一种多孔吸油非织材料的制备方法与流程

本发明属于吸油材料领域，具体涉及一种多孔吸油非织材料的制备方法。背景技术：1、聚丁烯-1享有塑料黄金的美誉，高等规聚丁烯-1具有结晶度高、抗蠕变性、材料表面光洁度高以及柔韧性能好等优异性能，广泛应用于建筑内冷热水系统、薄膜和改性剂等领域；聚丁烯-1是至今所有塑料中密度最小的，几乎接近塑料密度的理论极限，相对密度仅为0.83，比聚丙烯还要轻；2022年2月份，镇海炼化年产3000吨高等规聚丁烯-1工业示范装置顺利开车并产出合格产品，填补了国内技术空白。2、据王有健等(塑料工业，2022，50(1)：130-135)报道，等规聚丁烯-1是一种优异的管道材料，特别适合制备薄壁小口径受压管材；随着社会发展水平的提高，对聚丁烯-1高端需求逐年增加。马跃等(上海纺织科技，2019,47(7)：32-36)认为聚丁烯-1具有良好的柔韧弯曲等性能，并采用熔融纺丝工艺制取了聚丁烯-1纤维，验证了聚丁烯-1良好的成纤性能。国际上，著名的聚烯烃树脂生产企业之一的利安德巴塞尔工业公司为市场提供了一系列牌号的聚丁烯-1树脂，包括适合于熔喷非织造成形的高熔融指数聚丁烯-1树脂等，这为拓展聚丁烯-1在熔喷非织造领域的应用提供了树脂原料。据郭开银等(科技与创新，2021，(15)：130-133)报道，聚丙烯熔喷非织造材料存在韧性差的缺点。因此，如何从原料出发，提高熔喷非织造材料的韧性等性能，是熔喷非织造产品需要解决的问题之一。3、随着石油化工行业的迅猛发展，含油废水排放、油船以及油罐泄露等事故造成的环境污染日益严重。针对油污处理，特别是海洋油污的处理，通常采用油毡吸附法，但其吸附量较低，通常只能吸附自身重量的10倍左右的油污。4、木棉纤维是一种中空度高达80％的天然植物纤维，其表面蜡质赋予其非常优越的疏水和亲油特性，是一种天然有机吸油材料，在吸油性能得到了广泛研究。但木棉纤维细短质轻、表面光滑、纤维间抱合力差，成网不均匀且易断裂,很难将其直接加工成吸油毡。王洪等(上海纺织科技，2020,48(5)：57-60)将其与亲水性粘胶纤维混合成网后采用水刺加固成形，用作面膜基布。但如果将该材料用与吸油领域，材料中掺混的粘胶纤维会使得材料的整体吸油性能下降。王彩英等(西安工程大学学报，2018,32(1)：18-23)为了将其加工成吸油毡，先对木棉纤维进行表面亲水改性，然后与丙纶混合后针刺加固成吸油毡，但改性使木棉纤维的吸油性下降。徐广标等(journal of hazardous materials，2017,321:859-867)利用气流成网和热加固工艺技术，将木棉纤维与丙纶混合后置于模具中后放入烘箱中加固成形，得到材料具有很好的吸油特性。但由于材料蓬松度太高、木棉纤维与丙纶纤维间的粘合牢度不够，只有通过离心处理后才可以循环利用，但是该间歇式成形工艺，无法实现规模化应用。因此，如何找到一种本身具有良好吸油性能的第二组份、将其与木棉纤维混合后可以进一步加工成具有一定尺寸稳定性的多孔吸油材料，是木棉纤维规模化用于吸油领域的问题所在。5、专利cn201711457607.2一种木棉夹心结构非织造吸油材料公开了一种木棉夹心结构非织造吸油材料，由木棉夹心层和位于木棉夹心层一侧的防渗层组成，木棉夹心层由储油层和位于储油层两侧的吸油层组成，吸油层为细旦聚丙烯针刺非织造布，储油层为木棉纤维网，防渗层为聚丙烯纺粘非织造布。木棉纤维是一种平均长度不到20微米的天然纤维，很难采用传统的非织造加固方法成形，针刺加固缠结效果差。而该发明的木棉夹芯层通过针刺加固预聚丙烯针刺非织造布加固复合，复合牢度低。另外，木棉储油层与纺粘聚丙烯防渗层用吸水性非常好的5％聚乙烯醇溶液喷洒粘合，大大降低了木棉的吸油性能。6、专利cn201810109432.4超级吸油聚丙烯熔喷无纺布的制备方法，将聚丙烯与成孔剂混合均匀，得到成孔剂质量百分比浓度为80～20％的共混物，然后通过熔喷工艺制得初生熔喷聚丙烯无纺布，再用清洗剂去除其中的成孔剂而得到纤维为多孔结构的熔喷聚丙烯无纺布从而提高其吸油倍率。聚丙烯熔喷无纺布的孔隙率高达70％以上，是一类常用的吸油材料。目前聚丙烯熔喷无纺布的吸油倍数多在自身重量的10～20倍之间，但仍远说不上是高吸收材料。要想进一步提高熔喷聚丙烯无纺布的吸油性能，一种办法就是进一步降低无纺布纤维直径，甚至到纳米级别。