多吸附基環保水處理複合面料的製備方法:專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善

《多吸附基環保水處理複合面料的製備方法》是安徽翰聯紡織有限公司於2017年11月10日申請的專利，該專利申請號：2017111035224，專利公布號：CN107754770A，專利公布日：2018年3月6日，發明人是：章磊、張毅、談傑。

《多吸附基環保水處理複合面料的製備方法》公開一種多吸附基環保水處理整理液，包括以下質量份數的原料製備：殼聚糖2～5份、海藻酸鈉3～7份、2wt％的乙酸水溶液80～100份、明膠10～15份、戊二醛2～3份、水合稀土氧化物1～3份、白炭黑2～4份。《多吸附基環保水處理複合面料的製備方法》還公開使用上述多吸附基環保水處理整理液製備複合面料的方法以及的一種水處理裝置。《多吸附基環保水處理複合面料的製備方法》具有吸附量大、吸附對象廣的優點。

2021年8月16日，《多吸附基環保水處理複合面料的製備方法》獲得安徽省第八屆專利獎優秀獎。

基本介紹

中文名：多吸附基環保水處理複合面料的製備方法
公布號：CN107754770A
公布日：2018年3月6日
申請號：2017111035224
申請日：2017年11月10日
申請人：安徽翰聯紡織有限公司
地址：安徽省亳州市利辛縣工業園區永興西路22號
發明人：章磊、張毅、談傑
Int.Cl.：B01J20/24(2006.01)I、B01J20/30(2006.01)I、C02F1/28(2006.01)I、C02F1/62(2006.01)I、C02F1/58(2006.01)I
類別：發明專利

專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,

專利背景

廢水包括工業廢水、生活廢水兩種。其中，工業廢水中含有重金屬離子，生活廢水中存在大量的磷離子。過量的磷離子會導致水體的富營養化；而重金屬離子進入人體後，蓄積於腎臟和肝臟中，使再吸收發生障礙，會導致蛋白尿、胺基酸尿和糖尿等病變的產生。因此，無論是工業廢水還是生活廢水都需要進行過濾、吸附處理。截至2017年11月，已有技術的廢水處理的處理方式，包括以下幾種，其一，採用傳統的過濾網對廢水過濾，該方式利用網孔將水與其中的雜質進行分離，而對廢水中可溶性的污染物且達不到去除的效果，該方式一般設定在廢水預處理階段。其二，採用化學沉澱的方式對廢水進行處理，利用化學反應，使可溶性污染物發生沉降，通過靜置、過濾，實現水體的淨化。由於該方式需要投入化學藥劑，能容易造成水體的二次污染。其三，採用生物降解的方式對水體中的污染源進行降解，該方式一般適用於AO池，一方面需要比較苛刻的控制條件，另一方面，處理對象存在針對性，對無機物的處理效果不好。

發明內容

專利目的

《多吸附基環保水處理複合面料的製備方法》旨在製備一種吸附量大、吸附對象廣的多吸附基環保水處理複合面料的製備方法。

技術方案

《多吸附基環保水處理複合面料的製備方法》通過以下技術手段實現解決上述技術問題的：一種多吸附基環保水處理整理液，包括以下質量份數的原料製備：殼聚糖2～5份、海藻酸鈉3～7份、2wt％的乙酸水溶液80～100份、明膠10～15份、戊二醛2～3份、水合稀土氧化物1～3份、白炭黑2～4份。優選地，包括以下質量份數的原料製備：殼聚糖3份、海藻酸鈉4份、2wt％的乙酸水溶液95份、明膠12份、戊二醛2份、水合稀土氧化物2份、白炭黑2份。

一種使用上述多吸附基環保水處理整理液製備複合面料的方法，包括以下步驟：

（1）將白炭黑研磨至其粒徑為200～500納米的白炭黑粉末，烘乾；

（2）將稀土硝酸鹽水溶液加熱直至其呈粘稠狀，再自然冷卻後，粉碎，得到前驅體；將該前驅體超聲兩次，每次20分鐘，沉澱、過濾，研磨、烘乾後，得到其粒徑為200～500納米水合稀土氧化物；

