基于聚酯瓶片再生纤维的油水分离材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种基于聚酯瓶片再生纤维的油水分离材料及其制备方法，涉及油水分离材料技术领域，是由如下按重量份计的各原料制成：回收的聚酯瓶片100份、聚乙烯吡咯烷酮12

【技术实现步骤摘要】
基于聚酯瓶片再生纤维的油水分离材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及油水分离材料
，尤其涉及基于聚酯瓶片再生纤维的油水分离材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]油水分离技术是一种利用材料的选择性分离实现料液的有机、无机组分分离、纯化和浓缩等过程的技术，具有高效、节能、环保、分离过程简单、可循环利用等优点，广泛应用于食品、医药、环保、化工、冶金、能源、石油与水处理等领域。而油水分离材料是油水分离技术的关键，油水分离材料的性能直接决定油水分离效果。因此，开发综合性能和性能稳定性佳的油水分离材料显得尤为重要。
[0003]传统的油水分离材料(如活性炭，石墨，粘土，硅藻土等)界面浸润特性不明显，吸油性和拒水性均较弱，在吸油的同时也吸收大量水分，分离效率较低，材料的回收利用也非常困难，影响材料的使用效果。市面上的其它油水分离材料也还或多或少存在油水分离效果不佳，制备工艺复杂、步骤繁琐，在重复利用和处置方面造成一定的环境污染，机械力学性能、循环使用次数和油水分离效率有待进一步提高的缺陷。
[0004]聚酯瓶片具有强度高、亮度好、重量轻、透明度好、便于加工、尺寸稳定等等诸多优点，全球市场需求量和应用量剧增，随着其大量使用，废弃的聚酯瓶片也逐年增多。这些聚酯瓶片是不可生物降解的，它们的废弃物易造成“白色污染”，如何更好地处理和合理再利用废弃再生聚酯瓶片已经成为聚酯工业可持续发展的关键问题。
[0005]聚酯瓶片再生纤维是以回收的聚酯瓶片为原料制成的纤维材料，该材料由于廉价易得、本身具有疏水亲油的性质，将其加工成三维多孔材料之后，能够更有效的进行油水分离，成为最具有前途的油水分离材料之一。然而，现有的基于聚酯瓶片再生纤维的油水分离材料比较罕见，需要较为复杂的制备方法及设备，成本较高，不利于大规模生产应用。
[0006]为了解决上述问题，中国专利文献CN100344341C公开了一种超疏水/超亲油的油水分离网，主要是将由不锈网、铜、铁、钛、铝等金属纤维形成的织物网或由涤纶、尼龙、维纶等纤维形成的织物网浸入全氟基硅氧烷中，制成表面覆盖一薄层聚全氟烷基硅氧烷膜的超疏水/超亲油的油水分离网，该金属网制备方法复杂，需要多次浸泡，固化温度较高，并且聚全氟烷基硅氧烷与织物网之间基本上属于物理粘连，使用过程中聚全氟烷基硅氧烷膜容易从网格上脱落，很难重复使用。制备过程中用到大量有毒的有机溶剂，造成严重污染。在处理大量的含油废水时，由于单层油水分离网作用效果有限，往往需要使用多层分离网共同作业，大面积推广使用成本高。
[0007]可见，本领域仍然需要一种油水分离效率高、效果好，循环性能佳，制备成本相对低廉的基于聚酯瓶片再生纤维的油水分离材料及其制备方法。

