[发明专利]一种可生物降解的吸油材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种吸油材料，特别是一种可生物降解的吸油材料的制备方法。

背景技术

各种油类在使用、运输过程中的泄漏、溅射、滴漏、自然更换等原因，影响工作进展，污染环境，尤其是对海洋、河流、森林、农田、矿山等敏感区域的负面影响巨大，特别是某些油类如原油、矿物基润滑油在自然环境中可生物降解能力很差，滞留时间长，会严重破坏生态环境和生态平衡；还造成这种不可再生但对工业不可缺的资源的浪费。处理水面或土壤上的各类油污染，使用吸油材料是最常用的方法。

目前常见的吸油剂材料有两大类，一类是化学合成的吸油材料，如聚丙烯或聚氨酯合成的吸附剂，它们有良好的疏水性和亲油性，但是这些化学高分子吸油材料极难生物降解，而且价格昂贵。另一类是天然吸油材料，天然的无机吸油材料，如膨润土、蛭石、粘土、珍珠岩、硅藻土等，因其吸油率低，吸油的同时，也吸水，已经很少使用；天然的有机吸油材料，如原棉、农作物秸秆、木材纤维、羊毛等多孔性物质，吸油率较好，但如果不经过改性处理，吸油的同时，也吸水，所以天然的有机吸油材料的改性研究成为热点。

根据合成所用的主体原料的不同，吸油材料也可分成三大系列，即合成树脂系、淀粉系和纤维素系。

合成树脂系的吸油材料降解困难，淀粉系改性得到的吸油材料吸油量大，吸油种类广，但吸油速度慢，纤维素系改性得到的吸油材料吸油速度快，但吸油量偏低，原料成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种生物可降解性好，并能快速高效吸油的吸油材料的制备方法。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：本发明可生物降解的吸油材料的制备方法是按以下工艺步骤进行操作的：

1)先将纤维基材和淀粉的混合物与质量浓度为10～80％的氢氧化钠溶液按1∶0.2～1的质量配比进行混合，使纤维基材及淀粉具有较强的吸电子性，以便与以亲核试剂作用发生反应；

2)再加入质量百分比为纤维基材和淀粉总质量的10～30％的丙烯酸酯单体和0.1～2％的引发剂搅拌均匀；

3)然后置于工作频率为80～140KHz、功率为300～20000W的微波反应器中，升温至50～60℃后反应20～60分钟。

所述纤维基材和淀粉的混合物是按以下质量配比混合制成：纤维基材10-90％、淀粉10-90％。

所述纤维基材为蔗渣或稻草或小麦秸秆或木薯秆。

所述淀粉为玉米淀粉或稻米淀粉或小麦淀粉或马铃薯淀粉或木薯淀粉或高粱淀粉或甘薯淀粉或魔芋淀粉或燕麦淀粉或荞麦淀粉或淀粉衍生物。

所述丙烯酸酯单体是指含4～22个碳原子的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯类化合物。

所述引发剂是指容易受热分解成自由基的化合物，包括：高铈离子(Ce⁴⁺)引发体系或过硫酸盐引发体系或H₂O₂引发体系或锰离子引发体系或氧化还原体系引发剂。

所述高铈离子(Ce⁴⁺)引发体系是硫酸高铈；所述过硫酸盐引发体系是过硫酸铵或过硫酸钾；所述锰离子引发体系是焦磷酸络锰三价离子；所述氧化还原体系引发剂是水溶性过氧化氢-亚铁盐。

本发明方法以淀粉和纤维材料的混合物为主要原料制备的吸油材料，具有以下优点：生物可降解性好；能快速高效吸油；吸油之前的体积小，方便贮藏和运输；吸油以后，在允许的外力作用下也不会漏油；即使有水存在的情况下，也可以有效地吸收油水混合体系中的油。

采用本发明方法制得的吸油材料的应用范围：

1)可应用于水上围油栏，包括江河、湖泊、水池、鱼塘及海洋的表明吸油应用；

2)可应用于岩石岸滩、码头、公路、工厂、机场、船内等普通收油设施难以作业的场所。

附图说明

图1是本发明方法实施例1制成的吸油材料的吸油、吸水性能测试图。

具体实施方式

本发明方法是以纤维基材和淀粉的混合物为主要材料制成的高效快速吸油材料，其原料易于取得，并充分利用了再生能源。

本发明方法的具体操作步骤如下：

1)先将纤维基材和淀粉的混合物与10～80％的氢氧化钠溶液按1∶0.2～1的质量配比混合，使纤维基材及淀粉具有较强的吸电子性，以便与亲核试剂作用发生反应，而且碱改变了纤维的形态结构，使纤维基材各细胞层逐次分开，天然的卷曲消失，直径增大，同时可降低淀粉的结晶度，使之有更多的活性羟基；并且可以增加纤维的无序度，有助于其润胀引起的消晶和晶格转化，而已润胀的分子链更易移动，纤维基材及淀粉的无序度和可反应的表面积更大。