（3）將殼聚糖加入至2wt％的乙酸水溶液中，在50～60℃下攪拌2～3小時至澄清溶液，再加入海藻酸鈉，攪拌1小時後，得到海藻酸鈉-殼聚糖混合溶液；

（4）將步驟（1）的白炭黑粉末、步驟（2）中的水合稀土氧化物、明膠、戊二醛加入至步驟（3）中的海藻酸鈉-殼聚糖混合溶液中，在80～85℃下攪拌30～40分鐘後，得到多吸附基環保水處理整理液；

（5）將步驟（4）的吸附基環保水處理整理液塗覆至PP機織布上，焙烘後，得到複合面料。

優選地，所述稀土硝酸鹽為硝酸釔或硝酸鈰或硝酸鑭的一種。優選地，所述超聲用的溶液為無水酒精。優選地，所述步驟（5）中的塗覆厚度為20～200絲，塗覆量為30～200克/平方米，焙烘溫度為60～75℃，焙烘時間為3～5分鐘。一種水處理裝置，包括容納桶體，所述容納桶體的頂部開設有進水口，底部開設有出水口；所述容納桶體的內部空腔設定有若干根導輥，所述若干根導輥自上而下分布；多吸附基環保水處理複合面料能依次穿過所述若干根導輥並形成波浪狀；所述多吸附基環保水處理複合面料包括至PP機織布以及塗覆在所述PP機織布表面的多吸附基環保水處理整理液；所述多吸附基環保水處理整理液包括以下質量份數的原料製備：殼聚糖2～5份、海藻酸鈉3～7份、2wt％的乙酸水溶液80～100份、明膠10～15份、戊二醛2～3份、水合稀土氧化物1～3份、白炭黑2～4份。優選地，在所述多吸附基環保水處理複合面料徑向的兩邊分別粘合有橡膠條，在所述桶體的內部空腔上開設有與所述橡膠條配合的槽體，所述橡膠條能插合在所述槽體中。優選地，在所述橡膠條的表面呈凹凸結構，所述槽體的內壁的結構與所述橡膠條其表面的結構適配。優選地，在所述橡膠條內填充有鐵絲。

改善效果

《多吸附基環保水處理複合面料的製備方法》將具有生物相容性的綠色天然材料殼聚糖、海藻酸鈉將混合，並在體系中分散經過超聲處理得到的水合稀土氧化物、以及白炭黑，利用殼聚糖、海藻酸鈉與pp機織布之間良好的界面作用，配合水合稀土氧化物、白炭黑良好的吸附性能，製備複合面料，通過實驗，該複合面料具有良好的機械性能以及吸附性能。《多吸附基環保水處理複合面料的製備方法》的水合稀土氧化物由於進行了超聲空化處理，其比表面積增大，吸附效果相比2017年11月以前技術的稀土氧化物有所提高。經測試，《多吸附基環保水處理複合面料的製備方法》的複合面料存在兩個個最大吸熱峰值，這兩個最大吸熱峰值分別位於107℃附近以及163～164℃。107℃的峰值，是整理液固化形成膜的吸熱峰，而的複合面料的第二個峰值163～164℃與PP機織布的最大吸熱峰值在同一個溫度範圍內，說明整理液與PP機織布之間只是存在機械瑣合的界面作用，並未生產化學作用。同時，也說明《多吸附基環保水處理複合面料的製備方法》的PP機織布層與塗覆在其表面的整理液層之前有良好的結合牢度。該發明的複合面料經過測試後，其質量損失率始終控制在0.35％以內，說明該發明的PP機織布基層與整理層之間存在良好的結合力。

