一種高吸水樹(shù)脂及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種高吸水樹(shù)脂，它是由包含如下組分的原料制備而得：沙棘枝干2～3份、接枝單體10～15份、引發(fā)劑0.10～0.15份、交聯(lián)劑0.01～0.05份。本發(fā)明還提供了高吸水樹(shù)脂的制備方法。本發(fā)明制備的沙棘枝干基高吸水樹(shù)脂，能較好地吸附亞甲基藍(lán)，可以有效去除或降低染料廢水中亞甲基藍(lán)的殘留，為降低水體污染提供了可能。
【專利說(shuō)明】一種高吸水樹(shù)脂及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高吸水樹(shù)脂及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 染料主要分為天然染料和合成染料兩類。染料廢水污染主要是由合成染料引起 的，因其具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、生物難降解、有一定毒性 [1]、排放量大等特點(diǎn)，給染料廢水治理帶來(lái) 了一定的困難。亞甲基藍(lán)是一種重要的合成染料，廣泛應(yīng)用于麻、蠶絲織物、紙張的染色和 竹、木的著色。在生產(chǎn)和使用過(guò)程中，殘留的亞甲基藍(lán)不僅污染了水體環(huán)境，還對(duì)人體健康 造成一定的危害[2]。
[0003] 近年來(lái)，為了治理工業(yè)廢水，人們相繼研究了 一些廢水處理方法，如溶劑萃取法
[3] 、電化學(xué)還原法[4]、生物吸附法[5]、滲析法[6]等。在這些方法中，生物吸附法因其環(huán)境友 好、吸附劑成本低、來(lái)源廣、易降解、實(shí)驗(yàn)過(guò)程易操作等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越受到廣大學(xué)者的關(guān)注， 據(jù)報(bào)道，谷殼 [H]、麥殼12、玉米芯[1°]、大麻桿 [11]、棕櫚樹(shù)[12]、麥桿[13?]等農(nóng)林副產(chǎn)物已 被用于染料廢水的吸附研究，而對(duì)于新型吸附劑的研究也成為當(dāng)前吸附技術(shù)研究的一個(gè)重 點(diǎn)。纖維素系高吸水樹(shù)脂便是近十幾年來(lái)人們關(guān)注的熱點(diǎn)。這類高吸水樹(shù)脂是以纖維素為 骨架材料，通過(guò)與其他單體接枝共聚制備得到的。這類材料既利用了高吸水性樹(shù)脂良好的 保水和吸附能力，又合理利用了農(nóng)林廢棄物，達(dá)到變廢為寶的目的。目前，已有人將玉米秸 桿高吸水樹(shù)脂應(yīng)用到對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附研究中 [15]。
[0004] 中國(guó)是世界上沙棘資源最豐富的國(guó)家，集中分布在青藏高原、黃土高原及新疆維 吾爾自治區(qū)，遍及東北、華北、西北、西南等地區(qū) [16]，資源總面積達(dá)200多萬(wàn)畝。沙棘每年修 枝、平茬以及更新可產(chǎn)生大量的枝糠粉。大部分枝糠粉被直接丟棄或焚燒，造成很大的資源 浪費(fèi)。沙棘枝干中的纖維素含量較高，其綜合纖維素含量為78.94% [17]，纖維形態(tài)較好，體 積干縮系數(shù)小，橫紋抗壓強(qiáng)度較大，是生產(chǎn)纖維素系高吸水樹(shù)脂較為優(yōu)質(zhì)的原料。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于天然植物原料的高吸水樹(shù)脂及其制備方法。
[0006] 本發(fā)明提供了一種高吸水樹(shù)脂，它是由包含如下組分的原料制備而得：

【權(quán)利要求】
1. 一種高吸水樹(shù)脂，其特征在于：它是由包含如下組分的原料制備而得：
其中，所述接枝單體選自丙烯酸、丙烯酰胺中的一種或兩種以上的組合； 所述引發(fā)劑選自過(guò)硫酸銨或硫代硫酸鈉； 所述交聯(lián)劑選自Ν，Ν' -亞甲基雙丙烯酰胺。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高吸水樹(shù)脂，其特征在于：它是由包含如下組分的原料制備 而得：
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高吸水樹(shù)脂，其特征在于：所述接枝單體為丙烯酸和 丙烯酰胺，其中，丙烯酸：丙烯酰胺=3?4.5 : 1?1.5;優(yōu)選地，丙烯酸：丙烯酰胺= 3 : 1〇
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高吸水樹(shù)脂，其特征在于：所述沙棘枝干采用如下方式 預(yù)處理： 取沙棘枝干，水洗后，干燥，粉碎，置于氫氧化鈉溶液中，加熱處理，冷卻，固液分離，洗 滌沉淀物，干燥，研磨備用，得預(yù)處理后的沙棘枝干。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高吸水樹(shù)脂，其特征在于：粉碎后過(guò)100?400目篩；氫氧化 鈉的質(zhì)量濃度為2% -10%;氫氧化鈉用量為：氫氧化鈉溶液：沙棘枝干=10?12 : 1 ;加 熱溫度為70-90°C，加熱反應(yīng)時(shí)間為l_3h ;洗滌溶劑為無(wú)水乙醇。
6. 權(quán)利要求1?3任意一項(xiàng)所述高吸水樹(shù)脂的制備方法，其特征在于：它包括如下操 作步驟： (1)取沙棘枝干，水洗后，干燥，粉碎，置于氫氧化鈉溶液中，加熱處理，冷卻，固液分離， 洗滌沉淀物，干燥，研磨備用，得預(yù)處理后的沙棘枝干； ⑵取丙烯酸，加堿中和后，加入其余、引發(fā)劑、交聯(lián)劑和預(yù)處理后的沙棘枝干，進(jìn)行接 枝共聚反應(yīng)，即得高吸水樹(shù)脂。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于：步驟（2)中，反應(yīng)溫度為50?70°C， 反應(yīng)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行；水為反應(yīng)溶劑。
8. 水中亞甲基藍(lán)的去除方法，其特征在于：它是將權(quán)利要求1?5任意一項(xiàng)所述高吸 水樹(shù)脂置于待處理的水中，攪拌或振蕩使亞甲基藍(lán)被高吸水樹(shù)脂吸附，再分離高吸水樹(shù)脂 和水即可。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的去除方法，其特征在于：吸附過(guò)程中，控制pH在4?10 ;優(yōu)選 地，控制pH為6?7 ;更優(yōu)選地，控制pH為7。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的去除方法，其特征在于：吸附時(shí)間在20min以上；優(yōu)選地，吸 附時(shí)間為20?160min ; 吸附溫度在40°C以內(nèi)；優(yōu)選地，吸附溫度在20°C?40°C ;更優(yōu)選地，吸附溫度在20°C。
【文檔編號(hào)】C02F1/28GK104387533SQ201410648781
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)明者】白波, 張學(xué)文, 索有瑞, 王洪倫, 丁晨旭 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院西北高原生物研究所