[發明專利]一種基于再生紙漿的環境友好型絮凝材料的制備方法

在審

• 申請號: 201910297375.1
• 申請日: 2019-04-15
• 公開（公告）號: CN110117053A
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 張勇;陳超穎;張秀梅;姚菊明
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 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所有限公司 33100
• 代理人: 沈錫明

本發明公開了一種基于再生紙漿的環境友好型絮凝材料的制備方法。采用方法的要點是將再生紙漿纖維素與聚二烯二甲基丙基氯化銨經自由基聚合，制備得到以再生紙漿纖維素為主鏈、聚二烯二甲基丙基氯化銨為支鏈的環境友好型絮凝材料。本發明利用再生紙漿纖維素作為原料，變廢為寶，提高了纖維素資源的利用效率，為再生紙漿資源的利用開辟了新方向；且在保證良好絮凝能力同時，降低了絮凝材料的生產成本、提高了經濟效益；二次纖維的回收利用可減少污染、保護環境，還可以縮短絮凝材料產品在自然環境中的降解周期，具有重要的經濟和環境效益。

技術領域

本發明涉及一種絮凝材料的制備方法，特別涉及一種基于再生紙漿的環境友好型絮凝材料的制備方法，屬于有機高分子材料制備技術領域。

背景技術

近年來，印染、造紙等工業的迅速發展，消耗大量水資源、產生大量廢水，因此需要對其產生的廢水及時進行有效的處理。用于廢水處理過的方法很多，如離子交換法、生化法、電滲析法、絮凝沉淀法、化學氧化法、吸附法、膜過濾法等，其中成本最低、工藝最簡單的即為絮凝沉淀法，而絮凝劑是絮凝沉淀法的關鍵因素。目前，絮凝劑的種類豐富，包括有無機低分子絮凝劑、無機高分子絮凝劑、合成高分子絮凝劑、天然高分子絮凝劑、微生物絮凝劑等。其中，聚二烯二甲基丙基氯化銨應用較為廣泛，屬于合成高分子絮凝劑，屬于強陽離子聚電解質,陽離子密度較高，但也存在一些缺陷：(1)屬于石油加工產品，資源有限、不可持續；(2)呈直鏈狀線性結構，捕獲懸浮顆粒的能力相對較弱；(3)在自然界中可生物降解性能較差。因此，需要一種資源豐富、可持續，能與聚二烯二甲基丙基氯化銨形成交聯網狀結構，可生物降解性好的高分子替代部分聚二烯二甲基丙基氯化銨，制備環境友好的新型絮凝材料。

纖維素作為地球上最為豐富的可再生資源之一，富含活性基團，便于化學改性。當前工業發展水平下，紙與紙板消費量大，以致廢紙的產生量也很大，將廢紙加工成再生紙漿，利用再生紙漿纖維素作為原料，可以實現變廢為寶，提高纖維素資源的利用效率，為再生紙漿資源的利用開辟新的方向。將再生紙漿纖維素與聚二烯二甲基丙基氯化銨經自由基聚合生成一種以纖維素半剛性鏈為骨架，以柔性聚二烯二甲基丙基氯化銨為支鏈的環境友好型絮凝材料，在保證良好的絮凝能力同時，可降低絮凝材料的生產成本、提高經濟效益；且二次纖維的回收利用可減少污染、保護環境，還可以縮短絮凝材料產品在自然環境中的降解周期，具有重要的經濟和環境效益。

在纖維素基絮凝劑制備領域，中國專利(CN 201811009449)“一種超支化木質素接枝陽離子聚丙烯酰胺絮凝劑及其制備方法”以丙烯酰胺、陽離子共單體為原料，在水中通過自由基聚合反應，制備末端帶鹵原子的陽離子聚丙烯酰胺預聚物，再將預聚物和木質素混合溶于堿液反應，得到具有優良絮凝性能的超支化木質素接枝陽離子聚丙烯酰胺絮凝劑；中國專利(CN 201811357062)“一種環保生物基絮凝劑的制備方法”將預處理棉花籽殼改性淀粉再與檸檬酸鈉反應，用冰醋酸調節pH，合成一種環保生物基絮凝劑；美國專利(US19970897164)“Method for manufacturing grafted polyacrylamide flocculant ofcationic/ampholytic ions”以淀粉或微晶纖維素為骨架，以高錳酸鉀為引發劑，水解后與烷基氨基甲醇反應合成一種陽離子/兩性離子接枝聚丙烯絮凝劑；美國專利(US201514591939)“Use Of Celluloses In Water Treatment”將水源水與改性纖維素、混凝劑和(或)絮凝劑混合，向處理過的水提供有效數量的改性纖維素，以提高水的處理效率；美國專利(US201715782585)“Effluent Treatment Mixture”利用一種混凝劑-絮凝劑混合物處理水介質中含有顆粒的廢水，以便于將所述顆粒與所述水介質分離。截至目前，還未見到利用再生紙漿纖維素與聚二烯二甲基丙基氯化銨通過自由基聚合制備環境友好型絮凝材料的相關工藝技術出現。