一种用于印染污水处理的壳聚糖基絮状碳素纤维及其制备方法

摘要

本发明公开了一种用于印染污水处理的壳聚糖基絮状碳素纤维，其特征在于，该组合物包括由下列重量份的原料：壳聚糖20-30、柠檬酸3-5、携带Fe离子的活性炭纤维丝10-12、纳米磁粉3-4、聚丙烯酰胺5.1-5.7、三亚乙二胺4.4-5.4、聚硅氧烷-多烷氧基醚共聚物3.2-3.8、携带纳米铝离子的多孔介质孔活性炭4-6、聚乙烯醇2-3、纳米硫酸铵2-3以及适量的水。本发明通过柠檬酸改性实现了壳聚糖的水溶性，结合聚丙烯酰胺和纳米粒子制备了壳聚糖基复合磁液，将该磁液负载到活性炭纤维丝制备絮状体，工艺简单，讲絮状体和有机物接枝纳米硫酸铵、携带纳米铝离子的多孔介质孔活性炭混合最终制备可以直接使用的印染污水处理剂，通过硫酸铵、铝离子、纳米粒子、活性炭大大了加强了吸附功能，本水处理剂能够实现多种杂物的去除，效果好。

说明书

技术领域

 本发明污水处理剂领域领域，具体地说是涉及一种用于印染污水处理的壳聚糖基絮状碳素纤维及其制备方法。

背景技术

印染废水是由纺织印染厂在对棉、麻、化学纤维和混纺产品的生产、加工所产生的废水。印染废水的主要特点是水量大、色度高、CODCr高、强碱性和水质变化大。每印染加工1吨纺织品需要用水100-200吨，其中80％～90％成为废水。废水中含有染料、浆料、化学助剂、油剂、酸碱、纤维及夹带的杂质、无机盐及矿物质等。需要合适高效的印染废水处理剂尤为重要。壳聚糖作为一种天然大分子多糖，具有来源广泛、无毒、无味、良好的生物相容性和生物降解和良好的抗菌性等性能特征，并且其降解产物无毒；在壳聚糖分子结构中存在大量的游离氨基酸，是天然多糖中少见的带正电荷的高分子化合物，利用壳聚糖基形成的印染废水处理絮状片可以通过吸附起到环保的印染废水处理的效果。

发明内容

本发明针对污水处理的需求，提供一种用于印染污水处理的壳聚糖基絮状碳素纤维制备方法。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种用于印染污水处理的壳聚糖基絮状碳素纤维，其特征在于，该组合物包括由下列重量份的原料：壳聚糖20-30、柠檬酸3-5、携带Fe离子的活性炭纤维丝10-12、纳米磁粉3-4、聚丙烯酰胺5.1-5.7、三亚乙二胺4.4-5.4、聚硅氧烷-多烷氧基醚共聚物3.2-3.8、携带纳米铝离子的多孔介质孔活性炭4-6、聚乙烯醇2-3、纳米硫酸铵2-3以及适量的水。

一种用于印染污水处理的壳聚糖基絮状碳素纤维制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）取柠檬酸并加入总重量3-5倍的水后加热100℃搅拌，之后缓慢加入壳聚糖，继续加热搅拌至完全溶解得柠檬酸接枝改性的壳聚糖溶液，往柠檬酸接枝改性的壳聚糖溶液中加入聚丙烯酰胺和纳米粒子搅拌均匀得复合磁液备用，通过磁力复合磁液吸附在携带Fe离子的活性炭纤维丝上得到丝状底物备用；

（2）取聚乙烯醇并加入总重量6-8倍的水后加热60℃搅拌，之后缓慢加入三亚乙二胺、聚硅氧烷-多烷氧基醚共聚物、纳米硫酸铵，续加热搅拌至完全溶解得有机物接枝纳米硫酸铵备用；

（3）将丝状底物、有机物接枝纳米硫酸铵以及携带纳米铝离子的多孔介质孔活性炭混匀，并在30-40℃下氮气环境下高压60-80Mpa下均质和成型即得。

本发明的有益效果：

本发明通过柠檬酸改性实现了壳聚糖的水溶性，结合聚丙烯酰胺和纳米粒子制备了壳聚糖基复合磁液，将该磁液负载到活性炭纤维丝制备絮状体，工艺简单，讲絮状体和有机物接枝纳米硫酸铵、携带纳米铝离子的多孔介质孔活性炭混合最终制备可以直接使用的印染污水处理剂，通过硫酸铵、铝离子、纳米粒子、活性炭大大了加强了吸附功能，本水处理剂能够实现多种杂物的去除，效果好。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。