附圖說明

圖1為《多吸附基環保水處理複合面料的製備方法》中一種水處理裝置的結構示意圖。

圖2為《多吸附基環保水處理複合面料的製備方法》中橡膠條與槽體相對狀態下的結構示意圖。

圖3為《多吸附基環保水處理複合面料的製備方法》中橡膠條的結構示意圖。

技術領域

《多吸附基環保水處理複合面料的製備方法》涉及功能性紡織品技術領域，尤其涉及多吸附基環保水處理複合面料的製備方法。

權利要求

1.《多吸附基環保水處理複合面料的製備方法》包括以下步驟：（1）將白炭黑研磨至其粒徑為200~500納米的白炭黑粉末，烘乾；（2）將稀土硝酸鹽水溶液加熱直至其呈粘稠狀，再自然冷卻後，粉碎，得到前驅體；將該前驅體超聲兩次，每次20分鐘，沉澱、過濾，研磨、烘乾後，得到其粒徑為200~500納米水合稀土氧化物；（3）將殼聚糖加入至2wt%的乙酸水溶液中，在50~60℃下攪拌2~3小時至澄清溶液，再加入海藻酸鈉，攪拌1小時後，得到海藻酸鈉-殼聚糖混合溶液；（4）將步驟（1）的白炭黑粉末、步驟（2）中的水合稀土氧化物、明膠、戊二醛加入至步驟（3）中的海藻酸鈉-殼聚糖混合溶液中，在80~85℃下攪拌30~40分鐘後，得到多吸附基環保水處理整理液；其中，多吸附基環保水處理整理液包括以下質量份數的原料製備：殼聚糖2~5份、海藻酸鈉3~7份、2wt%的乙酸水溶液80~100份、明膠10~15份、戊二醛2~3份、水合稀土氧化物1~3份、白炭黑2~4份；（5）將步驟（4）的吸附基環保水處理整理液塗覆至PP機織布上，焙烘後，得到複合面料。

2.根據權利要求1所述的多吸附基環保水處理複合面料的製備方法，其特徵在於，所述稀土硝酸鹽為硝酸釔或硝酸鈰或硝酸鑭的一種。

3.根據權利要求1所述的多吸附基環保水處理複合面料的製備方法，其特徵在於，所述超聲用的溶液為無水酒精。

4.根據權利要求1所述的多吸附基環保水處理複合面料的製備方法，其特徵在於，所述步驟（5）中的塗覆厚度為20~200絲，塗覆量為30~200克/平方米，焙烘溫度為60~75℃，焙烘時間為3~5分鐘。

5.一種水處理裝置，其特徵在於，包括容納桶體，所述容納桶體的頂部開設有進水口，底部開設有出水口；所述容納桶體的內部空腔設定有若干根導輥，所述若干根導輥自上而下分布；所述多吸附基環保水處理複合面料能依次穿過所述若干根導輥並形成波浪狀；所述多吸附基環保水處理複合面料由權利要求1所提供的製備方法製備。

6.根據權利要求5所述的水處理裝置，其特徵在於，在所述多吸附基環保水處理複合面料徑向的兩邊分別粘合有橡膠條，在所述桶體的內部空腔上開設有與所述橡膠條配合的槽體，所述橡膠條能插合在所述槽體中。

7.根據權利要求6所述的水處理裝置，其特徵在於，在所述橡膠條的表面呈凹凸結構，所述槽體的內壁的結構與所述橡膠條其表面的結構適配。

8.根據權利要求6或7所述的水處理裝置，其特徵在於，在所述橡膠條內填充有鐵絲。

實施方式

實施例1

該實施例公開一種多吸附基環保水處理整理液，包括以下質量份數的原料製備：殼聚糖2份、海藻酸鈉3份、2wt％的乙酸水溶液80份、明膠15份、戊二醛3份、水合稀土氧化物1份、白炭黑2份。

實施例2

該實施例公開一種多吸附基環保水處理整理液，包括以下質量份數的原料製備：殼聚糖5份、海藻酸鈉7份、2wt％的乙酸水溶液100份、明膠15份、戊二醛2份、水合稀土氧化物3份、白炭黑4份。

實施例3

該實施例公開一種多吸附基環保水處理整理液，包括以下質量份數的原料製備：殼聚糖2.4份、海藻酸鈉6份、2wt％的乙酸水溶液90份、明膠12份、戊二醛2份、水合稀土氧化物2份、白炭黑3份。

實施例4

該實施例公開一種多吸附基環保水處理整理液，包括以下質量份數的原料製備：殼聚糖4份、海藻酸鈉5份、2wt％的乙酸水溶液95份、明膠13份、戊二醛3份、水合稀土氧化物3份、白炭黑3份。

實施例5

該實施例公開一種多吸附基環保水處理整理液，包括以下質量份數的原料製備：殼聚糖3份、海藻酸鈉4份、2wt％的乙酸水溶液95份、明膠12份、戊二醛3份、水合稀土氧化物2份、白炭黑3份。

實施例6

該實施例公開一種多吸附基環保水處理整理液，包括以下質量份數的原料製備：殼聚糖3份、海藻酸鈉4份、2wt％的乙酸水溶液95份、明膠12份、戊二醛2份、水合稀土氧化物2份、白炭黑2份。

