一种聚苯硫醚熔喷复合纤维吸油无纺布及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及吸油材料及其制备方法，特别涉及一种聚苯硫醚熔喷复合纤维吸油无纺布及其制备方法。本发明将聚苯硫醚和聚丙烯树脂混合，熔喷得到复合纤维，再经过热处理和热轧得到吸油无纺布，制备方法简便环保。本发明的一种聚苯硫醚熔喷复合纤维吸油无纺布中的纤维呈三维无规卷曲结构，吸油布力学性能优异，使得该吸油无纺布的吸油率和持油率有明显提高，对酸、碱、盐的耐用性显著提高，且制备方法简便节能，吸油无纺布使用寿命长，且可以反复多次使用，可广泛用于海洋溢油事故的应急处理。
【专利说明】
一种聚苯硫醚熔喷复合纤维吸油无纺布及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及非织造材料及其制备，具体为一种聚苯硫醚熔喷复合纤维吸油无纺布及其制备方法。属于环境保护技术领域。
【背景技术】
[0002]随着社会经济的不断发展，石油消费量急剧增加，各种油品的泄漏事故也呈上升趋势，事故造成了严重的环境和生物灾难，特别是海上溢油事故会造成海洋生态的破坏。处理水面或土壤上的油污染，使用吸油材料是最常用的方法
[0003]熔喷聚丙烯非织造吸油材料是目前使用最广泛的化学合成吸油材料，它具有疏水亲油性，结构的多孔性，以及可悬浮在水面上，因此目前广泛用于水面浮油的回收。但是目前使用的熔喷聚丙烯非织造吸油材料结构单一，多为将熔喷聚丙烯非织造材料与纺粘非织造材料复合，或者将多层非织造吸油材料复合，产品持油率较低，在使用过程中受压易漏油，造成二次污染，同时易破碎，给保存及使用带来困难。中国专利201410657585.4，【公开日】2015年2月25日，发明专利名称“一种适于水油混合环境下使用的吸附材料”，该发明通过将多层熔喷布复合后采用超声波粘合，得到吸附材料。中国专利201310416824.2，【公开日】2015年3月25日，发明专利名称“一种具有皮/芯复合的吸油毡材料”，该发明的吸油毡芯层采用多层疏松无纺布材料构成，皮层使用丙纶熔喷无纺布，由热压方式密封四周，吸油层为吸油毡内芯，而皮层则隔绝外部水分子，并将油品封存在吸油毡芯层，不能泄漏。中国专利201310747948.9，【公开日】为2014年5月21日，发明专利名称“强力防刺吸油地毡的制造工艺”，该发明将纺粘布和熔喷布进行多层复合，得到吸油材料。
[0004]通过将高吸油树脂和熔喷聚丙烯非织造布复合得到的吸油材料也是目前普遍使用的一种方式，通过该种方法得到的吸油材料具有吸油性好、持油率高、吸水性小的优点，可是不耐酸碱，使用范围具有局限性，并且在使用过程中易破碎，也不易保存。中国专利201310655165.8，【公开日】2015年6月10日，发明专利名称为“一种共聚甲基丙烯酸酯/聚丙烯复合吸油材料的制备方法”，该发明通过聚合反应制备出共聚甲基丙烯酸酯，然后将制备的共聚甲基丙烯酸酯和聚丙烯母粒混合，得到改性聚丙烯母粒，再通过传统熔喷方法制备出共聚甲基丙烯酸酯/聚丙烯复合吸油材料，该方法将高吸油树脂和熔喷聚丙烯非织造布吸油材料进行复合，改善了熔喷聚丙烯非织造布吸油材料持油率差的缺点，得到了高持油率的吸油材料。
[0005]中国专利200910069632.2，【公开日】2009年12月2号，发明专利名称“一种双组分熔喷耐久驻极非织造布及其制备方法”，该发明将电气石改性PP和PET分别熔融挤出后经同一喷丝孔喷出，得到双组分熔喷非织造布，然后用高压电晕放电驻极处理电晕放电驻极，得到双组分熔喷耐久驻极非织造布，通过该种方法得到的非织造布过滤效果明显，但是并没有进行加固处理，强力不够，而且吸油率和持油率并没有得到改善。
