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宁波材料所高效溢油应急吸附材料产业化新进展
作者:,日期:2017-06-28

  21世纪是海洋世纪,海洋经济已经成为我国经济发展新的增长点。“一带一路”战略为我国的海洋经济发展提供了新的机遇,同时在发展过程中,也必将遇到不少挑战。发展海洋经济,除了要提高海洋资源开发能力、海洋贸易能力及海疆防御能力,海洋环境保护与污染治理也至关重要。

  海洋资源开采与运输日趋频繁,由此带来的海洋事故与海洋污染也越来越严重,如海洋溢油事件,给环境和经济带来巨大的损失。日趋频繁的海洋运输、油气开采活动,也使得海洋石油泄漏等突发事件发生频率越来越高。近些年,石油泄漏事件给海洋生态带来的巨大的危害。 “埃克森•瓦尔迪兹号”油轮泄漏、美国墨西哥湾原油泄漏等事故,导致的损失高达数百亿美元;大连新港油罐区原油泄漏、蓬莱油田溢油事故对海洋生态环境造成严重的污染损害,损失达数十亿人民币。

  溢油事件发生后,对溢油的快速处置是降低灾害的重要途径;而利用吸附材料对溢油进行吸附、回收与再利用,是溢油处置的有效方法。由于溢油容易扩散、挥发,且在海浪作用下容易乳化,因此,用于溢油处置的吸附材料必须具备:吸油速率快、吸油率高、吸水率低、对薄油层吸附能力强等特征。

  近年来兴起的仿生技术为溢油处置吸附材料的发展提供了新思路。自然界中如鸭子、鹅等的羽毛遇水而不粘水但很容易粘油,因为这些动物羽毛表面具有微结构及低表面能分子膜。基于此,通过表面微纳结构的设计和低表面处理,可有效提高吸油材料吸油、憎水性,同时由于表面微纳结构导致的毛细作用力,使得其对薄油层的吸附能力大大增强。然而,构造微纳结构与低表面能,通常需要较高的成本、微纳结构的强度相对较低、且低成本大面积生产相对困难。

  中科院宁波材料所海洋新材料与应用技术重点实验室王立平和曾志翔研究员带领的研究小组经过多年的理论、实验及试生产研究,发展了吸附材料微纳结构与表面能调控新方法,研制了环保型一步相分离制备超疏水吸油材料新技术。解决了吸附材料微纳结构的可控性与稳定性问题,实现了环保、低成本、高效率超疏水吸油材料生产与商业化。目前,相关技术及生产线已经转移给上海仪耐新材料科技有限公司,公司在上海奉贤、山东东营建立了两个生产基地,形成日产60000平米生产规模,其中单条生产线的生产效率最高达200平米/小时。基于本技术开发了:超疏水吸油毡材料、超疏水三维织物材料、超疏水网材料、高性能围油栏材料、水下有机物吸附材料等系列产品。产品在胜利油田、中石化、中石油、中船重工等相关企业进行储备与广泛应用。2016年相关产品的销售规模达到1500多万元,预计2017年相关产品销量将达到2500万元以上。

 

超疏水吸油毡与现有吸油毡性能对比

  

  上海生产基地示范生产线

 

  东营生产基地

  

  成品材料

  

  (表面事业部  宋海明)