一种环保型阳离子淀粉絮凝剂及其制备方法
【专利说明】一种环保型阳离子淀粉絮凝剂及其制备方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及使用高分子化合物，通过产生化学变化使有害的化学物质无害或降低危害的方法领域，具体涉及一种环保型阳离子絮凝剂及其制备方法。
技术背景
[0003]随着工业的迅猛发展，各种工业废水的产生量越来越大，水中悬浮物大部分为负离子性。絮凝剂广泛应用于污水净化，近年来，高分子絮凝剂产量快速增长，目前市场中85%以上为合成高分子絮凝剂，实际应用中主要是各种阳离子聚丙烯酰胺，但由于其存在着生物降解难、残留单体丙烯酰胺有毒，絮凝的杂物有二次污染难以处理等缺点。随着国家对水资源及环保要求不断提高，以天然型高分子絮凝剂为主的发展方向，就尤为引人注目。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于解决目前高分子絮凝剂中存在的生物降解难、絮凝的杂物有二次污染和难以处理等缺点，提供一种原料来源广泛，价格低廉，其产物可被完全生物降解，形成良性循环的环保型阳离子淀粉絮凝剂，该絮凝剂取代度DS ^ 0.45，具有冷水易糊化、透明稳定且在水中分散性好、具有极强的阳电荷性能等优点。
[0005]本发明另一目的在于提供上述环保型阳离子淀粉絮凝剂的制备方法。
[0006]本发明上述目的通过以下技术方案予以实现:
一种环保型阳离子淀粉絮凝剂的制备方法包括如下步骤:
(1)将蜡质玉米淀粉投入到混合罐中，搅拌过程中加入乙醇溶液，搅拌20~60min后加入氢氧化钠粉末，搅拌20~60min后加入2，3-环氧丙基三甲基氯化铵，搅拌20~60min，将以上混合物密封、放置待用；
(2)将步骤(I)所得混合物投入到反应罐中进行反应，反应温度为50~80°C，反应时间为60~180min ;反应完毕后冷却、破碎，得到环保型阳离子淀粉絮凝剂；
其中，步骤(I)中，所述乙醇溶液的浓度为30~60%，加入量为蜡质玉米淀粉的8~20wt% ；所述氢氧化钠粉末的加入量为蜡质玉米淀粉的l~3wt% ;所述2，3-环氧丙基三甲基氯化铵的加入量为蜡质玉米淀粉的30~55wt% ;所述放置的温度为30~50°C环境下，放置时间为12~48h0
[0007]上述环保型阳离子淀粉絮凝剂的制备方法制得的环保型阳离子淀粉絮凝剂取代度DS多0.45，具有冷水易糊化、透明稳定且在水中分散性好、具有极强的阳电荷性能等优点。
[0008]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:
(I)本发明环保型阳离子淀粉絮凝剂取代度DS ^ 0.45，具有冷水易糊化、透明稳定且在水中分散性好、具有极强的阳电荷性能等优点； (2)本发明所述环保型阳离子淀粉絮凝剂制备过程中，采用固体2，3-环氧丙基三甲基氯化铵作为阳离子醚化剂，更适于干态反应，制成环保型阳离子淀粉絮凝剂不需要进行烘干步骤，节约了制作时间，节省了生产成本；
(3)本发明所述环保型阳离子淀粉絮凝剂制备过程中所用原料来源广泛，价格低廉，其产物可被完全生物降解，形成良性循环，可作为新一代环保絮凝剂进行推广应用。
【具体实施方式】
[0009]下面结合实施例，对本发明做进一步阐述。但实施例并不对本发明做任何形式的限定。
[0010]实施例1
取蜡质玉米淀粉10kg加入混合罐中，配置50%浓度的乙醇溶液，取1kg喷入淀粉中，搅拌30分钟后，加入2kg粉末氢氧化钠，搅拌20分钟，加入45kg固体粉粒季铵型阳离子醚化剂(2，3-环氧丙基三甲基氯化铵，EPTAC，简称ETA)，继续搅拌30分钟，将半成品放入密封性好的包装袋中，扎好包装袋口，防止空气接触，置于温度在30°C的环境中，放置24小时。将以上放置好的半成品缓慢投入反应罐中，反应温度75°C，保持抽湿状态，反应90分钟，冷却、破碎，用密封性好的包装袋包装得成品。
