一种单面疏水/亲油、单面疏水/疏油水刺无纺布的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种单面疏水/亲油、单面疏水/疏油水刺无纺布的制备方法，本发明专利技术：以水刺涤纶无纺布为基底，利用聚多巴胺粒子、膨润土纳米颗粒与无纺布多孔结构构成微纳米结构，通过十二硫醇和POSS/FAS溶液降低无纺布的表面能，得到单面疏水/亲油单面疏水/疏油的无纺布，可以用于油水分离。该方法制作过程简单，所得无纺布吸油能力强，油水分离效果好，抗污染性好，有助于解决有机溶剂和油品的排放污染等问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种单面疏水/亲油、单面疏水/疏油水刺无纺布的制备方法


[0001]本专利技术属于复合材料
，尤其是涉及一种单面疏水/亲油、单面疏水/疏油水刺无纺布的制备方法。

技术介绍

[0002]随着社会的快速发展，人类面临越来越复杂的环境问题，在工业生产中，不可避免的会出现有机溶剂和油品的排放污染问题，这给自然环境带来极大的威胁，同时也给人类的生产生活产生了严重的负面影响。在日常生活中，用普通抹布清理油水混合物时不易清理，下水道油污堵塞问题也颇为常见。解决上述问题的关键在于如何快速有效地实现油水分离，将油从水中除去。目前油水分离的主要方法有吸附法、离心法、浮选法、化学法和生物氧化法等，但是这些方法存在成本高、分离效率低等问题。
[0003]水刺无纺布是将高压微细水流喷射到一层或多层纤维网上，使纤维相互缠结在一起，从而使纤网得以加固而具备一定强力，得到的织物即为水刺无纺布。水刺无纺布具有制备工艺简单、强度高、低起毛性、高吸湿性、快速吸湿、透气性好、手感柔软和悬垂性好等优点。因此以水刺无纺布为基体，对其表面进行超亲水/超疏油、超疏水/超亲油功能改性，可实现油水的高效分离。
[0004]目前基于基体表面功能改性的吸油材料，存在的主要问题是耐久性问题，即表面材料易从基体剥落从而失效。将多巴胺引入基体表面改性，能发挥其超强粘结性作用，使表面材料不易脱落。另外，将无纺布设计成单面疏水/亲油、单面疏水/疏油的形式，有利于油的高效吸附。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了克服现有技术的不足，提供一种单面疏水/亲油、单面疏水/疏油水刺无纺布的制备方法。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：包括以下步骤：
[0007]a、将十二硫醇、多巴胺盐酸盐和膨润土纳米颗粒进行混合，Tris
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Hcl缓冲液和无水乙醇的混合液中；将上述混合物超声溶解后加入水刺涤纶无纺布，在室温下搅拌一段时间，然后用去离子水将无纺布进行冲洗，最后置于干燥箱中干燥一段时间后待用；
[0008]b、将笼型聚倍半硅氧烷(POSS)分散于氟化烷基硅烷(FAS)形成透明的粘性溶液，然后将上述溶液分散于无水乙醇中，形成POSS/FAS溶液；
[0009]c、将b步骤得到的溶液涂覆在a步骤得到的无纺布的其中一面，然后把无纺布置于干燥箱中一段时间后，即得到单面疏水/亲油、单面疏水/疏油水刺无纺布。
[0010]所述b步骤中氟化烷基硅烷为1H,1H,2H,2H
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全氟己基三乙氧基硅烷，1H,1H,2H,2H
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全氟辛基三乙氧基硅烷，1H,1H,2H,2H
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全氟癸基三乙氧基硅烷中的一种。
[0011]所述b步骤中笼型聚倍半硅氧烷(POSS)为八十七氟癸基笼状聚倍半硅氧烷。
[0012]将多巴胺引入基体表面改性，除了能发挥其超强粘结性作用，使表面改性材料不
易脱落，而且多巴胺在聚合过程能形成聚多巴胺纳米层结构，与添加的膨润土纳米颗粒一同，构造了基体的粗糙表面，使材料的疏水性和耐久性更高。
