[發(fā)明專利]一種用于處理含絲多組分面料印染廢水的纖維素-殼聚糖綠色絮凝材料的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810009076.9
• 申請日: 2018-01-04
• 公開（公告）號: CN108217892A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張勇;劉建薪;魯慧娟;況勇;陳艷霞;張秀梅;姚菊明
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江理工大學(xué);嵊州盛泰色織科技有限公司
• 主分類號: C02F1/56
• 分類號: C02F1/56
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 沈錫明

本發(fā)明公開了一種用于處理含絲多組分面料印染廢水的纖維素?殼聚糖綠色絮凝材料的制備方法。采用方法的要點是將纖維素與殼聚糖溶于氫氧化鈉和尿素混合溶液中，通過戊二醛將兩者交聯(lián)，經(jīng)去離子水洗滌，最終制得環(huán)境友好、高效絮凝的纖維素?殼聚糖綠色絮凝材料。本發(fā)明使用的纖維素和殼聚糖均為天然高分子有機物，可生物降解。同時，殼聚糖的引入擴充了制備絮凝材料的原料范圍，開拓了殼聚糖的應(yīng)用領(lǐng)域，提出了一種制備新型綠色絮凝材料的創(chuàng)新思路，可切實地解決傳統(tǒng)絮凝材料難可生物降解、易造成二次污染等問題，具有重要的現(xiàn)實意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及了一種綠色絮凝材料的制備方法，特別涉及一種用于處理含絲多組分面料印染廢水的纖維素-殼聚糖綠色絮凝材料的制備方法，屬于環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著印染工業(yè)的迅速發(fā)展，印染廢水的種類和數(shù)量迅猛增加，對水體的污染也日趨廣泛和嚴重，威脅人類的健康和安全。目前，用于處理印染廢水的絮凝材料主要是聚丙烯酰類化合物，但該類絮凝材料不能有效的生物降解，且降解產(chǎn)物丙烯酰胺單體對人體有毒，對水體會造成二次污染。因此，本發(fā)明即以天然來源、可生物降解的纖維素和殼聚糖為基礎(chǔ)原料，制備一種環(huán)境友好、高效絮凝的綠色絮凝材料。

纖維素是地球上含量最豐富的天然高分子化合物，由單一的D-葡萄糖單元通過β-1,4-糖苷鍵鏈狀連接而成。纖維素不溶于水及一般有機溶劑，是植物細胞壁的主要成分。殼聚糖是由自然界廣泛存在的幾丁質(zhì)經(jīng)脫乙酰作用得到的，其生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等優(yōu)良性能被廣泛關(guān)注。

目前，廣泛使用的傳統(tǒng)絮凝劑面臨難生物降解，對水體造成二次污染，絮凝效果差等問題。在絮凝劑制備領(lǐng)域，中國專利(CN201410798666.6)“一種纖維素/殼聚糖復(fù)合小球及其制備方法及應(yīng)用”將纖維素和殼聚糖分別溶于離子液體中，加熱交聯(lián)并在凝固浴中得到凝膠態(tài)復(fù)合小球，并對其吸附性進行表征；中國專利(CN201110242033.3)“一種高分子絮凝劑的制備方法及應(yīng)用”以魔芋粉為原料，使用環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)，丙烯酰胺接枝，黃原酸化得到最終產(chǎn)品魔芋接枝型黃原酸酯；中國專利(CN201510389451.3)“一種用于焦化廢水的復(fù)合型高分子絮凝劑及其制備方法”以多種改性淀粉為原料，在引發(fā)劑和弱酸條件下，與多種單體進行接枝共聚，制備得到改性淀粉接枝共聚物，并與多種無機絮凝劑共混制成了復(fù)合型高分子絮凝劑；美國專利(US 20150197439A1)“一種污泥脫水方法”將污泥與纖維素混合得到改性污泥，再將改性污泥與凝結(jié)劑混合使污泥凝結(jié)改性。截至目前，還未見到同時利用纖維素和殼聚糖為基礎(chǔ)原料，用于制備環(huán)境友好、高效絮凝綠色絮凝材料的相關(guān)工藝技術(shù)出現(xiàn)。

纖維素和殼聚糖均為天然高分子化合物，來源廣泛、可生物降解、價格低廉，將其作為基礎(chǔ)原料制備一種新型綠色絮凝材料，將具備可生物降解、產(chǎn)品附加值高等優(yōu)點，為新型綠色絮凝材料的制備提供了一條創(chuàng)新思路。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服目前制備的絮凝材料不能生物降解等問題，同時資源化利用纖維素和殼聚糖，以制備高附加值可生物降解的綠色絮凝材料，本發(fā)明的目的是提供一種用于處理印染廢水的纖維素-殼聚糖綠色絮凝材料的制備方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是采用以下步驟：

1)將纖維素粉末溶于-10～-15℃預(yù)冷凍的6wt％氫氧化鈉和14wt％尿素溶液中，得到無色、透明的纖維素溶液；

2)將殼聚糖溶解在1wt％乙酸溶液中，磁力攪拌器250r/min在常溫下攪拌1～2h，將殼聚糖的氨基質(zhì)子化，得到殼聚糖渾濁液；

3)將步驟2)中得到的殼聚糖渾濁液，溶解在7wt％氫氧化鈉和10wt％尿素溶液中，經(jīng)3次冷凍循環(huán)，得到無色、透明的殼聚糖溶液；

4)將步驟1)中得到的纖維素溶液和步驟3)中得到的殼聚糖溶液在25～80℃下按照一定質(zhì)量比在200r/min磁力攪拌下進行混合，加入一定量的20wt％戊二醛溶液，攪拌反應(yīng)25～150min，得到膠狀產(chǎn)物；