[发明专利]一种阳离子胶原蛋白絮凝剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种阳离子胶原蛋白絮凝剂的制备方法，以制革废胶原蛋白、丙烯酰胺、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为原料，并引入壳聚糖/木质纤维素/蒙脱土纳米复合材料，通过叔丁基过氧化氢、焦亚硫酸钠氧化还原引发体系引发水溶液聚合反应，合成了一种阳离子胶原蛋白絮凝剂。本发明制备的絮凝剂化学性能稳定，絮凝能力好，成本低，实现了制革废物的资源化利用，减少了制革生产污染物排放，起到“以废治污”作用，且绿色环保无二次污染，易于被微生物降解。

技术领域

本发明涉及一种絮凝剂，具体涉及一种水处理用的絮凝剂。

背景技术

絮凝沉淀在污水处理过程中起着非常重要的作用，适用于造纸、制药、化妆品、食品、矿物加工、纺织工业等废水处理。废水中的污染物通常是带负电的，传统的中性絮凝剂不能达到理想的处理效果，阳离子絮凝剂可根据电荷中和来解决这个问题。然而，一些合成阳离子聚合物昂贵，尤其是分子质量低的，使它们作为絮凝剂难以运输、储存和利用。因此，高分子质量阳离子生物聚合物絮凝剂不仅可以克服传统的阳离子聚合物合成分子质量低的缺点，而且作为环境友好型絮凝剂的生物聚合物，其在自然界中普遍无毒、可生物降解和来源广泛，因而在当代工业中引起了越来越多的关注，与无机和有机絮凝剂相比更具有环保潜力。

我国作为制革工业大国，动物皮资源丰富，但制革过程中通常仅有不到30%的原料皮转变为可出售的成品革，其余的大多作为废弃物丢弃，每年产生140万吨皮革固体废弃物。

在这些废弃物中除少量的非胶原蛋白外，80%以上都是由胶原蛋白构成。胶原蛋白分子上含有氨基、羧基、羟基等活性基团，在引发剂作用下，可与丙烯酰胺（AM）及丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DAC）接枝共聚，生成强阳离子胶原蛋白絮凝剂。由于油田废水悬浮微粒多带负电荷，将基于胶原蛋白改性的阳离子胶原蛋白絮凝剂用于油田废水的絮凝处理，可起到“以废治污”作用，解决“二次污染”问题，具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阳离子胶原蛋白絮凝剂的制备方法，本发明制备的絮凝剂化学性能稳定，絮凝能力好，成本低，实现了制革废物的资源化利用，减少了制革生产污染物排放，起到“以废治污”作用，且绿色环保无二次污染，易于被微生物降解。

一种阳离子胶原蛋白絮凝剂的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤:

1）将60重量份制革废胶原蛋白加入到反应釜中，加入胶原蛋白质量20倍的去离子水，升温至60℃，再加入胶原蛋白质量1%的浓硫酸，磁力搅拌反应60min后逐步滴入质量浓度为20%的氢氧化钠水溶液将混合溶液pH值调节为7，备用；

2）将60~100重量份丙烯酰胺、20~60份丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶于180重量份去离子水中，磁力搅拌1h后转移至反应釜中，再将上述步骤1）中得到的溶液缓慢加入到反应釜中，超声分散5min，升温至45℃，抽真空，充氮气置换30min，将0.3份引发剂（n叔丁基过氧化氢:n焦亚硫酸钠=2:1）配成溶液，慢慢交替加入反应釜中，滴加时间为0.5h，滴加完毕后保温反应3h，再加入32重量份壳聚糖/木质纤维素/蒙脱土纳米复合材料充分搅拌30min，反应结束后用丙酮沉淀产物，乙醇反复洗涤3~5次，然后在温度60℃下干燥至恒量，即得阳离子胶原蛋白絮凝剂。

有益效果：本发明提供一种阳离子胶原蛋白絮凝剂的制备方法，以制革废胶原蛋白为原料，实现了制革废物的资源化利用，减少了制革生产污染物排放，起到“以废治污”作用；以丙烯酰胺、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为单体，使胶原蛋白水解产物经接枝共聚和阳离子化改性，提高其絮凝能力。另外，本发明制备的阳离子胶原蛋白絮凝剂绿色环保，易于被微生物降解。

具体实施方式

实施例1