【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微塑料类新污染物标准样品制备，具体涉及小尺寸轮胎磨损微塑料的湿法球磨制备方法。
技术介绍
1、环境微塑料污染已成为全球共同关心的重大环境问题。微塑料是我国明确提出亟待治理的一类新污染物。机动车行驶过程中，轮胎与道路摩擦产生的磨损颗粒物，会通过地表径流和大气沉降等方式迁移到自然环境中，是环境中微塑料的主要来源之一。轮胎磨损微塑料的不断产生及在环境中不断积累，可能对人类和生态系统健康产生影响。特别是10μm以下的小尺寸轮胎磨损微塑料(vethaak,a.d.&legler,j.microplastics and humanhealth.science 371,672-674,2021)，能被人体和动物吸入体内，具有长期暴露潜在的健康风险。因此，针对小尺寸轮胎磨损微塑料，研究其毒性效应和阈值对于评估健康风险尤为重要。然而，目前国内外尚无小尺寸轮胎磨损微塑料标准样品，由于缺乏合适样品，导致无法有效研究获取其毒理学试验数据。
2、轮胎磨损颗粒通常会与沥青、砂土等物质掺杂在一起，无法从环境介质中直接获取微塑料样品。利用废轮胎胶粉制备轮胎磨损微塑料是实验室常用方法，但目前市售的废轮胎胶粉粒径普遍大于100μm(150目)，以往研究对这些大尺寸的轮胎橡胶颗粒进行液氮冷冻和低温研磨后，颗粒粒径通常为数十微米，难以获得更小的颗粒物，且该方法存在能耗高、效率低、产量少等缺点。因此，研发一种基于废轮胎胶粉的微塑料标准样品制备方法，实现低碳、高效地制备小尺寸轮胎磨损微塑料十分迫切。
技术实现思
1、本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供小尺寸轮胎磨损微塑料的湿法球磨制备方法，通过简单、低碳、高效的方式制备10μm以下的小尺寸轮胎磨损微塑料。
2、本专利技术为了实现上述目的，采用了以下方案：
3、本专利技术提供小尺寸轮胎磨损微塑料的湿法球磨制备方法，包括以下步骤：
4、步骤1，将大尺寸轮胎橡胶颗粒与溶剂混合，用球磨球对混合物进行球磨，然后静置，一次球磨和静置为一个循环，重复n个循环(n为不小于24的正整数)，得到混合物1；
5、步骤2，将步骤1得到的混合物1过筛，筛除球磨球后，再用溶剂洗涤球磨球，合并清洗液，得到混合物2；
6、步骤3，将混合物2进行干燥处理，得到混合物3；
7、步骤4，将混合物3加入氯化锌溶液中，得到上浮物；
8、步骤5，将上浮物与纯水混合后，抽滤清洗，得到清洗后的颗粒物；
9、步骤6，将清洗后的颗粒物进行干燥，得到小尺寸轮胎磨损微塑料，小尺寸轮胎磨损微塑料中粒径为10μm以下的颗粒占60％以上；
10、其中，步骤1～6均在室温环境下进行操作，无需外加冷源或热源。
11、在以上步骤1中，球磨过程中会由于摩擦作用物料升温，属于摩擦产生，并非环境外加热源产生，操作环境仍然是在室温。
12、优选地，本专利技术提供的小尺寸轮胎磨损微塑料的湿法球磨制备方法，在步骤1中，n＝24～96。
13、优选地，本专利技术提供的小尺寸轮胎磨损微塑料的湿法球磨制备方法，在步骤1中，球磨后混合物温度会逐步升高，待达到阈值t1后，进行静置，直到降至阈值t2，t1＞t2；t1和t2按照如下任一种方式确定：
14、第一种，t1为橡胶分解温度，t2为室温；
15、第二种，阈值t1对应处理时间为球磨30min，阈值t2对应处理时间为静止10～30min。
16、优选地，本专利技术提供的小尺寸轮胎磨损微塑料的湿法球磨制备方法，在步骤1中，球磨球采用氧化锆球，溶剂采用纯水或乙醇。
17、优选地，本专利技术提供的小尺寸轮胎磨损微塑料的湿法球磨制备方法，在步骤1中，球磨球直径为1mm和10mm两种，两种球投加量比为7:3～3:7。
18、优选地，本专利技术提供的小尺寸轮胎磨损微塑料的湿法球磨制备方法，在步骤1中，轮胎颗粒和溶剂以1:2～1:4的质量比进行混合。
19、优选地，本专利技术提供的小尺寸轮胎磨损微塑料的湿法球磨制备方法，在步骤1中，轮胎颗粒与氧化锆球的投加量比为1:10～1:30。
20、优选地，本专利技术提供的小尺寸轮胎磨损微塑料的湿法球磨制备方法，在步骤2中，过筛采用1mm的筛网。