[0006]在目前普遍存在的技术中，将双组分树脂直接通过同一螺杆挤出进行熔喷，得到复合纤维网后，再进行热收缩处理，使得熔喷纤维网中的纤维自发收缩成无规卷曲结构，最后加固，得到吸油布，这种制备方法并没有出现过相关报道。
【发明内容】
[0007]针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种聚苯硫醚熔喷复合纤维吸油无纺布及其制备方法。
[0008]所述的聚苯硫醚熔喷复合纤维吸油无纺布由聚苯硫醚和聚丙烯两种材料构成，各材料按质量份数为:
[0009]聚苯硫醚100份
[0010]聚丙烯20?100份。
[0011]—种聚苯硫醚熔喷复合纤维吸油无纺布的制备方法，所述制备方法是指将干燥后的聚苯硫醚树脂和聚丙烯树脂混合，熔喷得到复合纤维，再经过热处理和热乳得到吸油无纺布，所述制备方法按以下步骤进行:
[0012]a.将120?160°C结晶干燥后的聚苯硫醚树脂和100?110°C干燥后的聚丙烯树脂按质量比1:0.2?I混合，通过熔喷设备喷出形成复合纤维直径为0.8?1um的聚苯硫醚熔喷复合纤维网。
[0013]其中:所述的熔喷设备的螺杆加热温度分别为:进料区300?310°C，熔融区305?320°C，压缩区310?325°C，纺丝机箱体的温度与压缩区温度一致;牵伸热风温度为330?360。。。
[0014]b.将上述聚苯硫醚熔喷复合纤维网在110?150°C下热处理3?12分钟，使得聚苯硫醚熔喷复合纤维网中的纤维呈三维无规卷曲结构，然后采用热乳辊在110?150°C对热处理后的聚苯硫醚熔喷复合纤维网进行热乳固结，得到聚苯硫醚熔喷复合纤维吸油无纺布。
[0015]其中:热处理的方式为热风处理或者红外辐射处理的一种。
[0016]由于采用了以上技术方案，本发明的聚苯硫醚无纺布复合过滤材料制备方法具有以下优点:
[0017]I本发明将聚苯硫醚树脂和聚丙烯树脂混合后经过熔喷得到聚苯硫醚熔喷复合纤维吸油无纺布，熔喷聚苯硫醚纤维具有高强度、耐盐、耐酸碱和化学腐蚀的特性，聚丙烯具有亲油疏水的特性。该聚苯硫醚熔喷复合纤维吸油无纺布结合了两种材料的优良特性，具有强力高，耐酸碱，而通过熔喷的方法制备得到的聚苯硫醚熔喷复合纤维吸油无纺布，内部为多孔结构，比表面积大，吸油率高。
[0018]2本发明对聚苯硫醚熔喷复合纤维网进行热处理和热乳，最终得到聚苯硫醚熔喷复合纤维吸油无纺布，聚苯硫醚熔喷复合纤维网经过热处理过后，复合纤维网内部的纤维因为各自的热收缩率不同而呈现一种三维无规卷曲结构，纤维网内部比表面积进一步增加，吸油率进一步提高，然后采用热乳辊对热处理后的聚苯硫醚熔喷复合纤维网进行热乳固结，得到的聚苯硫醚熔喷复合纤维吸油无纺布表面光滑并且具有一定强力，在使用过程中不易产生二次漏油，持油率高，并且易保存，不易破碎，不易造成二次污染。
[0019]本发明的制备工艺简单，节能环保、原材料均为市售产品。本发明的一种聚苯硫醚熔喷复合纤维吸油无纺布中的纤维呈三维无规卷曲结构，吸油布力学性能优异，使得该吸油无纺布的吸油率和持油率有明显提高，对酸、碱、盐的耐用性显著提高，且制备方法简便节能，吸油无纺布使用寿命长。
【具体实施方式】
[0020]下面结合具体实施例对本发明做进一步详细描述。
[0021]所述的聚苯硫醚熔喷复合纤维吸油无纺布由聚苯硫醚和聚丙烯两种材料构成，各材料按质量份数为:
[0022]聚苯硫醚100份
[0023]聚丙烯20?100份。
[0024]—种聚苯硫醚熔喷复合纤维吸油无纺布的制备方法，所述制备方法按以下步骤进行:
[0025]a.将120?160 °C结晶干燥后的聚苯硫醚树脂和100?110 °C干燥后的聚丙烯树脂按质量比1:0.2?I混合，通过熔喷设备喷出形成复合纤维直径为0.8?1um的聚苯硫醚熔喷复合纤维网。
