一種基于煅燒貝殼微孔結(jié)構(gòu)的海面油污處理微粉的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及海面油污治理領(lǐng)域，公開(kāi)了一種基于煅燒貝殼微孔結(jié)構(gòu)的海面油污處理微粉的制備方法，包括：A、將貝殼在300-500℃下煅燒20-50min，接著在10min內(nèi)升溫至700-850℃，恒溫煅燒5-10min后在5-10min內(nèi)降溫至400-600℃，然后自然冷卻至常溫；B、將貝殼粉碎為貝殼粉微粒，對(duì)其進(jìn)行表面改性；C、將表面改性貝殼粉與份羧甲基纖維素、聚醚多元醇、異氰酸酯、催化劑和茶皂素和水混合發(fā)泡，制得硬質(zhì)泡沫料；D、將硬質(zhì)泡沫料進(jìn)行粉碎，制得成品。本發(fā)明制得的海面油污處理微粉吸油能力強(qiáng)，在海面的分散性和漂浮性好，且可自然降解，綠色環(huán)保。
【專利說(shuō)明】
一種基于煅燒貝殼微孔結(jié)構(gòu)的海面油污處理微粉的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及海面油污治理領(lǐng)域，尤其涉及一種基于煅燒貝殼微孔結(jié)構(gòu)的海面油污處理微粉的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]大宗石油及石油產(chǎn)品的運(yùn)輸主要依靠海運(yùn)，油品在裝卸過(guò)程中難免會(huì)發(fā)生滲漏，甚至泄露的重大事故，從而污染海洋，尤其是港口區(qū)域的海水，造成環(huán)境的影響甚至生態(tài)的破壞，為了減少這種滲漏、泄露所帶來(lái)的危害，人們采取了多種補(bǔ)救的措施。目前用的比較多的是化學(xué)試劑法和物理吸附法，化學(xué)試劑的方法主要是用表面活性劑做驅(qū)油劑，將游離的油分子通過(guò)表面活性劑的作用分散溶解在海水中，這種方法雖然效率高，但是實(shí)質(zhì)上造成了深層污染，使原本漂浮的污染源向縱深污染，擴(kuò)大了海洋污染的范圍，再者引入的化學(xué)試劑本身對(duì)海洋生物有二次污染。物理吸附主要是用吸油氈一類的親油性材料圍堵浮油、吸附浮油，控制浮油擴(kuò)散的范圍，但是這種方法僅限于小范圍裝卸油區(qū)域的防范控制，無(wú)法應(yīng)用于更廣泛的海面區(qū)域。很多科研工作者發(fā)明了各種抽吸被污染海水進(jìn)行油水分離的裝置，但是效率低下，不能徹底解決問(wèn)題，尤其是低含油海域表面的處理?，F(xiàn)在人類對(duì)海洋的依賴程度越來(lái)越高，國(guó)際上對(duì)海洋的環(huán)境要求也越來(lái)越高，我們不能再用傳統(tǒng)的低效率的方式回報(bào)海洋的包容。
[0003]申請(qǐng)?zhí)枮镃N201310293806.X的中國(guó)專利公開(kāi)了一種三元多孔高吸油性聚電解質(zhì)樹(shù)脂及其制備方法，以苯乙烯和加價(jià)丙烯酸酯類為單體，同時(shí)引入制孔劑，采用懸浮聚合法合成多孔型的高吸油樹(shù)脂。然后在合成的多孔高吸油樹(shù)脂基體上接枝弱配位離子。制孔劑的加入使樹(shù)脂呈現(xiàn)不規(guī)則的多孔結(jié)構(gòu)，而弱配位離子集團(tuán)的引入進(jìn)一步增加了稀有性聚電解質(zhì)樹(shù)脂網(wǎng)絡(luò)內(nèi)外的滲透壓，從而克服了現(xiàn)有高吸油樹(shù)脂吸油倍率低和吸油速率慢的缺點(diǎn)。該多孔高吸油聚電解質(zhì)樹(shù)脂在處理海洋浮油和工業(yè)含油廢水領(lǐng)域有較好的發(fā)展前景。
[0004]上述技術(shù)方案在一定程度上解決了現(xiàn)有高吸油樹(shù)脂吸油能力不足的缺點(diǎn)，但是該多孔高吸油聚電解質(zhì)樹(shù)脂的降解性較差，會(huì)對(duì)海洋造成二次污染，不合符當(dāng)今綠色環(huán)保的理念。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于煅燒貝殼微孔結(jié)構(gòu)的海面油污處理微粉的制備方法。本發(fā)明發(fā)明制得的海面油污處理微粉吸油能力強(qiáng)，在海面的分散性和漂浮性好，且可自然降解，綠色環(huán)保。