21、优选地，本专利技术提供的小尺寸轮胎磨损微塑料的湿法球磨制备方法，在步骤4中，氯化锌溶液浓度为1.6g/ml。
22、优选地，本专利技术提供的小尺寸轮胎磨损微塑料的湿法球磨制备方法，在步骤4中，混合物3与氯化锌溶液的质量比为1:5～1:20。
23、优选地，本专利技术提供的小尺寸轮胎磨损微塑料的湿法球磨制备方法，在步骤1中，大尺寸轮胎橡胶颗粒为毫米或者厘米级的轮胎橡胶颗粒。
24、优选地，本专利技术提供的小尺寸轮胎磨损微塑料的湿法球磨制备方法，在步骤5中，纯水用量与上浮物质质量比为1:1～1:5。
25、优选地，本专利技术提供的小尺寸轮胎磨损微塑料的湿法球磨制备方法，在步骤3和6中，干燥条件为：35～40℃烘干3～5h或室温风干4～6h。
26、专利技术的作用与效果
27、1、本专利技术能够制备得到10μm以下的轮胎磨损微塑料标准样品，可作为试验样品用于研究轮胎磨损来源小尺寸微塑料的环境和健康风险，或者用于其他需要小尺寸微塑料的场合。
28、2、本专利技术适用于对多粒级废轮胎橡胶颗粒进行机械破碎制备小尺寸微塑料，操作流程简单、对环境设备要求低、易于推广，且具有高效高产、低碳节能的特点。
29、3、现有技术冷冻和低温研磨需要使用液氨(冷源)，且使用的研磨仪需要在研磨过程中控制低温或添加液氮，保证研磨过程中橡胶颗粒处于玻璃态，对仪器设备要求高、能耗高；同时由于需要在冷冻或低温环境下操作，因此单次研磨量非常少，处理量和产量都极低。与之不同，本专利技术首次提出了在制备过程中不需要任何冷源(更不用添加热源)仅通过湿法常温球磨制备得到小尺寸轮胎磨损微塑料，不用添加液氮，且球磨仪器不需要具备低温控温功能，在室温下即可完成所有操作，而且获得的粒径比现有技术中冷冻和低温处理的方法还要更小。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.小尺寸轮胎磨损微塑料的湿法球磨制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的小尺寸轮胎磨损微塑料的湿法球磨制备方法，其特征在于：其中，在步骤1中，N＝24～96。
3.根据权利要求1所述的小尺寸轮胎磨损微塑料的湿法球磨制备方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的小尺寸轮胎磨损微塑料的湿法球磨制备方法，其特征在于：其中，在步骤1中，球磨球采用氧化锆球，溶剂采用纯水或乙醇。
5.根据权利要求1所述的小尺寸轮胎磨损微塑料的湿法球磨制备方法，其特征在于：其中，在步骤1中，球磨球直径为1mm和10mm两种，两种球投加量比为7:3～3:7。
6.根据权利要求1所述的小尺寸轮胎磨损微塑料的湿法球磨制备方法，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的小尺寸轮胎磨损微塑料的湿法球磨制备方法，其特征在于：其中，在步骤2中，过筛采用1mm的筛网。
8.根据权利要求1所述的小尺寸轮胎磨损微塑料的湿法球磨制备方法，其特征在于：
9.根据权利要求1所述的小尺寸轮胎磨损微塑料的湿法球磨制备方法，
10.根据权利要求1所述的小尺寸轮胎磨损微塑料的湿法球磨制备方法，其特征在于：其中，在步骤5中，纯水用量与上浮物质质量比为1:1～1:5；
...【技术特征摘要】
1.小尺寸轮胎磨损微塑料的湿法球磨制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的小尺寸轮胎磨损微塑料的湿法球磨制备方法，其特征在于：其中，在步骤1中，n＝24～96。
3.根据权利要求1所述的小尺寸轮胎磨损微塑料的湿法球磨制备方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的小尺寸轮胎磨损微塑料的湿法球磨制备方法，其特征在于：其中，在步骤1中，球磨球采用氧化锆球，溶剂采用纯水或乙醇。
5.根据权利要求1所述的小尺寸轮胎磨损微塑料的湿法球磨制备方法，其特征在于：其中，在步骤1中，球磨球直径为1mm和10mm两种，两种球投加量比为7:3～3:7。
...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。