实施例1：

本实施例所述的用于印染污水处理的壳聚糖基絮状碳素纤维，其特征在于，该组合物包括由下列重量份的原料：壳聚糖20、柠檬酸3、携带Fe离子的活性炭纤维丝10、纳米磁粉3、聚丙烯酰胺5.1、三亚乙二胺4.4、聚硅氧烷-多烷氧基醚共聚物3.2、携带纳米铝离子的多孔介质孔活性炭4、聚乙烯醇2、纳米硫酸铵2以及适量的水。

本实施例所述的用于印染污水处理的壳聚糖基絮状碳素纤维制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）取柠檬酸并加入总重量4倍的水后加热100℃搅拌，之后缓慢加入壳聚糖，继续加热搅拌至完全溶解得柠檬酸接枝改性的壳聚糖溶液，往柠檬酸接枝改性的壳聚糖溶液中加入聚丙烯酰胺和纳米粒子搅拌均匀得复合磁液备用，通过磁力复合磁液吸附在携带Fe离子的活性炭纤维丝上得到丝状底物备用；

（2）取聚乙烯醇并加入总重量7倍的水后加热60℃搅拌，之后缓慢加入三亚乙二胺、聚硅氧烷-多烷氧基醚共聚物、纳米硫酸铵，续加热搅拌至完全溶解得有机物接枝纳米硫酸铵备用；

（3）将丝状底物、有机物接枝纳米硫酸铵以及携带纳米铝离子的多孔介质孔活性炭混匀，并在35℃下氮气环境下高压70Mpa下均质和成型即得。

实施例2：

本实施例所述的用于印染污水处理的壳聚糖基絮状碳素纤维，其特征在于，该组合物包括由下列重量份的原料：壳聚糖25、柠檬酸4、携带Fe离子的活性炭纤维丝11、纳米磁粉3.5、聚丙烯酰胺5.4、三亚乙二胺4.9、聚硅氧烷-多烷氧基醚共聚物3.5、携带纳米铝离子的多孔介质孔活性炭5、聚乙烯醇2.5、纳米硫酸铵2.5以及适量的水。

本实施例所述的用于印染污水处理的壳聚糖基絮状碳素纤维制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）取柠檬酸并加入总重量4倍的水后加热100℃搅拌，之后缓慢加入壳聚糖，继续加热搅拌至完全溶解得柠檬酸接枝改性的壳聚糖溶液，往柠檬酸接枝改性的壳聚糖溶液中加入聚丙烯酰胺和纳米粒子搅拌均匀得复合磁液备用，通过磁力复合磁液吸附在携带Fe离子的活性炭纤维丝上得到丝状底物备用；

（2）取聚乙烯醇并加入总重量7倍的水后加热60℃搅拌，之后缓慢加入三亚乙二胺、聚硅氧烷-多烷氧基醚共聚物、纳米硫酸铵，续加热搅拌至完全溶解得有机物接枝纳米硫酸铵备用；

（3）将丝状底物、有机物接枝纳米硫酸铵以及携带纳米铝离子的多孔介质孔活性炭混匀，并在35℃下氮气环境下高压70Mpa下均质和成型即得。

实施例3：

本实施例所述的用于印染污水处理的壳聚糖基絮状碳素纤维，其特征在于，该组合物包括由下列重量份的原料：壳聚糖30、柠檬酸5、携带Fe离子的活性炭纤维丝12、纳米磁粉4、聚丙烯酰胺5.7、三亚乙二胺5.4、聚硅氧烷-多烷氧基醚共聚物3.8、携带纳米铝离子的多孔介质孔活性炭6、聚乙烯醇3、纳米硫酸铵3以及适量的水。

本实施例所述的用于印染污水处理的壳聚糖基絮状碳素纤维制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）取柠檬酸并加入总重量4倍的水后加热100℃搅拌，之后缓慢加入壳聚糖，继续加热搅拌至完全溶解得柠檬酸接枝改性的壳聚糖溶液，往柠檬酸接枝改性的壳聚糖溶液中加入聚丙烯酰胺和纳米粒子搅拌均匀得复合磁液备用，通过磁力复合磁液吸附在携带Fe离子的活性炭纤维丝上得到丝状底物备用；

（2）取聚乙烯醇并加入总重量7倍的水后加热60℃搅拌，之后缓慢加入三亚乙二胺、聚硅氧烷-多烷氧基醚共聚物、纳米硫酸铵，续加热搅拌至完全溶解得有机物接枝纳米硫酸铵备用；

（3）将丝状底物、有机物接枝纳米硫酸铵以及携带纳米铝离子的多孔介质孔活性炭混匀，并在35℃下氮气环境下高压70Mpa下均质和成型即得。