一种碳纳米管修饰的防污渔网及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种碳纳米管修饰的防污渔网及其制备方法。所述渔网包括以重量百分比计的碳纳米管1～5％及渔网95～99％。制备方法为：将碳纳米管分散于去离子水中，然后放入球磨机中研磨，收集球磨处理后的分散液，再加入去离子水进行稀释，得到碳纳米管分散液；将普通渔网浸泡于分散液中，取出后烘干，烘干后的渔网进行快速退火，然后清洗，再次烘干。本发明专利技术通过球磨将碳纳米管的粒径优化，能将其分子级均匀分散在纤维表面，最大程度地利用碳纳米管巨大的比表面积、优异的环境友好型防污性能，从而得到价格具有竞争力、防污效果优良、环境友好型复合防污纤维。

【技术实现步骤摘要】
一种碳纳米管修饰的防污渔网及其制备方法
本专利技术涉及一种碳纳米管修饰的防污渔网及其制备方法，属于渔网防污处理

技术介绍
网箱养鱼是我国重要的渔业养殖的方式之一，拥有悠久的历史，从上世纪80年代，开始逐步发展，至2004年，仅内陆天然湖泊中网箱养殖面积就高达5310.2公顷，产量达59.23万吨。作为一种简便、灵活、高产的方式，有以下几项特点：(1)节约鱼池所需的土地，收效较快；(2)能有效利用水体和饵料，成活率较高；(3)养殖的周期短，灵活机动，操作简单，易实现稳产高产；(4)方便起捕，不需要特别的工具，便于运输与储存；(5)适应性强，占水域面积小，在多种情况下都可进行养殖。但是，目前而言，养鱼网箱的网衣材料还不能完全满足养殖产业的发展，如网箱养鱼的网箱由于为了防止鱼苗等逃出一般网眼设计较小，但相对也会因海藻等植物的生长，较容易堵塞，防污损能力较差，使用寿命短。在养殖过程中，还需要定时对网进行清理，对于长时间的养殖造成影响。目前有以下几种渔网防污解决方案：1.低表面能疏水仿生防污涂层通过生物的仿生机理入手，赋予涂层以特殊的特性，让海洋生物难以附着在表面上，在不破坏环境的前提下防止生物附着。低表面自由能防污涂料是利用漆膜的低表面自由能和较大的水接触角，使液体在其表面难于铺展而不浸润，从而达到防止海洋生物附着的目的，表面自由能越低，附着力越小。但是目前的缺点是涂料对底材的附着力、强度等方面性能较差，通常需要增加一道过渡层来改善附着力。2.具有微观相分离结构的防污涂料r>现在用于制造人工脏器的高分子材料大多数要与血液相接触，因此其需要具有优良的抗凝血性能。研究表明，影响材料表面与血浆蛋白吸附的因素主要包括材料表面的化学组成、临界表面张力、界面能、亲水性/疏水性、表面电荷，表面粗糙度、微相不均匀结构和血浆中蛋白浓度等。在不同大小的水相区，聚合物表面具有不同的抗血栓性能，其中在6～12nm时最佳，适宜的微相分离结构不仅能抑制血小板的粘附，还可抑制其变形与活化凝聚。专家指出，生物污损与血管内血栓的出现具有相似性，二者均从蛋白质或生理物质的附着开始，基于这一点开发了具有微相分离结构的防污涂料。这类导电防污材料的难点在与在多变的施工条件下形成微相分离结构以及控制其在一定尺寸范围内，有提出过用物理共混的方法，但表面磨损后，防污效果急剧下降。3.导电防污材料海水电解用导电防污涂料是日本三菱重工会社在20世纪90年代开发的。以导电涂层为阳极，船壳钢板为阴极，以微小的电流使海水水解产生次氯酸钠，防止船壳表面附着海洋生物。也有用官能化质子酸为掺杂剂，制备了导电聚苯胺分散液，与涂层基料和其他添加剂混合制成导电涂料，除了防止藤壶等，还对海洋生物前期附着的黏泥有防除作用，可以保持稳定一年以上。但是防污涂层的表面自由能低，表面自由能的涂层不容易产生附着，即使有了也附着不牢,容易清除或被流动的海水冲刷掉。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：传统渔网防污能力较差的问题。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种碳纳米管修饰的防污渔网，其特征在于，包括以重量百分比计的碳纳米管1～5％及渔网95～99％。优选地，所述碳纳米管均匀附着于渔网表面。本专利技术还提供了上述碳纳米管修饰的防污渔网的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)：碳纳米管分散液的制备：将碳纳米管以1g：(50～100)mL的比例分散于去离子水中，然后放入球磨机中研磨，收集球磨处理后的分散液，再加入去离子水进行稀释，得到碳纳米管分散液；步骤2)：多壁碳纳米管修饰的渔网的制备：将普通渔网浸泡于分散液中5～15min，取出后于50～70℃下烘干，烘干后的渔网在200～250℃下进行快速退火，然后放入超声清洗机中清洗1～2min，最后再次于50～70℃下烘干。