而控制化学沉积涂层的水解聚合反应，因此可得到涂层结构可控的微纳结构涂层。附图说明图1为本专利技术制备吸油织物处理装置及反应示意图，其中，1—外反应釜盖；2—外反应釜；3—内反应釜盖本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种吸油织物，其特征在于，所述吸油织物包括基础织物和表面涂层；所述表面涂层包括高分子粘合剂与有机硅微纳米颗粒。/n

【技术特征摘要】
1.一种吸油织物，其特征在于，所述吸油织物包括基础织物和表面涂层；所述表面涂层包括高分子粘合剂与有机硅微纳米颗粒。


2.根据权利要求1所述吸油织物，其特征在于，所述基础织物包括天然纤维织物、化纤织物、无纺布；所述高分子胶粘剂为聚丙烯酸酯或聚氨酯；所述有机硅微纳米颗粒为甲基聚硅氧烷、苯基聚硅氧烷、乙烯基聚硅氧烷中的任意一种。


3.根据权利要求1所述吸油织物，其特征在于，所述吸油织物的制备方法包括如下步骤：
（1）将基础织物浸入水性高分子粘合剂水溶液中，得到带水织物；
（2）室温下，将带水织物在处理液中搅拌，得到处理织物；处理液包括有机溶剂和烃基三氯硅烷；
（3）处理织物经过冲洗、干燥，得到吸油织物。


4.根据权利要求3所述吸油织物，其特征在于，步骤（1）中，所述水性高分子粘合剂为水性聚丙烯酸酯胶或水性聚氨酯胶；所述水性高分子粘合剂水溶液的质量浓度为0.05%～0.6%；浸入的时间为10分钟～1.5小时；所述带水织物的含水量为15...

【专利技术属性】
技术研发人员：李战雄，王发强，西艳妮，刘可心，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32