但是用熔喷方法制备纳米级纤维，目前国产的熔喷设备和聚丙烯原料尚无法满足纳米纤维的生产条件，而进口的喷丝板价格异常昂贵，还极易开裂和堵头，还需要大幅度提高热空气的用量，使得生产成本飞速攀升，理论也研究发现，熔喷法制备的聚丙烯纤维直径下限在350nm左右。该专利通过在聚丙烯熔喷纤维中引入多孔结构，提高纤维比表面积，从而提高其吸油倍率。但使用清洗剂去除成孔剂的技术路线，成本高，不环保，难以产业化应用。7、文献melt-spun polybutylene fibers and nonwovens(inj 2005,36-54)是现有的关于聚丁烯-1纤维研究方面的仅有的文章，采用单孔中空喷丝板制备了中空型聚丁烯-1纤维和无纺布，认为相对于聚丙烯，聚丁烯-1纤维具有更高的模量和韧性，将其制成非织造材料，应该也具有更高的强力；但该研究所用设备仅有一个喷丝孔，纤维还是中空结构的，不能完全用来指导生产纯聚丁烯-1熔喷布。技术实现思路1、本发明的目的在于提供一种多孔吸油非织材料的制备方法，该材料结构蓬松、吸油倍率高、回弹性好且可反复使用。2、为实现上述目的，本发明提供了一种多孔吸油非织材料的制备方法，包括以下步骤：3、s1，将聚丁烯-1树脂加入螺杆挤出机内加热，熔融的聚丁烯-1树脂从模头喷丝孔中挤出并在热空气牵伸下喷出，得到聚丁烯-1熔喷非织造材料；4、s2，将木棉纤维开松后进入锡林，在锡林高速回转产生的气流下，使木棉纤维落入步骤s1中得到的聚丁烯-1熔喷非织造材料中，在锡林上木棉纤维的出料位置的上方同时喷入气体辅助木棉纤维落入聚丁烯-1熔喷非织造材料中；5、s3，将混有木棉纤维的聚丁烯-1熔喷非织造材料进行压实得到多孔吸油非织材料。6、本发明所述的多孔吸油非织材料的制备方法，所述聚丁烯-1树脂的熔体流动指数为1100～1500g/10min。7、本发明所述的多孔吸油非织材料的制备方法，步骤s1为，螺杆挤出机温度为150～220℃；模头温度为190～240℃；牵伸热空气的温度为240～290℃，牵伸热空气的速度为350～600m/s；模头喷丝孔的挤出量为0.1～0.3g/hole/min。8、在制备喷熔非织造材料过程中，若采用的聚丁烯-1树脂的熔体流动指数较小，需要在聚丁烯-1树脂中掺混过氧化物或提高螺杆挤出机内的加热温度，以提高聚丁烯-1树脂的熔体流动性能，具体的过氧化物掺入种类、掺入量、加热温度，可以根据具体的实际情况进行选择，为本领域的常规技术手段，本发明不做特殊限定。9、本发明所述的多孔吸油非织材料的制备方法，步骤s2中，所述木棉纤维经刺辊进行开松，木棉纤维喂入刺辊速度为56～690g/min；转速为350～500r/min；喷入气体的气流速度为200～250m/s。10、本发明所述的多孔吸油非织材料的制备方法，步骤s3中，压实过程为，将混有木棉纤维的聚丁烯-1熔喷非织造材料接收到接收网帘上，通过接收网帘进行输送并对接收网帘进行轧辊压实。11、本发明所述的多孔吸油非织材料的制备方法，所述接收网帘采用平网帘，接收网帘下方设有吸风机，吸风机的吸风量为15～30m3/min；模头喷丝孔与接收网帘的接收距离为40～60cm，接收网帘的速度为10～30m/min。12、本发明所述的多孔吸油非织材料的制备方法，步骤s2中，通过在锡林的上方设置气流管道用于喷入气体，所述气流管道内设有挡板用于调节喷入气体的方向。13、本发明有益效果：14、1.聚丁烯-1的侧基比聚丙烯长，大分子链具有更好的柔性，充分利用聚丁烯-1树脂柔韧弯曲性能好、比重小、疏水性能好等优点，利用熔喷非织造成形工艺技术将其加工成聚丁烯-1熔喷非织造材料，比聚丙烯熔喷非织造材料具有更好的韧性和回弹性，能广泛的应用在吸油、过滤、保暖和吸音隔音等应用领域。15、2.发挥木棉纤维高中空度和吸油特性，在聚丁烯-1熔喷非织造材料成形过程中掺入木棉纤维，使木棉纤维和超细聚丁烯-1纤维在热空气流中充分混合，一起到达接收网帘后，利用聚丁烯-1纤维的自身的热量将两者粘合在一起，粘合牢度高、分散更均匀。制得结构蓬松、吸油倍率高、回弹性好且可以反复使用的多孔吸油材料；其中木棉纤维无需任何预处理，可连续成形，工业化程度高，本发明提供的多孔吸油材料的制备方法适合工业化生产制得推广。相对于聚丙烯，聚丁烯-1树脂自身具有更好的粘弹性，与木棉纤维间的粘合牢度大。