專利名稱：一種改性膠原纖維吸附材料的制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于水處理技術領域，具體涉及一種用于處理含有Cr(III)廢水的改性膠原纖維吸附材料的制備方法。
背景技術：
制革行業(yè)存在的最大污染便是鉻鞣過程中產(chǎn)生的含Cr (III)廢水。傳統(tǒng)鉻鞣工藝中鉻的吸收率只有65-75%，即有25-35%的Cr (III)殘留在廢鞣液中不能被生皮吸收和固定，廢液中Cr(III)的濃度達到S-Sg/Ll以Cr2O3計)，造成嚴重的環(huán)境污染和資源浪費。 Cr(III)在一定條件下會轉(zhuǎn)換為Cr(VI)，Cr(VI)對人體有致癌作用。因此，如何有效的處理制革鉻鞣廢液中的Cr(III)是至關重要的?，F(xiàn)行的處理含鉻廢水的方法主要有加堿沉淀回收方法，調(diào)整合適的PH是控制廢液中鉻濃度的關鍵，目前制革廠鉻沉淀最常用的沉淀劑為Mg0、Na0H和Ca (OH)2,但普遍存在Cr (OH) 3沉淀難以回收，需要再加入絮凝劑，程序復雜， 成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺點，提供一種應用條件限制低，無安全隱患，環(huán)境友好，且成本低廉的改性膠原纖維吸附材料的制備方法。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是步驟一膠原纖維的制備將生皮經(jīng)過酸處理、酶處理，堿處理、脫堿、脫水后干燥制得膠原纖維；步驟二 制備超支化聚酰胺-胺將多胺基化合物與烯酸酯類溶于溶劑后的溶液常溫反應4_8h后升溫至 130-160°C繼續(xù)反應3-6h，在60-120°C減壓抽真空除去溶劑，粗品經(jīng)溶劑萃取洗滌后于 50-80°C下烘干至恒重得到超支化聚酰胺-胺；步驟三將超支化聚酰胺-胺、膠原纖維和交聯(lián)劑按I : I : O. 5-1. 2的摩爾比稱取，按每摩爾膠原纖維加入50-300mL的水將膠原纖維加入到三口燒瓶中，再向三口燒瓶中滴加超支化聚酰胺-胺和交聯(lián)劑，升溫至30-70°C，保溫反應6-10h，將產(chǎn)物用水、無水乙醇反復洗滌后于40°C下烘干至恒重制成改性膠原纖維吸附材料。所述的溶劑為化學純的丙酮、乙醚、N，N-二甲基乙酰胺、三氯甲烷或四氯甲烷。所述的多氨基化合物為三乙烯四胺、乙二胺、1，3_丙二酸、丙二酰胺或四乙烯五胺。所述的烯酸酯類為乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、乙酸異丙烯酯或己酸烯丙酯。所述的交聯(lián)劑為戊二醛、乙二醛、碳二亞胺或香草醛。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點是I.吸附效能高超支化聚合物是一類具有高度支化和三維立體結(jié)構(gòu)的聚合物，它具有獨特的空腔結(jié)構(gòu)、多官能團、高活性及低粘度等特性。將其引入膠原纖維上，可大量增加活性基團的數(shù)量，從而實現(xiàn)制備出一種高效、具有選擇性的吸附材料的目標。膠原纖維是典型的兩性聚電解質(zhì)，具有氨基、羧基和側(cè)鏈酸性基團以及堿性基團。采用超支化聚合物對膠原纖維進行改性，大量增加活性官能團。改性膠原纖維吸附劑具有較強的吸附性能、較寬的pH投加范圍，對多濁度、堿度、有機物含量的變化有較強的適應性。2.對環(huán)境友好本發(fā)明采用資源豐富、無毒、價格較低廉的膠原纖維作為原料，通過上述配方和制備工藝合成的吸附材料，用于含Cr(III)廢水的處理后，其中的有害物質(zhì)不易被地下水浸出，對環(huán)境沒有二次污染。
具體實施例方式下面將通過實施例對本發(fā)明做詳細的說明。本發(fā)明用于處理皮革、冶金、電鍍等行業(yè)的含Cr(III)廢水的改性膠原纖維吸附
材料，其分子單體結(jié)構(gòu)如下
權(quán)利要求
1.一種改性膠原纖維吸附材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟步驟一膠原纖維的制備將生皮經(jīng)過酸處理、酶處理，堿處理、脫堿、脫水后干燥制得膠原纖維；步驟二 制備超支化聚酰胺-胺將多胺基化合物與烯酸酯類溶于溶劑后的溶液常溫反應4-8h后升溫至130-160°c繼續(xù)反應3-6h，在60-120°C減壓抽真空除去溶劑，粗品經(jīng)溶劑萃取洗滌后于50-80°C下烘干至恒重得到超支化聚酰胺-胺；步驟三將超支化聚酰胺-胺、膠原纖維和交聯(lián)劑按1:1:0. 5-1. 2的摩爾比稱取， 按每摩爾膠原纖維加入50-300mL的水將膠原纖維加入到三口燒瓶中，再向三口燒瓶中滴加超支化聚酰胺-胺和交聯(lián)劑，升溫至30-70°C，保溫反應6-10h，將產(chǎn)物用水、無水乙醇反復洗滌后于40°C下烘干至恒重制成改性膠原纖維吸附材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的改性膠原纖維吸附材料的制備方法，其特征在于所述的溶劑為化學純的丙酮、乙醚、N，N-二甲基乙酰胺、三氯甲烷或四氯甲烷。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的改性膠原纖維吸附材料的制備方法，其特征在于所述的多氨基化合物為三乙烯四胺、乙二胺、1，3-丙二酸、丙二酰胺或四乙烯五胺。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的改性膠原纖維吸附材料的制備方法，其特征在于所述的烯酸酯類為乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、乙酸異丙烯酯或己酸烯丙酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的改性膠原纖維吸附材料的制備方法，其特征在于所述的交聯(lián)劑為戊二醛、乙二醛、碳二亞胺或香草醛。
全文摘要
一種改性膠原纖維吸附材料的制備方法，本發(fā)明要克服現(xiàn)有技術存在的吸附不徹底，使用量大的問題。為克服現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明的技術方案是用膠原纖維作為原料進行制備得到的，所述的制備過程依次包括下述步驟，步驟一制備膠原纖維；步驟二制備超支化聚酰胺-胺；步驟三將超支化聚酰胺-胺交聯(lián)在膠原纖維上，對膠原纖維經(jīng)行氨基衍生化改性，即可制得氨基化膠原纖維吸附材料；此吸附材料可以用于處理皮革、冶金、電鍍等行業(yè)的含Cr(III)廢水，其無毒，環(huán)境友好，可生物降解，無安全隱患，且成本低廉。
文檔編號C02F101/22GK102600805SQ20121008618
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者張斐斐, 強濤濤, 王學川 申請人:陜西科技大學