技术实现思路

[0008]鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种油水分离效率高、效果好，循环性能
佳，制备成本相对低廉的基于聚酯瓶片再生纤维的油水分离材料及其制备方法。
[0009]为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：基于聚酯瓶片再生纤维的油水分离材料，是由如下按重量份计的各原料制成：回收的聚酯瓶片100份、聚乙烯吡咯烷酮12
‑
16份、偶联剂1
‑
3份、碳纳米管海绵5
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8份、氯代特戊酰氯5
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8份、金刚烷酰氯2
‑
3份、4,4
‑
氯甲酰基苯醚5
‑
10份、无水氯化铝2
‑
4份、端氨基超支化聚硅氧烷HPSi
‑
NH
2 15
‑
25份。
[0010]优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。
[0011]优选的，所述聚乙烯吡咯烷酮为聚乙烯吡咯烷酮PVP K30，有上海其福青材料科技有限公司提供。
[0012]优选的，所述碳纳米管海绵的来源无特殊要求，在本专利技术的一个实施例中，所述碳纳米管海绵是按CN106257597B中实施例1的方法制成。
[0013]优选的，所述端氨基超支化聚硅氧烷HPSi
‑
NH2的来源无特殊要求，在本专利技术的一个实施例中，所述端氨基超支化聚硅氧烷HPSi
‑
NH2是按CN110156948B中实施例1的方法制成。
[0014]本专利技术的另一个目的，在于提供一种所述基于聚酯瓶片再生纤维的油水分离材料的制备方法，包括如下步骤：
[0015]步骤S1、将回收的聚酯瓶片、聚乙烯吡咯烷酮、偶联剂、碳纳米管海绵按重量份混合混合均匀后，得到混合物料，然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中依次进行熔喷、成网、轧机辊压成布，置于去离子水中，通过超声的方法将聚乙烯吡咯烷酮除去，烘干后制成基于聚酯瓶片再生纤维无纺布坯；
[0016]步骤S2、先将氯代特戊酰氯、金刚烷酰氯、4,4
‑
氯甲酰基苯醚、无水氯化铝均匀分散于有机溶剂中，再喷涂于基于聚酯瓶片再生纤维无纺布坯上，通过真空压机进行热压加固；
[0017]步骤S3、将端氨基超支化聚硅氧烷HPSi
‑
NH2加入到异丙醇中，搅拌均匀后，将热压加固后的基于聚酯瓶片再生纤维无纺布坯浸泡于其中6
‑
10小时，取出后在60
‑
80℃下干燥至恒重。
[0018]优选的，所述熔喷温度为270～290℃。
[0019]优选的，所述轧机辊压时的温度为125℃
‑
165℃，无纺布坯通过轧机热辊的速度为200
‑
330转/分。
[0020]优选的，步骤S2中所述有机溶剂为氯仿；所述4,4
‑
氯甲酰基苯醚、有机溶剂的质量比为1:(8
‑
10)。
[0021]优选的，所述热压加固的工艺条件：热压温度为120
‑
130℃热压压力为1800KG，预热时间18
‑
25min，热压时间4
‑
6min，开模温度55
‑
65℃。
[0022]优选的，步骤S3中所述端氨基超支化聚硅氧烷HPSi
‑
NH2、异丙醇的质量比为1:(5
‑
8)。
[0023]相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0024](1)本专利技术公开的基于聚酯瓶片再生纤维的油水分离材料的制备方法，采用常规设备即可实现，耗能和资金投入少，制备效率和良品率高，制备工艺简单，操作控制方便，适于工业化推广应用。
[0025](2)本专利技术公开的基于聚酯瓶片再生纤维的油水分离材料，主要原料为回收的聚酯瓶片，属于固体废弃物的回收再利用，实现了变废为宝，不仅节约了资源，避免了浪费，还有利于环境保护，降低生产成本。通过聚乙烯吡咯烷酮致孔，并制成再生纤维材料，与碳纳米管海绵协同作用，不仅提高了其机械力学性能，而且，通过孔的引入，能有效提高分子传递效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于聚酯瓶片再生纤维的油水分离材料，其特征在于，是由如下按重量份计的各原料制成：回收的聚酯瓶片100份、聚乙烯吡咯烷酮12
‑
16份、偶联剂1
‑
3份、碳纳米管海绵5
‑
8份、氯代特戊酰氯5
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8份、金刚烷酰氯2
‑
3份、4,4
‑
氯甲酰基苯醚5
‑
10份、无水氯化铝2
‑
4份、端氨基超支化聚硅氧烷HPSi
‑
NH
2 15
‑
25份。2.如权利要求1所述的基于聚酯瓶片再生纤维的油水分离材料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。3.如权利要求1所述的基于聚酯瓶片再生纤维的油水分离材料，其特征在于，所述聚乙烯吡咯烷酮为聚乙烯吡咯烷酮PVP K30。4.一种如权利要求1
‑
3任一项所述基于聚酯瓶片再生纤维的油水分离材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、将回收的聚酯瓶片、聚乙烯吡咯烷酮、偶联剂、碳纳米管海绵按重量份混合混合均匀后，得到混合物料，然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中依次进行熔喷、成网、轧机辊压成布，置于去离子水中，通过超声的方法将聚乙烯吡咯烷酮除去，烘干后制成基于聚酯瓶片再生纤维无纺布坯；步骤S2、先将氯代特戊酰氯、金刚烷酰氯、4,4
‑
氯甲酰基苯醚、无水氯化铝均匀分散于有机溶剂中，再喷涂于基于聚酯瓶片再...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐军，刘艳，
申请(专利权)人：扬州广泰化纤有限公司，
类型：发明
国别省市：