[0013]在原有疏水/亲油材料的基础上，将其中一面通过POSS/FAS改性，使其成为疏水/疏油的双疏表面，最终形成单面疏水/亲油、单面疏水/疏油结构，这种结构可以使从疏水亲油表面吸入的油不易从疏水疏油一侧表面渗出，从而提高了无纺布的吸油效果。
[0014]所述干燥箱包括主体、设于所述主体上的进料口、设于所述进料口上的整布装置、设于所述主体内壁上的螺旋导轨、设于所述螺旋导轨上的电动移动块、设于所述主体内壁上的烘干辊、设于所述烘干辊上的烘干装置、设于所述主体内壁上的挤水装置、设于所述主体内壁上的主动辊、设于所述电动移动块上的金属杆；所述挤水装置包括设于主体内壁上的主体内壁上的移动槽、设于所述移动槽上的第一挤水辊、设于所述第一挤水辊上的轴承、设于所述轴承上的轴承弹簧、设于所述第一挤水辊上的多个挤水块、设于所述主体上的第二挤水辊、设于所述第二挤水辊上的多个挤水槽、设于所述挤水槽内的挤水板、设于所述挤水板上的漏水孔、设于所述挤水板上的挤水弹簧、设于所述挤水槽内壁上的吸水腔、设于所述吸水腔上的吸水块、设于所述吸水腔上的吸水孔；将无纺布的一端套在金属杆上，然后讲金属杆架在电动移动块上；启动电动移动块，然后沿螺旋导轨的轨迹开始移动；进一步的布料开始拉入主体内；首先，无纺布在整布装置的作用下被展平，然后无纺布被拉扯到第一挤水辊和第二挤水棍之间；通过电机驱动第一挤水辊旋转，此时挤水块压动无纺布进入到挤水板上；然后再轴承弹簧的挤压力下，使挤水块对无纺布进行挤水；进一步的挤出的水从漏水孔进入到挤水槽内；由于挤水块会压动挤水板移动，因此同时带动吸水块向下移动；进一步的将挤水槽内的水吸入到第二挤水辊内；随着第二挤水辊的旋转，将多余的水排出设备外；然后无纺布在电动移动块的拉扯下，在主体内呈螺旋状；金属杆接触主动辊后，金属杆被吸在主动辊上；通过电机驱动主动辊旋转，此时来时对无纺布进行收辊；启动烘干装置进行对无纺布烘干；当烘干完成后，只要将主动辊抽出即可。
[0015]通过进料口的设置能将无纺布拉进主体内，同时由于进料口的开口适应无纺布的厚度，因此在进料的时候主体内部处于密封状态；能提高烘干的效果；通过整布装置的设置能在无纺布烘干前防止褶皱的出现，使烘干能更加的均匀，提高了烘干的效果；通过螺旋导轨的设置实现了无纺布在主体内的移动方向是螺旋装置，因此减少了无纺布烘干时的占用面积，有效的提高了设备的占地面积，使工作环境更舒适；通过烘干装置的设置实现了对无纺布的烘干，同时在烘干的时候能及时将水汽进行除水处理，提高了烘干效果；通过挤水装置的设置能在无纺布进行烘干前，将无纺布内的水分挤出，提高了烘干效率；通过主动辊的设置使无纺布在缠绕结束后能随着主动辊一起脱离主体，便于收料；通过轴承弹簧的设置实现了在电动移动块经过第一挤水辊的时候，使第一挤水辊移动；增加了第一挤水辊的适配性；同时在挤水时候能使第一挤水辊对无纺布施加压力，从而提高了挤水的效率；通过挤水块的设置能在挤水的时候增加与无纺布接触的面积，从而能提高挤水的效率；通过挤水板和漏水孔的设置能在挤出水后及时将水收集到挤水槽内，防止水倒流会无纺布内；通过吸水块的设置实现了在挤水的时候，和挤水板同步移动，从而将挤水槽内的水吸入第二挤水辊内；通过第二挤水辊的设置能将挤出的水及时排出设备外。
[0016]所述烘干装置包括设于所述烘干辊上的多个吹气口、设于所述设于所述烘干辊上的旋转齿轮、设于所述电机上的第一齿轮、设于所述烘干辊内的吹气辊、设于所述主体外壁
上的吹气机、设于所述吹气辊上的涡轮、设于所述吹气辊内壁上的吹气管、设于所述主体内壁上的多组除水机构；电机的启动同时会驱动烘干辊开始旋转；启动吹气机，开始对烘干辊吹气；首先气体带动涡轮开始旋转，进一步的驱动吹气辊开始旋转；此时气体一部分直接进入到烘干辊内，从而吹气口吹向无纺布；同时另一部分的气体进入到吹气辊内，从吹气辊内吹入烘干辊，再吹向无纺布；由于无纺布在主体内呈螺旋状本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单面疏水/亲油、单面疏水/疏油水刺无纺布的制备方法，包括以下步骤：a、将十二硫醇、多巴胺盐酸盐和膨润土纳米颗粒进行混合，Tris
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Hcl缓冲液和无水乙醇的混合液中；将上述混合物超声溶解后加入水刺涤纶无纺布，在室温下搅拌一段时间，然后用去离子水将无纺布进行冲洗，最后置于干燥箱中干燥一段时间后待用；b、将笼型聚倍半硅氧烷(POSS)分散于氟化烷基硅烷(FAS)形成透明的粘性溶液，然后将上述溶液分散于无水乙醇中，形成POSS/FAS溶液；c、将b步骤得到的溶液涂覆在a步骤得到的无纺布的其中一面，然后把无纺布置于干燥箱中一段时间后，即得到单面疏水/亲油、单面疏水/疏油水刺无纺布。2.根据权利要求1所述的一种单面疏水/亲油、单面疏水/疏油水刺无纺布的制备方法，其特征在于：所述b步骤中氟化烷基硅烷为1H,1H,2H,2H
