[发明专利]一种交联阳离子槐豆胶絮凝剂及其制备方法

说明书

技术领域

 本发明主要涉及一种絮凝剂及其制备方法，特别是涉及采用溶剂法制备交联阳离子槐豆胶。

背景技术

随着我国水环境污染不断加剧，供水紧张和污水净化成为我国面临的主要难题之一。絮凝沉淀法是应用最广泛，最经济的废水处理方法之一。而絮凝剂的种类与性质差异直接影响到水处理的效果。目前，在国内水处理中使用最广泛的絮凝剂为聚丙烯酰胺系列产品， 但由于这类絮凝剂本身或其水解产物有毒，且不易降解，易产生二次污染。因此，大力开发廉价、实用、无毒、高效的新型绿色环保型絮凝剂，对于改善目前絮凝剂所带来的二次污染具有重要的意义。

槐豆胶是国槐种子内胚乳提取物，是一种以半乳糖和甘露糖为结构单元的多糖化合物，具有以1,4-β-D-毗喃甘露糖残基为主链和1,6-β-D-毗喃半乳糖残基为支链的线型分子结构，二者摩尔比约为3.3:1, 广泛用于食品、纺织、冶金、造纸、涂料等领域。槐豆胶经过改性后，可满足不同的应用要求，扩大其应用领域。

发明内容

发明目的：

本发明目的旨在提供一种交联阳离子槐豆胶絮凝剂及其制备方法，替代合成类絮凝剂，以克服目前广泛使用的絮凝剂所存在的缺陷，解决二次污染问题，为市场提供一种成本低、来源广、低毒害、易于生物降解的绿色环保型絮凝剂。

技术方案：

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种交联阳离子槐豆胶絮凝剂，其特征在于：制备原料为槐豆胶、乙醇或甲醇、环氧氯丙烷、2，3-环氧丙基三甲基氯化铵；原料配比以干槐豆胶质量为基础，其余原料按照相对于干槐豆胶质量的百分比为：乙醇或甲醇100～400％，环氧氯丙烷0.5～10％，2，3-环氧丙基三甲基氯化铵5～20％。

一种如上所述交联阳离子槐豆胶絮凝剂的制备方法，其特征在于：先交联后醚化，步骤如下：

将一定量槐豆胶用配方量质量浓度为95%乙醇水溶液或甲醇水溶液将其配制成乳液，置于反应釜中，搅拌，加热升温至45～65℃，先用质量浓度为16.7%的氢氧化钠乙醇水溶液将乳液pH值调至10.2～10.6，缓慢加入占干槐豆胶质量0.5～10%的环氧氯丙烷，反应过程中用质量浓度为16.7%的氢氧化钠乙醇水溶液保持乳液pH恒定，反应3～5h后，即得交联槐豆胶；再缓慢加入配方用量的2，3-环氧丙基三甲基氯化铵进行醚化反应 12～18h后，用质量浓度为20%的盐酸将乳液pH调至6.0～7.0，乳液经过滤、醇洗、干燥、粉碎、筛分即得交联阳离子槐豆胶絮凝剂。

一种如上所述交联阳离子槐豆胶絮凝剂的制备方法，其特征在于：先醚化后交联，步骤如下：

将一定量槐豆胶用配方量质量浓度为95%乙醇水溶液或甲醇水溶液将其配制成乳液，置于反应釜中，搅拌，加热升温至45～65℃，先用质量浓度为16.7%的氢氧化钠乙醇水溶液将乳液pH值调至10.2～10.6，缓慢加入配方用量的2，3-环氧丙基三甲基氯化铵进行醚化反应，反应过程中用质量浓度为16.7%的氢氧化钠乙醇水溶液保持乳液pH恒定，反应 12～18h后，缓慢加入占干槐豆胶质量0.5～10%的环氧氯丙烷进行交联反应3～5h后，再用质量浓度为20%的盐酸将乳液pH调至6.0～7.0，乳液经过滤、醇洗、干燥、粉碎、筛分即得交联阳离子槐豆胶絮凝剂。

优点及效果： 

本发明是一种交联阳离子槐豆胶絮凝剂及其制备方法，本发明与现有技术相比具有如下优点：

（1）交联阳离子槐豆胶作为絮凝剂，絮体沉降快，净水效果优于阳离子淀粉类絮凝剂；

（2）交联阳离子槐豆胶絮凝剂无毒、易于降解，使用后不会造成二次污染；

（3）在同一反应釜内实现了槐豆胶的交联和阳离子醚化，改性路径短，效率高，后处理便捷，改性条件温和，易于实现规模化工业生产。

具体实施方式： 

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的说明：

本发明提出了一种交联阳离子槐豆胶絮凝剂，其特征在于：由以下原料：槐豆胶、乙醇或甲醇、环氧氯丙烷、2，3-环氧丙基三甲基氯化铵制备而成，原料配比以干槐豆胶质量为基础，其余原料按照相对于干槐豆胶质量的百分比如下：