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羧甲基纤维素与丙烯酸合成改性絮凝剂及应用

来源:印染在线 发布时间:2010年10月20日

0 前言目前,国内外对工业废水的处理方法有生物法、电化学法、膜分离法及混凝沉降法。其中,混凝沉降法因反应快.沉降时问短,处理效果好,操作简单而被国内外广泛采用:而絮凝剂又是混凝沉降法处理技术的核心 经过改性后的天然高分子絮凝剂具有分子量分布广.活性基团点多,结构多样化等特点;而且其原料来源丰富,用量少.价格低廉,效率高,机械强度高,有效降低COD,脱色好;尤其是它安全无毒.可以完全生物降解.具有良好的“环境可接受性”.被称为“绿色絮凝剂” 。本文报道的就是以羧甲基纤维素为主要原料.与丙烯酸进行接枝共聚合成天然高分子有机絮凝剂。

1 絮凝剂的制备1.1 主要实验药品及装置羧甲基纤维素钠(CMC);丙烯酸(AA);氢氧化钠(NaOH);N.N’一亚甲基双丙烯酰胺(MBAM);过硫酸铵((NH4)2S2O8);纤维素酶;电子天平:电热恒温水游锅DK一S269;79—1型磁力加热搅拌器: 电热恒温鼓风十燥箱DHG -9146A型;Nicolet一47型傅立叶红外光谱分析仪:UV浊度计: COD测量装置等。1.2 絮凝剂的制备过程CMC 是英文CarboxyMethylCellulOSe的缩写。中文名为羧甲基纤维素钠.分子式为C6H7(OH)2OCH2COONa,它是Fh天然纤维素经化学改性后得到的纤维衍生物,是莺要的水溶性聚合物之一。试验过程如下:(1)以羧甲基纤维素为主要原料,在催化剂过硫酸铵和引发剂N.N 一亚甲基双丙烯酰胺的共同作用下与丙烯酸在氮气的保护下.进行接枝共聚合成天然高分子改性絮凝剂。(2)上述反应结束后,将产物在140~C下干燥.即得羧甲基纤维素一丙烯酸接枝共聚物。(3)将所得到的共聚物进行酶解,计算接枝率。接枝率是评价接枝反应的一个重要指标。接枝率越高.则接枝上去的丙烯酸的量就越多。进而考察出

反应温度、单体浓度、原料配比、中和度、反应时间等因素对絮凝剂产率的影响。酶解过程即:称取一定质量的接枝共聚物.用接枝共聚物0.3%~0.5%量的纤维素酶在35℃下(用磷酸缓冲溶液调pH值为4.5)酶解4小时,然后放入恒温干燥箱烘至恒熏量.得接枝部分质量.(4)进行结构分析,证明所得产物是否为羧甲基纤维素与丙烯酸的聚合产物。(5)对制备好的絮凝剂用于处理废水.考察其絮凝效果。从而得出最佳的试验方案。

2 结果与讨论2.1 考察单因素对接枝率的影响2.1.1 反应温度对接枝率的影响在确定其他条件不变的情况下.只改变反应温度.随聚合反应温度的升高,接枝率迅速升高.当温度上升到80℃ 以后。接枝率又开始下降。其原因主要是由于水相沉淀聚合反应本质上属于自由基链式增长反应,随着聚合体系的温度升高,供给反应体系的能量增加,引发(NH4)2S208的分解速度加快。产生自由基的速度加快.活性增加.单体同自由基碰撞的频率增大.从而使整个体系的反应总速度加快.聚合转化率提高。


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