申请日2013.05.17
公开(公告)日2013.07.24
IPC分类号B01J20/24; C02F1/58; C02F1/28; B01J20/30
摘要
一种利用废报纸制备纤维素基染料废水净化材料的方法，它涉及一种制备纤维素基染料废水净化材料的方法。它要解决现有废纸回收利用率低，及染料废水净化材料存在吸附效率低、处理效果不突出的问题。方法：废报纸、Na2Si3·9H2O、H2O2、NaOH和表面活性剂混合后搅拌，得到脱墨后的纤维素，洗涤、烘干、粉碎并筛分，得废报纸纤维;加NaOH溶液，搅拌后滤掉一半NaOH溶液，加环氧氯丙烷，搅拌、滤掉水分并洗涤;加四甲基乙二胺，搅拌后过滤，洗涤后加碳酸二甲酯，搅拌，过滤后洗涤，烘干即完成。本发明将废报纸粉变为有利于环保的纤维素类吸附剂，有利于环境保护;对于阴离子染料溶液的吸附效率高，吸附容量大，效果明显。
权利要求书
1.一种利用废报纸制备纤维素基染料废水净化材料的方法，其特征在于它按以下步 骤实现：
一、将150g废报纸、3～6g的Na2Si3·9H2O、1.5～4.5g的H2O2、1.5～4.5g的NaOH和 3～6g的表面活性剂混合，然后在65℃水浴条件下搅拌1h，得到脱墨后的纤维素，然后用 蒸馏水洗涤6～8次，再放入鼓风干燥箱中于100℃下烘干，得到废报纸纤维，然后粉碎并 筛分出80～120目的废报纸纤维;
二、取5g80～120目的废报纸纤维，加入125mL质量分数为20%的NaOH溶液于 250mL的三口瓶中，室温搅拌1h后滤掉62.5mL的NaOH溶液，然后加入40mL的环氧氯 丙烷，在65℃下以180r/min的速度搅拌6h，所得纤维素用400目的纱网过滤掉水分，用无 水乙醇和蒸馏水各洗涤1次;
三、在通风橱内向洗涤后的纤维素中加入40mL四甲基乙二胺，在65℃下搅拌3h，取 出后经400目的纱网过滤，再用无水乙醇和蒸馏水各洗一次，然后向洗涤后的纤维素中加 入40mL碳酸二甲酯，在80℃下搅拌1h，过滤后用无水乙醇洗涤，再放入烘箱内在60℃ 下烘干10h，即完成利用废报纸制备纤维素基染料废水净化材料;其中步骤一中表面活性 剂为硬脂酸钠。
2.根据权利要求1所述的一种利用废报纸制备纤维素基染料废水净化材料的方法，其 特征在于步骤一中将150g废报纸、4g的Na2Si3·9H2O、3g的H2O2、3g的NaOH和4g的表 面活性剂混合。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用废报纸制备纤维素基染料废水净化材料的方法， 其特征在于步骤一中筛分出100目的废报纸纤维。
说明书
一种利用废报纸制备纤维素基染料废水净化材料的方法
技术领域
本发明涉及一种制备纤维素基染料废水净化材料的方法。
背景技术
我国是世界废纸最大进口国和消费大国，而国内废纸回收率却只达到38%左右，仍 低于47.7%的世界平均水平和发达国家70%左右的水平，废纸回收利用仍有着巨大的发展 潜力。
染料在不同的领域都有着大量的应用。但是染料废水的处理不当会给环境以及人类社 会的发展带来严重的危害，印染废水 的水质复杂，色度深，有机物含量高，生物降解性较 低。单一的处理方法很难达到排放要求，目前，国内外研究很多关于染料废水的处理方法， 主要分为三大类：一是物理法，二是化学法，三是生化法。我国的印染废水处理手段以生 物法为主，辅以物理法和化学法。由于近年来新型染料、PVA浆料、新型主机等难生化 降解有机物大量进入印染废水，给处理增加了难度，旧的生化法在脱色方面一直效果不佳。 活性炭在废水处理中体现了很好的性能，但成本过高。
随着科学技术的发展，石油等能源价格的飞速攀升及可持续发展的迫切需要，纤维素 作为环境友好的可再生生物质材料资源备受重视，并将是21世纪可持续发展化学材料研 究领域的重要课题之一。纤维素是地球上最丰富的天然有机物、可再生的天然资源，具有 价格低廉、可降解、环保等特点。
名称“一种阴离子染料吸附剂及其制备方法和应用(申请号：201210049807.5;申请 日：2012.2.29;)”的专利中公开了一种纤维素基废水净化材料制备的方法，但是此方法制 备的净化材料应用到吸附剂材料对于染料废水的处理效果不突出，致使应用受限。
发明内容
本发明目的是解决现有废纸回收利用率低，及染料废水净化材料存在吸附效率低、处 理效果不突出的问题，而提供一种利用废报纸制备纤维素基染料废水净化材料的方法。
利用废报纸制备纤维素基染料废水净化材料的方法按以下步骤实现：
一、将150g废报纸、3～6g的Na2Si3·9H2O、1.5～4.5g的H2O2、1.5～4.5g的NaOH和 3～6g的表面活性剂混合，然后在65℃水浴条件下搅拌1h，得到脱墨后的纤维素，然后用 蒸馏水洗涤6～8次，再放入鼓风干燥箱中于100℃下烘干，得到废报纸纤维，然后粉碎并 筛分出80～120目的废报纸纤维;
二、取5g80～120目的废报纸纤维，加入125mL质量分数为20%的NaOH溶液于 250mL的三口瓶中，室温搅拌1h后滤掉62.5mL的NaOH溶液，然后加入40mL的环氧 氯丙烷，在65℃下以180r/min的速度搅拌6h，所得纤维素用400目的纱网过滤掉水分， 用无水乙醇和蒸馏水各洗涤1次;
三、在通风橱内向洗涤后的纤维素中加入40mL四甲基乙二胺，在65℃下搅拌3h， 取出后经400目的纱网过滤，再用无水乙醇和蒸馏水各洗一次，然后向洗涤后的纤维素中 加入40mL碳酸二甲酯，在80℃下搅拌1h，过滤后用无水乙醇洗涤，再放入烘箱内在60 ℃下烘干10h，即完成利用废报纸制备纤维素基染料废水净化材料;其中步骤一中表面活 性剂为硬脂酸钠。
本发明主要应用了对难处理的工业印染废水的高效净化，吸附性能高，成本低廉工 艺简单符合绿色化学的思想。
本发明主要从合成不同取代度的阳离子型纤维素入手，研究其在染料废水净化领域 的应用，为废弃纤维素的应用开辟了新途径，同时也为染料废水的处理提供了新思路。
本发明的优点在于：
第一，将易得，低成本的废报纸粉碎筛选，变为有利于环保的纤维素类吸附剂，成 为一种可以吸附染料废水的环境友好型材料。作为染料废水净化材料可以高效加以利用， 达到以废治废的目的，有利于环境保护。
第二，所得的双季铵盐纤维素产率高，对于阴离子染料溶液的吸附效率高，吸附容 量大，效果明显。使用这种染料吸附剂吸附的过程中无需特殊设备，工艺流程简单快捷方 便，效果显著。
第三，大大的简化了传统染料废水处理的过程，并且不会对环境造成污染。回收吸 附后的双季铵盐纤维素吸附剂可以做有色材料，达到再循环的目的。所以将它用于含阴离 子染料废水的净化，效果非常理想。