[0026]其中:所述的熔喷设备的螺杆加热温度分别为:进料区300?310°C，熔融区305?320°C，压缩区310?325°C，纺丝机箱体的温度与压缩区温度一致;牵伸热风温度为330?360。。。
[0027]b.将上述聚苯硫醚熔喷复合纤维网在110?150°C下热处理3?12分钟，使得聚苯硫醚熔喷复合纤维网中的纤维呈三维无规卷曲结构，然后采用热乳辊在110?150°C对热处理后的聚苯硫醚熔喷复合纤维网进行热乳固结，得到聚苯硫醚熔喷复合纤维吸油无纺布。
[0028]其中:热处理的方式为热风处理或者红外辐射处理的一种。
[0029]具体实施例
[0030]实施例1
[0031]a.将120?160 °C结晶干燥后的聚苯硫醚树脂和100?110 °C干燥后的聚丙烯树脂按质量比1:0.2混合，通过熔喷设备喷出形成复合纤维直径为0.8?1um的聚苯硫醚熔喷复合纤维网；
[0032]其中:所述的熔喷设备的螺杆加热温度分别为:进料区300°C，熔融区305°C，压缩区310°C，纺丝机箱体的温度与压缩区温度一致;牵伸热风温度为330°C。
[0033]b.将上述聚苯硫醚熔喷复合纤维网采用热风处理方式在110°C下热处理3分钟，使得聚苯硫醚熔喷复合纤维网中的纤维呈三维无规卷曲结构，然后采用热乳辊在120°C对热处理后的聚苯硫醚熔喷复合纤维网进行热乳固结，得到聚苯硫醚熔喷复合纤维吸油无纺布。
[0034]实施例2
[0035]a.将120?160 °C结晶干燥后的聚苯硫醚树脂和100?110 °C干燥后的聚丙烯树脂按质量比1:0.5混合，通过熔喷设备喷出形成复合纤维直径为0.8?1um的聚苯硫醚熔喷复合纤维网；
[0036]其中:所述的熔喷设备的螺杆加热温度分别为:进料区310°C，熔融区315°C，压缩区320°C，纺丝机箱体的温度与压缩区温度一致;牵伸热风温度为350°C。
[0037]b.将上述聚苯硫醚熔喷复合纤维网采用红外辐射方式在140°C下热处理3分钟，使得聚苯硫醚熔喷复合纤维网中的纤维呈三维无规卷曲结构，然后采用热乳辊在150°C对热处理后的聚苯硫醚熔喷复合纤维网进行热乳固结，得到聚苯硫醚熔喷复合纤维吸油无纺布。
[0038]实施例3
[0039]a.将120?160°C结晶干燥后的聚苯硫醚树脂和100?110°C干燥后的聚丙烯树脂按质量比1:0.2混合，通过熔喷设备喷出形成复合纤维直径为0.8?1um的聚苯硫醚熔喷复合纤维网；
[0040]其中:所述的熔喷设备的螺杆加热温度分别为:进料区310°C，熔融区320°C，压缩区325°C，纺丝机箱体的温度与压缩区温度一致;牵伸热风温度为360°C。
[0041 ] b.将上述聚苯硫醚熔喷复合纤维网采用热风处理的方式在110 °C下热处理12分钟，使得聚苯硫醚熔喷复合纤维网中的纤维呈三维无规卷曲结构，然后采用热乳辊在150°C对热处理后的聚苯硫醚熔喷复合纤维网进行热乳固结，得到聚苯硫醚熔喷复合纤维吸油无纺布。
[0042]实施例4
[0043]a.将120?160°C结晶干燥后的聚苯硫醚树脂和100?110°C干燥后的聚丙烯树脂按质量比1:0.2混合，通过熔喷设备喷出形成复合纤维直径为0.8?1um的聚苯硫醚熔喷复合纤维网；
[0044]其中:所述的熔喷设备的螺杆加热温度分别为:进料区310°C，熔融区320°C，压缩区325°C，纺丝机箱体的温度与压缩区温度一致;牵伸热风温度为360°C。
[0045]b.将上述聚苯硫醚熔喷复合纤维网采用红外辐射方式在120°C下热处理3分钟，使得聚苯硫醚熔喷复合纤维网中的纤维呈三维无规卷曲结构，然后采用热乳辊在140°C对热处理后的聚苯硫醚熔喷复合纤维网进行热乳固结，得到聚苯硫醚熔喷复合纤维吸油无纺布。
[0046]实施例5