[0011]实施例2
取蜡质玉米淀粉10kg加入混合罐中，配置40%浓度的乙醇溶液，取12kg喷入淀粉中，搅拌20分钟后，加入3kg粉末氢氧化钠，搅拌30分钟，加入40kg固体粉粒季铵型阳离子醚化剂(2，3-环氧丙基三甲基氯化铵，EPTAC，简称ETA)，继续搅拌60分钟，将半成品放入密封性好的包装袋中，扎好包装袋口，防止空气接触，置于温度在35°C的环境中，放置24小时。将以上放置好的半成品缓慢投入反应罐中，反应温度80°C，保持抽湿状态，反应120分钟，冷却、破碎，用密封性好的包装袋包装得成品。
[0012]实施例3
取蜡质玉米淀粉10kg加入混合罐中，配置30%浓度的乙醇溶液，取20kg喷入淀粉中，搅拌30分钟后，加入Ikg粉末氢氧化钠，搅拌20分钟，加入55kg固体粉粒季铵型阳离子醚化剂(2，3-环氧丙基三甲基氯化铵，EPTAC，简称ETA)，继续搅拌30分钟，将半成品放入密封性好的包装袋中，扎好包装袋口，防止空气接触，置于温度在30°C的环境中，放置24小时。将以上放置好的半成品缓慢投入反应罐中，反应温度75°C，保持抽湿状态，反应90分钟，冷却、破碎，用密封性好的包装袋包装得成品。
[0013]实施例4
取蜡质玉米淀粉10kg加入混合罐中，配置60%浓度的乙醇溶液，取8kg喷入淀粉中，搅拌30分钟后，加入3kg粉末氢氧化钠，搅拌20分钟，加入30kg固体粉粒季铵型阳离子醚化剂(2，3-环氧丙基三甲基氯化铵，EPTAC，简称ETA)，继续搅拌30分钟，将半成品放入密封性好的包装袋中，扎好包装袋口，防止空气接触，置于温度在30°C的环境中，放置24小时。将以上放置好的半成品缓慢投入反应罐中，反应温度75°C，保持抽湿状态，反应90分钟，冷却、破碎，用密封性好的包装袋包装得成品。
[0014]实验例I
使用10°C以上的水，将实施例1和2所得的絮凝剂按照lwt%的浓度搅拌Ih即可使絮凝剂分散均匀。
[0015]传统的阳离子聚丙烯酰胺按照lwt%的浓度则需要浸泡24h以上才可分散均匀。
【主权项】
1.一种环保型阳离子淀粉絮凝剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤: (1)将蜡质玉米淀粉投入到混合罐中，搅拌过程中加入乙醇溶液，搅拌20~60min后加入氢氧化钠粉末，搅拌20~60min后加入2，3-环氧丙基三甲基氯化铵，搅拌20~60min，将以上混合物密封、放置待用； (2)将步骤(I)所得混合物投入到反应罐中进行反应，反应温度为50~80°C，反应时间为60~180min ;反应完毕后冷却、破碎，得到环保型阳离子淀粉絮凝剂； 其中，步骤(I)中，所述乙醇溶液的浓度为30~60%，加入量为蜡质玉米淀粉的8~20wt% ；所述氢氧化钠粉末的加入量为蜡质玉米淀粉的l~3wt% ;所述2，3-环氧丙基三甲基氯化铵的加入量为蜡质玉米淀粉的30~55wt% ;所述放置的温度为30~50°C环境下，放置时间为12~48h02.权利要求1所述环保型阳离子淀粉絮凝剂的制备方法制得的环保型阳离子淀粉絮凝剂。
【专利摘要】本发明公开了一种环保型阳离子淀粉絮凝剂及其制备方法。本发明所述环保型阳离子淀粉絮凝剂是以蜡质玉米淀粉为原料制备而成，所得的阳离子淀粉絮凝剂取代度DS≥0.45，具有冷水易糊化、透明稳定且在水中分散性好、具有极强的阳电荷性能等优点，对污水中各类阴离子杂质具有很好的絮凝效果。本发明所述环保型阳离子淀粉絮凝剂所用原料来源广泛，价格低廉，其产物可被完全生物降解，形成良性循环，可作为新一代环保絮凝剂进行推广应用。
【IPC分类】C02F1/56, C08B31/12
【公开号】CN104945523
【申请号】CN201510396253
【发明人】喻永青
【申请人】广东汇美淀粉科技有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年7月8日