廢舊的靜電植絨布 還能回收再利用?

　　自然界給了人們許多仿生靈感。德國Bathlott等發現植物人厭槐葉萍(Salvinia molesta)有著特殊的表面結構，其表面密集分布著很多“毛發”，整個葉面，除毛發尖端外，覆蓋著納米尺度的蠟質晶體，呈現超疏水性。因其特殊的表面結構，人厭槐葉萍具有良好的水下空氣層保持能力，是研究水下減阻和保溫等的仿生原型。對它進一步研究發現，由于其特殊的表面結構，人厭槐葉萍葉片還具有作為石油吸附劑的應用潛力，它表面的疏水性使葉片具有良好的選擇吸附性，而毛狀結構的存在，大大增加了吸油能力。然而，被植物葉片吸附的油較難回收，不具備多次吸油性能。

　　研究者前期用靜電植絨方法對人厭槐葉萍空氣層持性進行仿生，植絨樣品的表面毛發結構與植物葉片的表面結構具有一定相似性。在此基礎上，進一步研究靜電植絨仿生樣品在吸附油類方面的應用。我國靜電植絨布年產量超過6.4億米，而在其回收利用方面目前幾乎處于空白狀態，本研究期望將靜電植絨仿生樣品應用在漏油回收中，為廢舊紡織品回收再利用提供新路徑。石油至今仍是人類重要的能源和化工原料，全球年開采量巨大。石油的開采運輸過程中，意外的漏油事故會對環境造成嚴重危害。針對處理泄漏在洋面的石油，科技工作者已進行許多研究。概括來講，主要有燃燒法、化學分散法等傳統處理方法，但其利用泄漏的石油的效率低，還可能對環境造成二次污染;生物降解法和凝固法等成本過高、效率偏低;吸附法處理泄漏石油，目前得到了人們的認可。吸附法中的吸附材料主要有天然和合成兩大類，其中天然材料吸附劑如木屑，木棉等，雖來源廣，成本低，但它們不僅吸附石油，還吸附水，效率低。為使吸附劑具有良好的選擇吸附性，可對吸附劑進行疏水親油改性。此外，一些新型吸附技術如靜電紡纖維膜、改性海綿等，雖然表現出較好的選擇性吸油性能，但其推廣應用還受到成本和大規模制備等問題的制約。

　　不同材料、尺寸植絨樣品以及從市場獲得的植絨和絨毛類商品都具有較好的吸油能力，用于泄漏油類吸附具有較好性價比，提示了靜電植絨織物和類似絨毛織物回收再利用的新途徑。

　　植絨絨毛尺寸和植絨條件：

　　不同絨毛植絨樣品的最大吸油量：

　　合成纖維吸附材料目前占據吸附劑主要市場，一般產品吸附性能可達到10 g/g以上，以3M公司的P-FL550DD 為例，其標準型承諾吸附量可達2.17 L/m2，略優于本研究中靜電植絨產品。但是合成纖維吸附材料成本較高(505~758 元/kg)，而來源廣泛的天然吸附材料經疏水改性后作為吸附劑雖然成本較低(95 元/kg)，但也有吸附量低(1~5 g/g)、油回收及循環使用困難等問題。我國植絨商品年銷售量大，如能將其廢舊物進行充分的回收利用，雖需附加額外疏水改性成本，但仍具有較好的優勢，因植絨產品吸油回收方便，首次吸附油回收率可達70%以上，同時可多次循環使用。

　　仿生植絨樣品經疏水改性后有良好的疏水親油性，可以快速吸附油水混合物中的油，而不吸附水，表現出優異的選擇吸附性。樣品對礦物油和植物油都具有較快的吸附速率，最大吸油量媲美商用吸附劑，吸附效率高。樣品吸油后能保持漂浮，便于收回。樣品吸附的油在合適壓力下，首次回收率達到70%以上，回收后植絨樣品可循環使用，后續回收率可達100%，循環使用多次仍具有好的吸油性能。