實施例7

該實施例公開一種使用實施例1的多吸附基環保水處理整理液製備複合面料的方法，包括以下步驟：（1）將白炭黑研磨至其粒徑為200納米的白炭黑粉末，烘乾。（2）將硝酸釔水溶液加熱直至其呈粘稠狀，再自然冷卻後，粉碎，得到前驅體。將該前驅體超聲兩次，每次20分鐘，沉澱、過濾，研磨、烘乾後，得到其粒徑為200納米六水氧化釔。（3）將殼聚糖加入至2wt％的乙酸水溶液中，在50℃下攪拌3小時至澄清溶液，再加入海藻酸鈉，攪拌1小時後，得到海藻酸鈉-殼聚糖混合溶液。（4）將步驟（1）的白炭黑粉末、步驟（2）中的六水氧化釔、明膠、戊二醛加入至步驟（3）中的海藻酸鈉-殼聚糖混合溶液中，在80℃下攪拌30分鐘後，得到多吸附基環保水處理整理液。（5）將步驟（4）的吸附基環保水處理整理液塗覆至PP機織布上，塗覆厚度為20絲，塗覆量為30克/平方米，在60℃焙烘溫度下，焙烘時間為5分鐘，得到複合面料。

實施例8

該實施例公開一種使用實施例2的多吸附基環保水處理整理液製備複合面料的方法，包括以下步驟：（1）將白炭黑研磨至其粒徑為500納米的白炭黑粉末，烘乾。（2）將硝酸釔水溶液加熱直至其呈粘稠狀，再自然冷卻後，粉碎，得到前驅體。將該前驅體超聲兩次，每次20分鐘，沉澱、過濾，研磨、烘乾後，得到其粒徑為500納米六水氧化釔。（3）將殼聚糖加入至2wt％的乙酸水溶液中，在60℃下攪拌2小時至澄清溶液，再加入海藻酸鈉，攪拌1小時後，得到海藻酸鈉-殼聚糖混合溶液。（4）將步驟（1）的白炭黑粉末、步驟（2）中的六水氧化釔、明膠、戊二醛加入至步驟（3）中的海藻酸鈉-殼聚糖混合溶液中，在82℃下攪拌40分鐘後，得到多吸附基環保水處理整理液。（5）將步驟（4）的吸附基環保水處理整理液塗覆至PP機織布上，塗覆厚度為80絲，塗覆量為100克/平方米，在75℃焙烘溫度下，焙烘時間為3分鐘，得到複合面料。

實施例9

該實施例公開一種使用實施例3的多吸附基環保水處理整理液製備複合面料的方法，包括以下步驟：（1）將白炭黑研磨至其粒徑為300納米的白炭黑粉末，烘乾。（2）將稀土硝酸鹽水溶液加熱直至其呈粘稠狀，再自然冷卻後，粉碎，得到前驅體。將該前驅體超聲兩次，每次20分鐘，沉澱、過濾，研磨、烘乾後，得到其粒徑為300納米水合稀土氧化物。（3）將殼聚糖加入至2wt％的乙酸水溶液中，在55℃下攪拌2小時至澄清溶液，再加入海藻酸鈉，攪拌1小時後，得到海藻酸鈉-殼聚糖混合溶液。（4）將步驟（1）的白炭黑粉末、步驟（2）中的水合稀土氧化物、明膠、戊二醛加入至步驟（3）中的海藻酸鈉-殼聚糖混合溶液中，在85℃下攪拌30分鐘後，得到多吸附基環保水處理整理液。（5）將步驟（4）的吸附基環保水處理整理液塗覆至PP機織布上，塗覆厚度為200絲，塗覆量為200克/平方米，在75℃焙烘溫度下，焙烘時間為5分鐘，得到複合面料。

實施例10

該實施例公開一種使用實施例4的多吸附基環保水處理整理液製備複合面料的方法，包括以下步驟：（1）將白炭黑研磨至其粒徑為300納米的白炭黑粉末，烘乾。（2）將硝酸釔水溶液加熱直至其呈粘稠狀，再自然冷卻後，粉碎，得到前驅體。將該前驅體超聲兩次，每次20分鐘，沉澱、過濾，研磨、烘乾後，得到其粒徑為300納米六水氧化釔。（3）將殼聚糖加入至2wt％的乙酸水溶液中，在60℃下攪拌2小時至澄清溶液，再加入海藻酸鈉，攪拌1小時後，得到海藻酸鈉-殼聚糖混合溶液。（4）將步驟（1）的白炭黑粉末、步驟（2）中的六水氧化釔、明膠、戊二醛加入至步驟（3）中的海藻酸鈉-殼聚糖混合溶液中，在80℃下攪拌40分鐘後，得到多吸附基環保水處理整理液。（5）將步驟（4）的吸附基環保水處理整理液塗覆至PP機織布上，塗覆厚度為150絲，塗覆量為150克/平方米，在75℃焙烘溫度下，焙烘時間為5分鐘，得到複合面料。