优选地，所述步骤1)中的碳纳米管为单壁或多壁碳纳米管，其直径为7～11nm。更优选地，所述碳纳米管为多壁碳纳米管，碳纳米管分散液的浓度为10～20mg/mL。优选地，所述步骤1)得到的碳纳米管分散液中碳纳米管的粒径为0.01～2μm。优选地，所述碳纳米管的粒径为0.1～0.5μm。优选地，所述步骤2)中的普通渔网为聚乙烯材质的10目渔网。优选地，所述步骤2)中快速退火的处理时间为1～5s。优选地，所述步骤2)重复5次，以提高碳纳米管的附着率。本专利技术制得的渔网浸泡在含有微生物的培养基中，在1～5个月内均可观察到显著的抑菌作用，具有良好的防污效果和持久防污性；浸泡在含有藻类的河水中，抑制藻类在渔网上的附着，具有良好的防污性。该防污渔网可以用于网箱养殖等领域。本专利技术中，通过球磨将碳纳米管的粒径优化，能将其分子级均匀分散在纤维表面，最大程度地利用碳纳米管巨大的比表面积、优异的环境友好型防污性能，从而得到价格具有竞争力、防污效果优良、环境友好型复合防污纤维。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术运用多壁碳纳米管对普通渔网进行修饰，并通过对碳纳米管粒径的优化，充分利用碳纳米管本身的防污性能，使普通渔网具有了优异的防污性能；2、本专利技术使用球磨的方法处理碳纳米管，工艺简单，实现了对碳纳米管的有效分散以及粒径优化；3、应用本专利技术进行渔网防污改性，不仅处理工艺简单，处理效果好，而且成本低，适合推广实施。附图说明图1a、1b分别为实施例1制得的防污渔网两次抑菌测试的结果；图1c、1d分别为实施例4制得的防污渔网两次抑菌测试的结果；图2a为实施例1制得的防污渔网浸泡5次后的SEM图；图2b为实施例2制得的防污渔网浸泡5次后的SEM图；图2c为实施例4制得的渔网浸泡5次后的SEM图；图2d为普通渔网的SEM图。具体实施方式为使本专利技术更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。实施例1-4和对比例1-3中的多壁碳纳米管的管径：2～20纳米；纯度：＞90％)；渔网(市售10目7交丝网布2.5～3毫米孔径；材质：聚乙烯)。实施例11.多壁碳纳米管分散液的制备将多壁碳纳米管以1g：100mL的比例分散于去离子水中，然后放入球磨机中研磨，收集球磨处理后的分散液，得到浓度为10mg/mL、粒径为0.1微米的多壁碳纳米管分散液。2.多壁碳纳米管修饰的渔网的制备将普通渔网浸泡于分散液中10min，取出后于60℃下烘干，烘干后的渔网在200℃下进行快速退火5s，然后放入超声清洗机中清洗1min，最后再次于60℃下烘干。之后重复上述步骤五次，提高多壁碳纳米管的附着率。实施例21.多壁碳纳米管分散液的制备将多壁碳纳米管以1g：100mL的比例分散于去离子水中，然后放入球磨机中研磨，收集球磨处理后的分散液，得到浓度为10mg/mL、粒径为2微米的多壁碳纳米管分散液。2.多壁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纳米管修饰的防污渔网，其特征在于，包括以重量百分比计的碳纳米管1～5％及渔网95～99％。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管修饰的防污渔网，其特征在于，包括以重量百分比计的碳纳米管1～5％及渔网95～99％。


2.如权利要求1所述的碳纳米管修饰的防污渔网，其特征在于，所述碳纳米管均匀附着于渔网表面。


3.权利要求1或2所述的碳纳米管修饰的防污渔网的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)：碳纳米管分散液的制备：
将碳纳米管以1g：(50～100)mL的比例分散于去离子水中，然后放入球磨机中研磨，收集球磨处理后的分散液，再加入去离子水进行稀释，得到碳纳米管分散液；
步骤2)：多壁碳纳米管修饰的渔网的制备：
将普通渔网浸泡于分散液中5～15min，取出后于50～70℃下烘干，烘干后的渔网在200～250℃下进行快速退火，然后放入超声清洗机中清洗1～2min，最后再次于50～70℃下烘干。


4.如权利要求3所述的碳纳米管修饰的防污渔网的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中的碳纳米管为单壁或多壁碳纳米管...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴状春，焦炳倩，邱若愚，刘剑，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海;31