[0047]a.将120?160 °C结晶干燥后的聚苯硫醚树脂和100?110 °C干燥后的聚丙烯树脂按质量比1:0.5混合，通过熔喷设备喷出形成复合纤维直径为0.8?1um的聚苯硫醚熔喷复合纤维网；
[0048]其中:所述的熔喷设备的螺杆加热温度分别为:进料区300°C，熔融区305°C，压缩区315°C，纺丝机箱体的温度与压缩区温度一致;牵伸热风温度为330°C。
[0049]b.将上述聚苯硫醚熔喷复合纤维网采用热风处理方式在145°C下热处理12分钟，使得聚苯硫醚熔喷复合纤维网中的纤维呈三维无规卷曲结构，然后采用热乳辊在150°C对热处理后的聚苯硫醚熔喷复合纤维网进行热乳固结，得到聚苯硫醚熔喷复合纤维吸油无纺布。
[0050]实施例6
[0051 ] a.将120?160 °C结晶干燥后的聚苯硫醚树脂和100?110 °C干燥后的聚丙烯树脂按质量比1:1混合，通过熔喷设备喷出形成复合纤维直径为0.8?1um的聚苯硫醚熔喷复合纤维网；
[0052]其中:所述的熔喷设备的螺杆加热温度分别为:进料区300°C，熔融区305°C，压缩区310°C，纺丝机箱体的温度与压缩区温度一致;牵伸热风温度为330°C。
[0053]b.将上述聚苯硫醚熔喷复合纤维网采用红外辐射方式在110°C下热处理3分钟，使得聚苯硫醚熔喷复合纤维网中的纤维呈三维无规卷曲结构，然后采用热乳辊在130°C对热处理后的聚苯硫醚熔喷复合纤维网进行热乳固结，得到聚苯硫醚熔喷复合纤维吸油无纺布。
[0054]实施例7
[0055]a.将120?160 °C结晶干燥后的聚苯硫醚树脂和100?110 °C干燥后的聚丙烯树脂按质量比1:1混合，通过熔喷设备喷出形成复合纤维直径为0.8?1um的聚苯硫醚熔喷复合纤维网；
[0056]其中:所述的熔喷设备的螺杆加热温度分别为:进料区310°C，熔融区320°C，压缩区325°C，纺丝机箱体的温度与压缩区温度一致;牵伸热风温度为360°C。
[0057]b.将上述聚苯硫醚熔喷复合纤维网采用红外辐射方式在110°C下热处理3分钟，使得聚苯硫醚熔喷复合纤维网中的纤维呈三维无规卷曲结构，然后采用热乳辊在140°C对热处理后的聚苯硫醚熔喷复合纤维网进行热乳固结，得到聚苯硫醚熔喷复合纤维吸油无纺布。
[0058]实施例8
[0059]a.将120?160°C结晶干燥后的聚苯硫醚树脂和100?110°C干燥后的聚丙烯树脂按质量比1:1混合，通过熔喷设备喷出形成复合纤维直径为0.8?1um的聚苯硫醚熔喷复合纤维网；
[0060]其中:所述的熔喷设备的螺杆加热温度分别为:进料区310°C，熔融区315°C，压缩区320°C，纺丝机箱体的温度与压缩区温度一致;牵伸热风温度为350°C。
[0061 ] b.将上述聚苯硫醚熔喷复合纤维网采用热风处理方式在110°C下热处理12分钟，使得聚苯硫醚熔喷复合纤维网中的纤维呈三维无规卷曲结构，然后采用热乳辊在120°C对热处理后的聚苯硫醚熔喷复合纤维网进行热乳固结，得到聚苯硫醚熔喷复合纤维吸油无纺布。
[0062]实施例9
[0063]a.将120?160°C结晶干燥后的聚苯硫醚树脂和100?110°C干燥后的聚丙烯树脂按质量比1:1混合，通过熔喷设备喷出形成复合纤维直径为0.8?1um的聚苯硫醚熔喷复合纤维网；
[0064]其中:所述的熔喷设备的螺杆加热温度分别为:进料区310°C，熔融区315°C，压缩区320°C，纺丝机箱体的温度与压缩区温度一致;牵伸热风温度为360°C。
[0065]b.将上述聚苯硫醚熔喷复合纤维网采用热辐射方式在135°C下热处理3分钟，使得聚苯硫醚熔喷复合纤维网中的纤维呈三维无规卷曲结构，然后采用热乳辊在150°C对热处理后的聚苯硫醚熔喷复合纤维网进行热乳固结，得到聚苯硫醚熔喷复合纤维吸油无纺布。
[0066]实施例10