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全氟己基三乙氧基硅烷，1H,1H,2H,2H
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全氟辛基三乙氧基硅烷，1H,1H,2H,2H
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全氟癸基三乙氧基硅烷中的一种。3.根据权利要求1所述的一种单面疏水/亲油、单面疏水/疏油水刺无纺布的制备方法，其特征在于：所述b步骤中笼型聚倍半硅氧烷(POSS)为八十七氟癸基笼状聚倍半硅氧烷。4.根据权利要求1所述的一种单面疏水/亲油、单面疏水/疏油水刺无纺布的制备方法，其特征在于：所述烘干箱包括主体(1)、设于所述主体(1)上的进料口(11)、设于所述进料口(11)上的整布装置(2)、设于所述主体(1)内壁上的螺旋导轨(12)、设于所述螺旋导轨(12)上的电动移动块(13)、设于所述主体(1)内壁上的烘干辊(14)、设于所述烘干辊(14)上的烘干装置(3)、设于所述主体(1)内壁上的挤水装置(4)、设于所述主体(1)内壁上的主动辊(15)、设于所述电动移动块(13)上的金属杆(16)；所述挤水装置(4)包括设于主体(1)内壁上的主体(1)内壁上的移动槽(41)、设于所述移动槽(41)上的第一挤水辊(42)、设于所述第一挤水辊(42)上的轴承(43)、设于所述轴承(43)上的轴承弹簧(44)、设于所述第一挤水辊(42)上的多个挤水块(45)、设于所述主体(1)上的第二挤水辊(46)、设于所述第二挤水辊(46)上的多个挤水槽(47)、设于所述挤水槽(47)内的挤水板(48)、设于所述挤水板(48)上的漏水孔(49)、设于所述挤水板(48)上的挤水弹簧(490)、设于所述挤水槽(47)内壁上的吸水腔(491)、设于所述吸水腔(491)上的吸水块(492)、设于所述吸水腔(491)上的吸水孔(493)；将无纺布的一端套在金属杆(16)上，然后讲金属杆(16)架在电动移动块(13)上；启动电动移动块(13)，然后沿螺旋导轨(12)的轨迹开始移动；进一步的布料开始拉入主体(1)内；首先，无纺布在整布装置(2)的作用下被展平，然后无纺布被拉扯到第一挤水辊(42)和第二挤水棍(46)之间；通过电机驱动第一挤水辊(42)旋转，此时挤水块(45)压动无纺布进入到挤水板(48)上；然后再轴承弹簧(44)的挤压力下，使挤水块(45)对无纺布进行挤水；进一步的挤出的水从漏水孔(49)进入到挤水槽(47)内；由于挤水块(45)会压动挤水板(48)移动，因此同时带动吸水块(492)向下移动；进一步的将挤水槽(47)内的水吸入到第二挤水辊(42)内；随着第二挤水辊(42)的旋转，将多余的水排出设备外；然后无纺布在电动移动块(13)的拉扯下，在主体(1)内呈螺旋状；金属杆(16)接触主动辊(15)后，金属杆(16)被吸在主动辊(15)上；通过电机(10)驱动主动辊(15)旋转，此时来时对无纺布进行收辊；启动烘干装置进行对无纺布烘干；当烘干完成后，只要将主动辊(15)抽出即可。5.根据权利要求4所述的一种单面疏水/亲油、单面疏水/疏油水刺无纺布的制备方法，其特征在于：所述烘干装置(3)包括设于所述烘干辊(14)上的多个吹气口(31)、设于所述设于所述烘干辊(14)上的旋转齿轮(32)、设于所述电机(10)上的第一齿轮(33)、设于所述烘
干辊(14)内的吹气辊(34)、设于所述主体(1)外壁上的吹气机(35)、设于所述吹气辊(34)上的涡轮(36)、设于所述吹气辊(34)内壁上的吹气管(37)、设于所述主体(1)内壁上的多组除水机构(5)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏刚，王进卿，
申请(专利权)人：金华市东方线业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：