论文部分内容阅读
随着经济飞速发展,油污染对人类和海洋生物带来的危害日益严重。本文利用新型纳微米纤维制备技术一溶液喷射法制备了甲基丙烯酸酯系有机液体吸附纤维,并对纤维的制备工艺、纤维的交联结构等进行了研究。 以甲基丙烯酸β羟乙酯(HEMA)为物理交联剂,以二乙烯基苯(DVB)为化学交联剂,以N,N-二甲基乙酰胺为溶剂,制备了浓度为10%的纺丝溶液。流变性能测试结果表明,纺丝溶液具有剪切稀释性,是典型的非牛顿流体。研究了溶液喷射法纺丝工艺参数对纤维形貌结构的影响,发现在一定的范围内,随着热空气温度、挤出速率、牵伸风压与抽吸风风量的增大,纤维直径减小,纤维网表面形貌趋于良好。在本研究工艺条件下,最佳热空气温度、挤出速率、牵伸风压与抽吸风风量分别为170℃、10ml/h、0.03MPa与2520m3/h。 利用溶液喷射法制备了7种交联结构和程度不同的纤维,并对其结构和性能进行了研究。红外光谱和凝胶分率测试结果表明,HEMA和DVB的添加使纤维形成了半互穿网络结构,化学交联点的形成使纤维热学性能和力学性能得到提高,物理交联程度越强吸附能力越好,化学交联对于提升纤维的吸附能力没有帮助,但稳定的化学交联点使纤维不易溶解在油品中。纤维对柴油、机油与大豆油吸附效果良好,最高可达14g/g,保油率均在60%~90%之间,且纤维材料只吸油不吸水。 采用相同种类和用量的交联剂制备出粒状树脂吸油材料、薄膜状吸油材料与溶液喷射法有机液体吸附纤维,研究了其结构和吸附行为。X射线衍射图谱、凝胶分率等测试结果表明,三者大分子聚集态结构基本相同,主要由无定型区构成,粒状树脂比表面积最小,凝胶分率最大,纤维比表面积最大,凝胶分率最小,薄膜居中。吸油动力学拟合结果表明准二级吸附动力学方程拟合效果较好,说明三种吸附材料对对油品的吸附属于化学吸附;在柴油中的拟合效果均差于二甲苯;纤维对柴油的饱和吸油率最大,说明吸附粘度较大的烷烃类油品时,比表面积大、结构蓬松的纤维网更具优势。