[0067]a.将120?160 °C结晶干燥后的聚苯硫醚树脂和100?110 °C干燥后的聚丙烯树脂按质量比1:1混合，通过熔喷设备喷出形成复合纤维直径为0.8?1um的聚苯硫醚熔喷复合纤维网；
[0068]其中:所述的熔喷设备的螺杆加热温度分别为:进料区305°C，熔融区315°C，压缩区325°C，纺丝机箱体的温度与压缩区温度一致;牵伸热风温度为360°C。
[0069]b.将上述聚苯硫醚熔喷复合纤维网采用红外辐射方式在125°C下热处理12分钟，使得聚苯硫醚熔喷复合纤维网中的纤维呈三维无规卷曲结构，然后采用热乳辊在150°C对热处理后的聚苯硫醚熔喷复合纤维网进行热乳固结，得到聚苯硫醚熔喷复合纤维吸油无纺布。
[0070] 实施例11
[0071 ] a.将120?160 °C结晶干燥后的聚苯硫醚树脂和100?110 °C干燥后的聚丙烯树脂按质量比1:0.2混合，通过熔喷设备喷出形成复合纤维直径为0.8?1um的聚苯硫醚熔喷复合纤维网；
[0072]其中:所述的熔喷设备的螺杆加热温度分别为:进料区310°C，熔融区315°C，压缩区320°C，纺丝机箱体的温度与压缩区温度一致;牵伸热风温度为360°C。
[0073]b.将上述聚苯硫醚熔喷复合纤维网采用热风处理方式在115°C下热处理10分钟，使得聚苯硫醚熔喷复合纤维网中的纤维呈三维无规卷曲结构，然后采用热乳辊在150°C对热处理后的聚苯硫醚熔喷复合纤维网进行热乳固结，得到聚苯硫醚熔喷复合纤维吸油无纺布。
[0074]实施例12
[0075]a.将120?160 °C结晶干燥后的聚苯硫醚树脂和100?110 °C干燥后的聚丙烯树脂按质量比1:0.2混合，通过熔喷设备喷出形成复合纤维直径为0.8?1um的聚苯硫醚熔喷复合纤维网；
[0076]其中:所述的熔喷设备的螺杆加热温度分别为:进料区310°C，熔融区320°C，压缩区325°C，纺丝机箱体的温度与压缩区温度一致;牵伸热风温度为360°C。
[0077]b.将上述聚苯硫醚熔喷复合纤维网采用红外辐射方式在120°C下热处理10分钟，使得聚苯硫醚熔喷复合纤维网中的纤维呈三维无规卷曲结构，然后采用热乳辊在140°C对热处理后的聚苯硫醚熔喷复合纤维网进行热乳固结，得到聚苯硫醚熔喷复合纤维吸油无纺布。
【主权项】
1.一种聚苯硫醚熔喷复合纤维吸油无纺布，其特征在于:所述的聚苯硫醚熔喷复合纤维吸油无纺布由聚苯硫醚和聚丙烯两种材料构成，各材料按质量份数分别为: 聚苯硫醚10份 聚丙烯20?100份。2.一种聚苯硫醚恪喷复合纤维吸油无纺布的制备方法，其特征在于:所述制备方法按以下步骤进行: a.将120?160°C结晶干燥后的聚苯硫醚树脂和100?110 °C干燥后的聚丙烯树脂按质量比1:0.2?I混合，通过熔喷设备喷出形成复合纤维直径为0.8?1um的聚苯硫醚熔喷复合纤维网； 其中:所述的熔喷设备的螺杆加热温度分别为:进料区300?310°C，熔融区305?320°C，压缩区310?325°C，纺丝机箱体的温度与压缩区温度一致，牵伸热风温度为330?360°C； b.将上述聚苯硫醚熔喷复合纤维网在110?150°C下热处理3?12分钟，使得聚苯硫醚熔喷复合纤维网中的纤维呈三维无规卷曲结构，然后采用热乳辊在110?150°C对热处理后的聚苯硫醚熔喷复合纤维网进行热乳固结，得到聚苯硫醚熔喷复合纤维吸油无纺布； 其中，热处理的方式为热风处理或者红外辐射处理的一种。
【文档编号】D04H3/02GK105908375SQ201610292046
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年5月5日
【发明人】王罗新, 杨诗文, 陈少华, 徐长安, 刘源森, 王桦, 殷先泽, 许静, 吴静
【申请人】武汉纺织大学, 国家海洋局第三海洋研究所