本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域,具體涉及一種保鮮劑的制備方法。
背景技術(shù):
我國(guó)芒硝資源分布廣泛,儲(chǔ)量豐富。預(yù)測(cè)總儲(chǔ)量300億t,居世界首位。我國(guó)有14個(gè)省區(qū)發(fā)現(xiàn)有芒硝,說(shuō)明資源分布廣,但90%以上的芒硝又集中分布在青海、內(nèi)蒙、四川和湖南,因而又相對(duì)集中。
我國(guó)目前無(wú)水芒硝(元明粉)生產(chǎn)廠家有200家左右,年產(chǎn)元明粉300萬(wàn)t左右,是世界上最大的無(wú)水芒硝生產(chǎn)國(guó)。我國(guó)的芒硝礦,品位高,質(zhì)量好,開(kāi)采容易。無(wú)水芒,平均品位40.7%;由于芒硝礦一般容易被水溶解,也易風(fēng)化,因此開(kāi)采比較容易,并且大多露天開(kāi)采,伴生或共生無(wú)水芒硝和鈣芒硝大部分也適合開(kāi)采。
芒硝加煤高溫?zé)Y(jié)制備硫化鈉產(chǎn)品是目前已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的成熟工藝,生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量的廢料。
目前,隨著國(guó)內(nèi)的重金屬污染越來(lái)越嚴(yán)重,人們正不斷的開(kāi)發(fā)出有效的去除方法。其中,對(duì)于土壤、大氣及水中的重金屬處理方法均不同,現(xiàn)較為常用的是還原法。主要是應(yīng)用硫化堿,因?yàn)榱蚧瘔A不僅可去消除污泥中及污水中的金屬物質(zhì),對(duì)于含有重金屬土壤的處理也有一定的效果,所以,硫化堿的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛??墒?,隨著硫化堿的需求及產(chǎn)量的增加,硫化堿渣的產(chǎn)生也越來(lái)越多,這也成為了一個(gè)問(wèn)題,不處理將會(huì)給環(huán)境帶來(lái)很大的麻煩。
硫化堿渣主要是由碳、sio3、na2s、al2o3等組成的混合物,來(lái)源于一些未進(jìn)行綜合治理的化工廠,一般這些工廠對(duì)于硫化堿廢渣都是沒(méi)經(jīng)處理就將其廢棄。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
硫化堿廢渣按其組成大致可分為可溶和不溶部分??扇懿糠种饕衝a2s、na2so3等,分離后可用于生產(chǎn)工業(yè)品大蘇打,投放市場(chǎng)、變廢為寶。另一部分包括未燃盡的碳、sio3、al2o3等,它們?cè)谏a(chǎn)過(guò)程中便富集起來(lái),不溶于水和酸,這部分組成一般占整個(gè)廢渣的30-60%,若經(jīng)硫酸活化便形成具有很大比表面積的活性脫色劑、價(jià)格便宜,吸附效果好,不僅能用于石油潤(rùn)滑油的精煉、脫伐,經(jīng)實(shí)驗(yàn)對(duì)水中的有機(jī)染料及有機(jī)污染物(酚、cod等)有很大優(yōu)勢(shì)。而且,這樣一來(lái)又減少了硫化堿渣帶來(lái)的二次污染。
硫化堿渣堆積如山,經(jīng)風(fēng)刮、雨淋、日曬,不僅嚴(yán)重污染土壤江河、湖泊,而且能放出大量so2、h2s等有害氣體污染空氣,是環(huán)保治理的一大公害。
本發(fā)明的目的是利用未燃盡的碳、sio3、al2o3等不溶部分硫化堿廢料,制備一種保鮮劑,具體技術(shù)方案如下:
多孔型殼聚糖保鮮劑的制備方法,以硫化堿生產(chǎn)廢棄物以及膨潤(rùn)土、硅藻土、碳球、填充料為基料,配合酸溶殼聚糖和活性物質(zhì)及聯(lián)結(jié)助劑,其具體組成重量份如下:
硫化堿廢料:2.0—10.0
膨潤(rùn)土:5.0—20.0
硅藻土:5.0—20.0
微米級(jí)碳球:2.0—40.0
填充料:2.0—15.0
酸溶殼聚糖:0.1—3.0
活性物質(zhì):0.5—5.0
聯(lián)結(jié)助劑:0.5—5.0
超純水:20.0—40.0
其制備工藝步驟為:
(1)分別按比例稱量硫化堿廢料、膨潤(rùn)土、硅藻土、微米級(jí)碳球、活性物質(zhì)、酸溶殼聚糖、填充料和聯(lián)結(jié)助劑,置于球磨機(jī)中研磨,篩分至200目以下;
(2)按比例稱取聯(lián)結(jié)助劑、超純水,在室溫條件下,將二者混合,充分?jǐn)嚢杈鶆颍?/p>
(3)將步驟(1)篩分200目以下成分與步驟(2)混合并攪拌均勻,經(jīng)擠出機(jī)擠出成型,100℃干燥24小時(shí)后,切成3-4mm長(zhǎng)度顆粒即得多孔型殼聚糖保鮮劑。