[0006]本發(fā)明的具體技術(shù)方案為:一種基于煅燒貝殼微孔結(jié)構(gòu)的海面油污處理微粉，包括以下步驟，且以下各物質(zhì)份數(shù)均為重量份:
A、將洗凈的貝殼在300-500°C下煅燒20-50min，接著在1011^11內(nèi)升溫至700-850°(3，恒溫煅燒5-10111；[11后在5-10111；[11內(nèi)降溫至400-600°(3，然后自然冷卻至常溫。
[0007]對(duì)貝殼進(jìn)行煅燒，能夠除去貝殼中的有機(jī)物，從而使貝殼成為內(nèi)部具有無(wú)數(shù)微孔結(jié)構(gòu)的骨架，從而具有出色的吸附性，給吸附海面油污提供了可能性。經(jīng)過(guò)上述特殊方法煅燒的貝殼，貝殼內(nèi)部形成的微孔數(shù)量多，且貝殼骨架的強(qiáng)度較好。
[0008]B、將煅燒后的貝殼粉碎為貝殼粉微粒，將所述貝殼粉微粒與表面改性劑混合并進(jìn)行研磨，研磨后制得表面改性貝殼粉。
[0009]由于貝殼粉微粒為無(wú)機(jī)材料，主要表現(xiàn)為親水性，對(duì)貝殼粉微粒進(jìn)行表面改性能夠增加其親油性，從而有利于對(duì)油性物質(zhì)的吸附和對(duì)有機(jī)材料的相容性。
[0010]C、將100份所述表面改性貝殼粉與1-2份羧甲基纖維素、80-100份聚醚多元醇、100-160份異氰酸酯、0.1-0.2份催化劑和0.1-0.2份茶皂素和3_5份水混合均勻進(jìn)行發(fā)泡，制得硬質(zhì)泡沫料。
[0011 ] D、將所述硬質(zhì)泡沫料進(jìn)行粉碎，制得成品。
[0012]由于貝殼粉自身的漂浮性以及分散性不夠理想，將表面改性貝殼粉與有機(jī)材料復(fù)合并進(jìn)行發(fā)泡、粉碎后，成品具有了輕質(zhì)的疏松結(jié)構(gòu)，從而大大提高了貝殼粉的漂浮性和在水中的分散性。此外有機(jī)材質(zhì)的泡沫自身也具有一定的吸附性，能夠輔助貝殼粉進(jìn)行吸油。在步驟C的各物質(zhì)中，羧甲基纖維素起到粘合劑的作用，提高無(wú)機(jī)材料與有機(jī)材料的結(jié)合性，水作為發(fā)泡劑，茶皂素作為乳化劑和穩(wěn)定劑。在復(fù)合過(guò)程中，有機(jī)材料的配比不宜過(guò)多，否則會(huì)將貝殼粉的微孔完全覆蓋，從而影響吸油效率。
[0013]作為優(yōu)選，步驟A中所述貝殼選自貽貝、扇貝、珍珠貝、河蚌、蛤蜊。
[0014]作為優(yōu)選，步驟B中所述貝殼粉微粒的粒度為300-1500目。
[0015]作為優(yōu)選，步驟B中所述貝殼粉微粒的表面改性過(guò)程中，表面改性劑的質(zhì)量為貝殼粉微粒的3-4%，表面改性溫度為75-95°C，時(shí)間為35-55min。
[0016]作為優(yōu)選，所述表面改性劑為硬質(zhì)酸鈉或十二烷基苯磺酸鈉。
[0017]作為優(yōu)選，步驟C中所述催化劑選自三乙烯二胺、辛酸亞錫或二月桂酸二丁基錫。
[0018]作為優(yōu)選，步驟C中所述聚醚多元醇的制備方法如下:將10份木粉和20-30份木質(zhì)素混合后添加到200-300份苯酚中在155-165°C下攪拌反應(yīng)60-80min，在反應(yīng)過(guò)程中逐漸添加200-300份濃度為15^%的氫氧化鈉溶液，然后用檸檬酸鈉將反應(yīng)液調(diào)至中性后，降溫至65-75°C，加入400-600份甲醛、60-80份多元醇后繼續(xù)進(jìn)行攪拌反應(yīng)l-2h，制得聚醚多元醇。
[0019]上述方法制得的聚醚多元醇能夠提高成品的強(qiáng)度，且木質(zhì)素為可自然降解材料，制成成品后，可自然降解，不會(huì)對(duì)海洋造成二次污染。
[0020]作為優(yōu)選，步驟C發(fā)泡方法具體為:將各物質(zhì)混合攪拌均勻后，在25_55°C下熟化5-15min0
[0021]作為優(yōu)選，步驟D完成后成品的粒度為400-1000目。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明發(fā)明制得的海面油污處理微粉吸油能力強(qiáng)，在海面的分散性和漂浮性好，且可自然降解，綠色環(huán)保。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0024]實(shí)施例1
一種基于煅燒貝殼微孔結(jié)構(gòu)的海面油污處理微粉的制備方法，包括以下步驟，且以下各物質(zhì)份數(shù)均為重量份: A、將洗凈的貝殼在400°C下煅燒35min，接著在1min內(nèi)升溫至780°C，恒溫煅燒7.5min后在7.5min內(nèi)降溫至500°C，然后自然冷卻至常溫。其中所述貝殼為貽貝。
[0025]B、將煅燒后的貝殼粉碎為粒度為900目的貝殼粉微粒，將所述貝殼粉微粒與表面改性劑混合并進(jìn)行研磨，研磨后制得表面改性貝殼粉。其中，表面改性劑的質(zhì)量為貝殼粉微粒的3.5%，表面改性溫度為85°C，時(shí)間為45min。表面改性劑為硬質(zhì)酸鈉。
[0026]C、將100份所述表面改性貝殼粉與1.5份羧甲基纖維素、90份聚醚多元醇、130份異氰酸酯、0.15份三乙烯二胺和0.15份茶皂素和4份水混合均勻，在40°C下熟化lOmin，制得硬質(zhì)泡沫料。
[0027]其中，所述聚醚多元醇的制備方法如下:將10份木粉和25份木質(zhì)素混合后添加到250份苯酚中在160°C下攪拌反應(yīng)70min，在反應(yīng)過(guò)程中逐漸添加250份濃度為15wt%的氫氧化鈉溶液，然后用檸檬酸鈉將反應(yīng)液調(diào)至中性后，降溫至70°C，加入500份甲醛、70份多元醇后繼續(xù)進(jìn)行攪拌反應(yīng)1.5h，制得聚醚多元醇。
[0028]D、將所述硬質(zhì)泡沫料進(jìn)行粉碎，制得粒度為700目的成品。
[0029]實(shí)施例2
一種基于煅燒貝殼微孔結(jié)構(gòu)的海面油污處理微粉的制備方法，包括以下步驟，且以下各物質(zhì)份數(shù)均為重量份:
A、將洗凈的貝殼在300°C下煅燒50min，接著在1min內(nèi)升溫至700°C，恒溫煅燒1min后在5min內(nèi)降溫至400°C，然后自然冷卻至常溫。其中所述貝殼為扇貝。
[0030]B、將煅燒后的貝殼粉碎為粒度為300目的貝殼粉微粒，將所述貝殼粉微粒與表面改性劑混合并進(jìn)行研磨，研磨后制得表面改性貝殼粉。其中，表面改性劑的質(zhì)量為貝殼粉微粒的3%，表面改性溫度為75°C，時(shí)間為55min。表面改性劑為十二烷基苯磺酸鈉。
[0031]C、將100份所述表面改性貝殼粉與I份羧甲基纖維素、80份聚醚多元醇、100份異氰酸酯、0.1份辛酸亞錫和0.1份茶皂素和3份水混合均勻，在25°C下熟化15min，制得硬質(zhì)泡沫料。
[0032]其中，所述聚醚多元醇的制備方法如下:將10份木粉和20份木質(zhì)素混合后添加到200份苯酚中在155°C下攪拌反應(yīng)80min，在反應(yīng)過(guò)程中逐漸添加200份濃度為15wt%的氫氧化鈉溶液，然后用檸檬酸鈉將反應(yīng)液調(diào)至中性后，降溫至65°C，加入400份甲醛、60份多元醇后繼續(xù)進(jìn)行攪拌反應(yīng)2h，制得聚醚多元醇。
[0033]D、將所述硬質(zhì)泡沫料進(jìn)行粉碎，制得粒度為400目的成品。
[0034]實(shí)施例3
一種基于煅燒貝殼微孔結(jié)構(gòu)的海面油污處理微粉的制備方法，包括以下步驟，且以下各物質(zhì)份數(shù)均為重量份:
A、將洗凈的貝殼在500°C下煅燒20min，接著在1min內(nèi)升溫至850°C，恒溫煅燒5min后在1min內(nèi)降溫至600°C，然后自然冷卻至常溫。其中所述貝殼為珍珠貝。
[0035]B、將煅燒后的貝殼粉碎為粒度為1500目的貝殼粉微粒，將所述貝殼粉微粒與表面改性劑混合并進(jìn)行研磨，研磨后制得表面改性貝殼粉。其中，表面改性劑的質(zhì)量為貝殼粉微粒的4%，表面改性溫度為95°C，時(shí)間為35min。表面改性劑為硬質(zhì)酸鈉。
[0036]C、將100份所述表面改性貝殼粉與2份羧甲基纖維素、100份聚醚多元醇、160份異氰酸酯、0.2份二月桂酸二丁基錫和0.2份茶皂素和5份水混合均勻，在55°C下熟化5min，制得硬質(zhì)泡沫料。
[0037]其中，所述聚醚多元醇的制備方法如下:將10份木粉和30份木質(zhì)素混合后添加到300份苯酚中在165°C下攪拌反應(yīng)60min，在反應(yīng)過(guò)程中逐漸添加300份濃度為15wt%的氫氧化鈉溶液，然后用檸檬酸鈉將反應(yīng)液調(diào)至中性后，降溫至75°C，加入600份甲醛、80份多元醇后繼續(xù)進(jìn)行攪拌反應(yīng)Ih，制得聚醚多元醇。
[0038]D、將所述硬質(zhì)泡沫料進(jìn)行粉碎，制得粒度為1000目的成品。
[0039]實(shí)施例4
一種基于煅燒貝殼微孔結(jié)構(gòu)的海面油污處理微粉的制備方法，包括以下步驟，且以下各物質(zhì)份數(shù)均為重量份:
A、將洗凈的貝殼在450°C下煅燒30min，接著在1min內(nèi)升溫至750°C，恒溫煅燒6min后在6min內(nèi)降溫至550°C，然后自然冷卻至常溫。其中所述貝殼為河蚌。
[0040]B、將煅燒后的貝殼粉碎為粒度為800的貝殼粉微粒，將所述貝殼粉微粒與表面改性劑混合并進(jìn)行研磨，研磨后制得表面改性貝殼粉。其中，表面改性劑的質(zhì)量為貝殼粉微粒的3%，表面改性溫度為80°C，時(shí)間為40min。表面改性劑為硬質(zhì)酸鈉。
[0041]C、將100份所述表面改性貝殼粉與1.5份羧甲基纖維素、95份聚醚多元醇、150份異氰酸酯、0.1份辛酸亞錫和0.2份茶皂素和5份水混合均勻，在40°C下熟化8min，制得硬質(zhì)泡沫料。
[0042]其中，所述聚醚多元醇的制備方法如下:將10份木粉和22份木質(zhì)素混合后添加到260份苯酚中在155°C下攪拌反應(yīng)65min，在反應(yīng)過(guò)程中逐漸添加240份濃度為15wt%的氫氧化鈉溶液，然后用檸檬酸鈉將反應(yīng)液調(diào)至中性后，降溫至75°C，加入550份甲醛、75份多元醇后繼續(xù)進(jìn)行攪拌反應(yīng)2h，制得聚醚多元醇。
[0043]D、將所述硬質(zhì)泡沫料進(jìn)行粉碎，制得粒度為400目的成品。
[0044]實(shí)施例5
一種基于煅燒貝殼微孔結(jié)構(gòu)的海面油污處理微粉的制備方法，包括以下步驟，且以下各物質(zhì)份數(shù)均為重量份:
A、將洗凈的貝殼在350°C下煅燒40min，接著在1min內(nèi)升溫至780°C，恒溫煅燒6min后在Smin內(nèi)降溫至600°C，然后自然冷卻至常溫。其中所述貝殼為蛤蜊。
[0045]B、將煅燒后的貝殼粉碎為粒度為600的貝殼粉微粒，將所述貝殼粉微粒與表面改性劑混合并進(jìn)行研磨，研磨后制得表面改性貝殼粉。其中，表面改性劑的質(zhì)量為貝殼粉微粒的3%，表面改性溫度為80°C，時(shí)間為35min。表面改性劑為十二烷基苯磺酸鈉。
[0046]C、將100份所述表面改性貝殼粉與1.5份羧甲基纖維素、80-100份聚醚多元醇、140份異氰酸酯、0.2份二月桂酸二丁基錫和0.1份茶皂素和3份水混合均勻，在45°C下熟化8min，制得硬質(zhì)泡沫料。
[0047]其中，所述聚醚多元醇的制備方法如下:將10份木粉和30份木質(zhì)素混合后添加到260份苯酚中在155°C下攪拌反應(yīng)75min，在反應(yīng)過(guò)程中逐漸添加260份濃度為15wt%的氫氧化鈉溶液，然后用檸檬酸鈉將反應(yīng)液調(diào)至中性后，降溫至70°C，加入450份甲醛、65份多元醇后繼續(xù)進(jìn)行攪拌反應(yīng)Ih，制得聚醚多元醇。
[0048]D、將所述硬質(zhì)泡沫料進(jìn)行粉碎，制得粒度為200目的成品。