實施例11

該實施例公開一種使用實施例5的多吸附基環保水處理整理液製備複合面料的方法，包括以下步驟：（1）將白炭黑研磨至其粒徑為200納米的白炭黑粉末，烘乾。（2）將硝酸釔水溶液加熱直至其呈粘稠狀，再自然冷卻後，粉碎，得到前驅體。將該前驅體超聲兩次，每次20分鐘，沉澱、過濾，研磨、烘乾後，得到其粒徑為200納米六水氧化釔。（3）將殼聚糖加入至2wt％的乙酸水溶液中，在60℃下攪拌2小時至澄清溶液，再加入海藻酸鈉，攪拌1小時後，得到海藻酸鈉-殼聚糖混合溶液。（4）將步驟（1）的白炭黑粉末、步驟（2）中的六水氧化釔、明膠、戊二醛加入至步驟（3）中的海藻酸鈉-殼聚糖混合溶液中，在80℃下攪拌40分鐘後，得到多吸附基環保水處理整理液。（5）將步驟（4）的吸附基環保水處理整理液塗覆至PP機織布上，塗覆厚度為120絲，塗覆量為120克/平方米，在70℃焙烘溫度下，焙烘時間為4分鐘，得到複合面料。

實施例12

該實施例公開一種使用實施例6的多吸附基環保水處理整理液製備複合面料的方法，包括以下步驟：（1）將白炭黑研磨至其粒徑為200納米的白炭黑粉末，烘乾。（2）將硝酸釔水溶液加熱直至其呈粘稠狀，再自然冷卻後，粉碎，得到前驅體。將該前驅體超聲兩次，每次20分鐘，沉澱、過濾，研磨、烘乾後，得到其粒徑為200納米六水氧化釔。（3）將殼聚糖加入至2wt％的乙酸水溶液中，在60℃下攪拌2小時至澄清溶液，再加入海藻酸鈉，攪拌1小時後，得到海藻酸鈉-殼聚糖混合溶液。（4）將步驟（1）的白炭黑粉末、步驟（2）中的六水氧化釔、明膠、戊二醛加入至步驟（3）中的海藻酸鈉-殼聚糖混合溶液中，在80℃下攪拌40分鐘後，得到多吸附基環保水處理整理液。（5）將步驟（4）的吸附基環保水處理整理液塗覆至PP機織布上，塗覆厚度為100絲，塗覆量為100克/平方米，在65℃焙烘溫度下，焙烘時間為4分鐘，得到複合面料。

《多吸附基環保水處理複合面料的製備方法》的稀土硝酸鹽是以硝酸釔為例，硝酸鈰、硝酸鑭等其他稀土硝酸鹽也應在《多吸附基環保水處理複合面料的製備方法》的保護範圍內。《多吸附基環保水處理複合面料的製備方法》的超聲用的溶液為無水酒精。

對比例

將實施例12中的六水氧化釔替換成2017年11月以前的技術的氧化釔。

實施例13

採用DSCQ200型示差掃描量熱儀分析整理前後面料的吸熱峰值變化情況（溫度範圍：35℃～260℃，升溫速率為10℃/分鐘，N2保護）。結果見表1

表1

從表1可知，PP機織布存在一個最大吸熱峰值，該最大吸熱峰值在163～164℃’；而《多吸附基環保水處理複合面料的製備方法》的複合面料存在兩個個最大吸熱峰值，這兩個最大吸熱峰值分別位於107℃附近以及163～164℃。107℃的峰值，是整理液固化形成膜的吸熱峰，而的複合面料的第二個峰值163～164℃與PP機織布的最大吸熱峰值在同一個溫度範圍內，說明整理液與PP機織布之間只是存在機械瑣合的界面作用，並未生產化學作用。同時，也說明《多吸附基環保水處理複合面料的製備方法》的PP機織布層與塗覆在其表面的整理液層之前有良好的結合牢度。