[發明專利]一種復合纖維素納米纖絲水凝膠球及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010024220.3
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111116943B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 解洪祥;程紹玲;伊晴;成德華;鄔清;魏鵬鵬;馬慶雪;尹茂輝;王康琪;劉偉
• 申請（專利權）人: 天津科技大學
• 主分類號: C08J3/075
• 分類號: C08J3/075;C08L1/02;C08L29/04;C08L33/02;C08K5/07;B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20;C02F101/30
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1.一種復合纖維素納米纖絲水凝膠球，其特征在于：該水凝膠球是以纖維素納米纖絲、聚乙烯醇、水溶性聚合物、水、礦物質油為原料，通過表面活性劑的乳化作用形成油包水乳狀液，再通過交聯劑引發交聯反應制備而成，其形貌為球形，粒徑為0.5～4mm，含水率大于90％；

所述的水溶性聚合物是由丙烯酸、甲基丙烯酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸三種單體按照任意比例通過自由基引發聚合的方式聚合而成；

所述的交聯劑為乙二醛、丙二醛、丁二醛、戊二醛、己二醛中的任意一種；

所述表面活性劑的HLB值小于8；

所述的礦物質油為柴油、白油、液體石蠟中的任意一種。

2.根據權利要求1所述的復合纖維素納米纖絲水凝膠球，其特征在于：所述的纖維素納米纖絲為直徑3～80nm，長度為大于1微米的纖維素材料。

3.根據權利要求1所述的復合纖維素納米纖絲水凝膠球，其特征在于：所述的表面活性劑為司盤60、司盤80、司盤85中的任意一種。

4.一種如權利要求 1至3任一項所述的復合纖維素納米纖絲水凝膠球的制備方法，其特征在于：包括下述步驟：

(1)在15～35℃條件下將1質量份的聚乙烯醇、0.1～0.5質量份的水溶性聚合物和10～20質量份的蒸餾水混合，然后在80～95℃條件下攪拌2～5h，然后自然冷卻至15～35℃，加入80質量份的纖維素納米纖絲水懸浮液，在15～35℃條件下攪拌5～30min，再加入由6～10質量份的表面活性劑與300～500質量份的礦物質油構成的均勻混合液，繼續在15～35℃條件下攪拌5～10min，然后加入1～10質量份的質量分數為1.5％的交聯劑水溶液，繼續在15～35℃條件下攪拌0.25～1h，然后控溫45～75℃攪拌4～12h，反應完畢；

(2)用細篩過濾上述步驟(1)得到的反應液，然后用50～200質量份的乙酸乙酯浸泡過濾所得水凝膠球5～30min，然后過濾，再用50～200質量份的乙醇浸泡過濾所得水凝膠球5～30min，然后過濾，最后用50～200質量份的蒸餾水浸泡過濾所得水凝膠球5～30min，然后過濾，最終得到復合纖維素納米纖絲水凝膠球產品；

所述纖維素納米纖絲水懸浮液是由纖維素納米纖絲和水組成，其中的纖維素納米纖絲含量為1.0～3.0wt％；

所述細篩的孔徑大小為0.1～0.5mm。

5.根據權利要求4所述的一種復合纖維素納米纖絲水 凝膠球的制備方法，其特征在于：所述的攪拌為機械攪拌，攪拌速度為100～400r/min。

6.一種權利要求1至3任一項所述的復合纖維素納米纖絲水凝膠球的應用，其特征在于：用于吸附污水中重金屬離子或有機污染物；

所述的有機污染物為有機酚類和有機胺類物質。