[0049]本發(fā)明中所用原料、設(shè)備，若無(wú)特別說(shuō)明，均為本領(lǐng)域的常用原料、設(shè)備;本發(fā)明中所用方法，若無(wú)特別說(shuō)明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。
[0050]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效變換，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于煅燒貝殼微孔結(jié)構(gòu)的海面油污處理微粉的制備方法，其特征在于包括以下步驟，且以下各物質(zhì)份數(shù)均為重量份: A、將洗凈的貝殼在300-500°C下煅燒20-50min，接著在1min內(nèi)升溫至700-850°C，恒溫煅燒5-10111；[11后在5-10111；[11內(nèi)降溫至400-600°(3，然后自然冷卻至常溫； B、將煅燒后的貝殼粉碎為貝殼粉微粒，將所述貝殼粉微粒與表面改性劑混合并進(jìn)行研磨，研磨后制得表面改性貝殼粉； C、將100份所述表面改性貝殼粉與1-2份羧甲基纖維素、80-100份聚醚多元醇、100-160份異氰酸酯、0.1-0.2份催化劑和0.1-0.2份茶皂素和3-5份水混合均勻進(jìn)行發(fā)泡，制得硬質(zhì)泡沫料； D、將所述硬質(zhì)泡沫料進(jìn)行粉碎，制得成品。2.如權(quán)利要求1所述的一種基于煅燒貝殼微孔結(jié)構(gòu)的海面油污處理微粉的制備方法，其特征在于，步驟A中所述貝殼選自貽貝、扇貝、珍珠貝、河蚌、蛤蜊。3.如權(quán)利要求1所述的一種基于煅燒貝殼微孔結(jié)構(gòu)的海面油污處理微粉的制備方法，其特征在于，步驟B中所述貝殼粉微粒的粒度為300-1500目。4.如權(quán)利要求1所述的一種基于煅燒貝殼微孔結(jié)構(gòu)的海面油污處理微粉的制備方法，其特征在于，步驟B中所述貝殼粉微粒的表面改性過(guò)程中，表面改性劑的質(zhì)量為貝殼粉微粒的3-4%，表面改性溫度為75-95°C，時(shí)間為35-55min。5.如權(quán)利要求1或4所述的一種基于煅燒貝殼微孔結(jié)構(gòu)的海面油污處理微粉的制備方法，其特征在于，所述表面改性劑為硬質(zhì)酸鈉或十二烷基苯磺酸鈉。6.如權(quán)利要求1所述的一種基于煅燒貝殼微孔結(jié)構(gòu)的海面油污處理微粉的制備方法，其特征在于，步驟C中所述催化劑選自三乙烯二胺、辛酸亞錫或二月桂酸二丁基錫。7.如權(quán)利要求1所述的一種基于煅燒貝殼微孔結(jié)構(gòu)的海面油污處理微粉的制備方法，其特征在于，步驟C中所述聚醚多元醇的制備方法如下:將10份木粉和20-30份木質(zhì)素混合后添加到200-300份苯酚中在155-165°C下攪拌反應(yīng)60-80min，在反應(yīng)過(guò)程中逐漸添加200-300份濃度為15的％的氫氧化鈉溶液，然后用檸檬酸鈉將反應(yīng)液調(diào)至中性后，降溫至65-75°C，加入400-600份甲醛、60-80份多元醇后繼續(xù)進(jìn)行攪拌反應(yīng)l-2h，制得聚醚多元醇。8.如權(quán)利要求1或7所述的一種基于煅燒貝殼微孔結(jié)構(gòu)的海面油污處理微粉的制備方法，其特征在于，步驟C發(fā)泡方法具體為:將各物質(zhì)混合攪拌均勻后，在25-55°C下熟化5-15min。9.如權(quán)利要求1所述的一種基于煅燒貝殼微孔結(jié)構(gòu)的海面油污處理微粉的制備方法，其特征在于，步驟D完成后成品的粒度為400-1000目。
【文檔編號(hào)】C08G18/54GK105837776SQ201510935549
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年12月15日
【發(fā)明人】高良軍, 朱根民, 竺柏康, 高建豐, 竺振宇, 張紅玉, 董麗穎
【申請(qǐng)人】浙江海洋學(xué)院