所述硫化堿廢料是硫化堿生產(chǎn)燒制分離硫化堿后的廢棄物,含有未燃盡的碳、sio3、al2o3重量比為4:4:3~6:4:3。
所述膨潤(rùn)土粒徑為200目。
所述活性物質(zhì)為試劑級(jí)硫酸鈰銨、二氧化鈦或其它過(guò)渡金屬鹽中的一種或兩種。
所述聯(lián)結(jié)助劑為環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂或有機(jī)硅樹(shù)脂中的一種或多種。
所述微米級(jí)碳球的制備方法如下:
首先將海藻酸鈉前驅(qū)體與納米碳酸鈣分散于水中并超聲混合均勻;然后將其滴入氯化鈣溶液中交聯(lián)固化,制得海藻酸鈉-納米碳酸鈣復(fù)合水凝膠;然后利用溶劑置換后,進(jìn)行冷凍干燥制備海藻酸鈉-碳酸鈣復(fù)合氣凝膠并進(jìn)行碳化,制得碳基復(fù)合氣凝膠;借助酸洗處理過(guò)程去除鈣質(zhì)成分制得微米級(jí)碳球。
所述填充料為輕質(zhì)碳酸鈣、氯化鈣或超細(xì)粉煤灰中的一種或多種。
所述酸溶殼聚糖由脫乙酰度≥98%的殼聚糖溶解于醋酸溶液組成,酸溶殼聚糖與醋酸溶液的重量比為1:2。
本發(fā)明的有益效果:
1、本發(fā)明以硫化堿廢渣中未燃盡的碳、sio3、al2o3等不溶部分為原料,經(jīng)活化后可以形成具有很大比表面積的活性有機(jī)吸附材料,制備成一種多孔型殼聚糖保鮮劑,既可以變廢為寶,又可以有效解決硫化堿生產(chǎn)對(duì)環(huán)境造成的污染;
2、膨潤(rùn)土、硅藻土以及微米級(jí)碳球的使用能夠使多孔型殼聚糖保鮮劑的結(jié)構(gòu)更加豐富,大孔、小孔、微孔的結(jié)合使吸附劑的孔隙率更大;
3、填充料的使用可以減低吸附劑成本及自身容重;
4、活性物質(zhì)的加入可以有效降低反應(yīng)界面能,使得在有光的情況下將吸附的有機(jī)氣味成分進(jìn)行分解以減少對(duì)環(huán)境的影響;
5、聯(lián)結(jié)助劑的加入可以增加吸附劑的強(qiáng)度及韌性,以便于提高吸附劑的重復(fù)使用次數(shù);
6、殼聚糖具有多樣的生物學(xué)功能,特別是生物相容性和良好的降解能力,并且降解過(guò)程中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物毒性極低,環(huán)境友好。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。
實(shí)施例1-4
(1)分別按比例稱量硫化堿廢料、膨潤(rùn)土、硅藻土、微米級(jí)碳球、活性物質(zhì)、酸溶殼聚糖和填充料,置于球磨機(jī)中研磨,篩分至200目以下;
(2)再按比例稱取聯(lián)結(jié)助劑、超純水,在室溫條件下,將二者混合,充分?jǐn)嚢杈鶆颍唧w比例如下表(重量份):
(3)將步驟(1)篩分200目以下成分與步驟(2)混合并攪拌均勻,經(jīng)擠出機(jī)擠出成型,100℃干燥24小時(shí)后,切成3-4mm長(zhǎng)度顆粒既得多孔型殼聚糖保鮮劑。
所述硫化堿廢料是硫化堿生產(chǎn)燒制分離硫化堿后的廢棄物。
所述膨潤(rùn)土粒度為200目。
所述活性物質(zhì)為試劑級(jí)硫酸鈰銨、二氧化鈦及其它過(guò)渡金屬鹽其中任意一種或幾種。
所述聯(lián)結(jié)助劑為環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂或有機(jī)硅樹(shù)脂中的一種或多種。
所述填充料為輕質(zhì)碳酸鈣、氯化鈣或超細(xì)粉煤灰中的一種或多種。
所述微米級(jí)碳球的制備方法是:
首先將海藻酸鈉前驅(qū)體與納米碳酸鈣分散于水中并超聲混合均勻;然后將其滴入氯化鈣溶液中交聯(lián)固化,制得海藻酸鈉-納米碳酸鈣復(fù)合水凝膠;然后利用溶劑置換后,進(jìn)行冷凍干燥制備海藻酸鈉-碳酸鈣復(fù)合氣凝膠并進(jìn)行碳化,制得碳基復(fù)合氣凝膠;借助酸洗處理過(guò)程去除鈣質(zhì)成分制得微米級(jí)碳球。
所述酸溶殼聚糖由脫乙酰度≥98%的殼聚糖溶解于醋酸溶液組成,酸溶殼聚糖與醋酸溶液的重量比為1:2。
以實(shí)施例1的最終產(chǎn)物為實(shí)驗(yàn)材料,與其他保鮮方法比較,用聚乙烯袋保鮮和本發(fā)明保鮮作對(duì)比實(shí)驗(yàn),在同一溫度條件(17℃-18℃)下及(3℃-8℃)低溫貯藏保鮮杏鮑菇、葡萄、鮮棗,結(jié)果如下:
以實(shí)施例1的最終產(chǎn)物為實(shí)驗(yàn)材料,與其他保鮮方法比較,用聚乙烯袋保鮮和本發(fā)明保鮮作對(duì)比實(shí)驗(yàn),在同一溫度條件(23℃-25℃)下及(3℃-8℃)低溫貯藏保鮮櫻桃番茄、南國(guó)梨、毛桃,結(jié)果如下: