[发明专利]一种具有吸脱附硼酸功能的滤纸及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有吸脱附硼酸功能的滤纸及其制备方法，属于功能纸技术领域。本发明的具有吸脱附硼酸功能的滤纸，按重量份计由2~10份的纤维浆、0.5~10份的单宁酸溶液、0.01~0.5份的阳离子絮凝剂制备而成。该发明的具有吸脱附硼酸功能的滤纸能够有选择性的吸附硼酸，并能对吸附的硼酸进行脱附回收，具有很好的推广应用价值。

技术领域

本发明涉及功能纸技术领域，具体提供一种具有吸脱附硼酸功能的滤纸及其制备方法。

背景技术

硼酸是植物生长所必须的微量元素，然而，当其过量时会产生毒性，并对植物生长产生严重影响。一般的，灌溉水中硼酸的安全浓度在0.3mg/L以下，半耐性植物对硼酸的安全浓度在1–2mg/L之间，耐性植物对硼酸的安全浓度在2–4mg/L之间。因此，就需要采用合适的方法降低水中过量的硼酸。

目前，关于去除水中硼酸的方法主要可以归为几类：反渗透，离子交换，浓缩，溶剂抽提，膜分离，电渗析和吸附等。相比之下，吸附方法由于具有成本低，容易获得等优点而成为一种性价比较高的方法，常规的吸附剂包括水滑石，中性红泥，海泡石，磁性颗粒，粉煤灰和活性炭等，然而，由于这些吸附材料主要靠物理作用或极性作用发挥吸附功能，因此对硼酸的吸附没有选择性，导致硼酸难以分离回收。

纸在我们的日常生活中发挥着重要的作用。然而，目前关于纸张的应用主要集中在生活用纸，包装用纸，办公用纸，新闻纸等领域，关于功能纸张的应用范围较窄。

发明内容

本发明的技术任务是针对上述存在的问题，提供一种能够有选择性的吸附硼酸，并能对吸附的硼酸进行脱附回收的具有吸脱附硼酸功能的滤纸。

本发明进一步的技术任务提供一种具有吸脱附硼酸功能的滤纸的制备方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种具有吸脱附硼酸功能的滤纸，按重量份计由2～10份的纤维浆、0.5～10份的单宁酸溶液、0.01～0.5份的阳离子絮凝剂制备而成。

所述阳离子絮凝剂采用阳离子聚丙烯酰胺、阳离子淀粉、聚合物铝类絮凝剂中的一种或一种以上的混合物，但不仅限于此。

阳离子聚丙烯酰胺、阳离子淀粉主要是分子链中含有N⁺离子的改性高分子聚合物。

聚合铝类絮凝剂主要采用氧化铝、聚硅铝、聚磷铝等。

阳离子聚丙烯酰胺和聚合铝类絮凝剂也可按照一定比例混合使用。

本发明中，纤维浆和单宁酸中均含有大量的羟基，羟基表面带有大量的负电荷，在阳离子絮凝剂的作用下，通过静电作用，纤维浆和单宁酸相互结合，制备得到含有单宁酸的滤纸。

单宁酸的结构如下所示：

其结构中含有很多邻苯二酚结构，邻苯二酚结构在碱性条件下可以与硼酸反应生成硼酸酯，在酸性条件下硼酸酯解离，重新生成邻苯二酚结构，邻苯二酚与硼酸的反应机理如下：

利用这一特性，将单宁酸负载到纤维浆上，制备成滤纸，该种滤纸对硼酸的吸附主要以化学吸附为主，具有吸附速率快，吸附选择性高，吸附液可回收利用，能耗小等优点，能够解决常规吸附材料对硼酸吸附选择性低、解离困难、难以回收等问题。

作为优选，按重量份计由3～9份的纤维浆、0.5～8份的单宁酸溶液、0.01～0.5份的阳离子絮凝剂制备而成。

作为优选，所述纤维浆采用植物纤维浆。

本发明中采用针叶木纤维素、阔叶木纤维素、蔗渣纤维素、秸秆纤维素、竹纤维素、棉麻纤维素中的一种或一种以上的的混合物，但不仅限于此。