一种亲水性聚合物改性聚氨酯泡沫塑料载体的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种亲水性聚合物改性聚氨酯泡沫塑料载体的制备方法,包括以下步骤：步骤1）将聚氨酯软泡沫切割成块；步骤2）配制适当浓度的淀粉水溶液、羧甲基纤维素钠水溶液、聚丁二酰亚胺的N，N-二甲基甲酰胺溶液；步骤3）将聚氨酯泡沫塑料浸没于淀粉水溶液、羧甲基纤维素钠水溶液、聚丁二酰亚胺的N，N-二甲基甲酰胺溶液后移至交联剂水溶液中，加热；步骤4）取出泡沫塑料并冲洗烘干。本发明工艺简单，操作方便，改性后获得具有性价比优势的污水处理用微生物载体。
【专利说明】一种亲水性聚合物改性聚氨酯泡沬塑料载体的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及污水处理领域，具体涉及的是一种亲水性聚合物改性聚氨酯泡沫塑料载体的制备方法。
【背景技术】
[0002]污水处理中，多孔载体填料可作为微生物附着生长载体。自20世纪70年代以来，科研人员在污水处理用生物载体的改进方面做了大量的研究:从早期研究的在固定式填料和粒状硬质填料，到在前两者基础上发展而来的悬浮填料。20世纪90年代初，新型轻质可自由移动的悬浮填料开发成功，揭开了一个新的水处理方向。近10年来，悬浮填料生物膜工艺得到迅猛的发展，在生活污水、工业废水、微污染源水等处理领域几乎都有悬浮填料的身影，可以说污水生物处理工艺中引入生物载体材料的应用将会越来越广泛。研究者们开发了各种材质、结构、形状、大小的悬浮填料，如陶粒、活性炭等无机载体，还有聚乙烯等塑料填料。国外成熟的塑料悬浮填料有采用聚氨酯材质，污水处理效果较好。在国外较成熟的悬浮载体系统中，德国LINDE公司的“LINPOR PROCESS”、由德国拜耳公司研发的LEVAP0R?用于LINPOR改进工艺和英国Simon Hartley公司开发的CAPTOR系统所用的填料材质都是聚氨酯泡沫塑料。
[0003]针对废水处理用聚氨酯生物膜载体在亲水性、生物亲和性和活性等方面存在的不足，，张启霞等研究制各大孔径网状聚氡酯泡沬(张启霞，徐灏龙，吴斌，微生物固定化网状聚氨酯载体的研制，工程塑料应用，2007，35 (2):41-44)，专利ZL02141723.7开发了活性炭复合亲水性聚氨酯泡沫微生物固定化载体(李彦锋，周林成，马鹏程等，活性炭复合亲水性聚氨酯泡沫微生物固定化载体，中国，ZL 02141723.7，2004)。当前，悬浮填料存在的主要问题是挂膜问题，挂膜困难或挂膜不牢。
【发明内容】
`
[0004]本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种亲水性聚合物改性聚氨酯泡沫塑料载体的制备方法，从填料表面和本体两方面着手进行改性。
[0005]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现:
一种亲水性聚合物改性聚氨酯泡沫塑料载体的制备方法，包括以下步骤:
步骤I)将聚氨酯软泡沫按一定形状切割成块，清洗碎泡沫并加以干燥待用；
步骤2)根据处理亲水性聚合物的不同，配制适当浓度的淀粉水溶液、羧甲基纤维素钠水溶液、聚丁二酰亚胺的N，N- 二甲基甲酰胺溶液；
步骤3)将所述聚氨酯泡沫塑料浸没于所述淀粉水溶液、羧甲基纤维素钠水溶液、聚丁二酰亚胺的N，N-二甲基甲酰胺溶液中5-60min，抽真空，使塑料泡沫内充满溶液；
步骤4)将经所述淀粉水溶液、羧甲基纤维素钠水溶液浸润后的聚氨酯泡沫塑料移至
0.01-lmol/L交联剂水溶液中，氢氧化钠溶液pH调节为10，加热至60_90°C处理；经所述聚丁二酰亚胺的N，N-二甲基甲酰胺溶液浸润后的聚氨酯泡沫塑料移至1-10%氢氧化钠溶液，加热至60-90°C处理；
步骤5)取出泡沫塑料并冲洗使表面呈现中性，挤干泡沫塑料中的水后在50°C -120°C下烘干备用。
[0006]进一步的，所述聚氨酯软泡沫切割成边长为10-20mm长方体。
[0007]进一步的，所述交联剂是环氧氯丙烷、聚丁二酰亚胺、戊二醛、乙二醇二缩水甘油醚、多聚磷酸钠。
[0008]本发明的有益效果是: 本发明工艺简单，操作方便，改性后获得具有性价比优势的污水处理用微生物载体。本发明经济价值较高，利用聚氨酯泡沫塑料制备污水处理用悬浮填料，选择廉价、合适的材质制作原材料，开发的高效、廉价的功能性悬浮填料，环保再生材料的使用，使填料更符合环保和资源循环的理念。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明的实验装置图；
图2为本发明的固定化微生物对废水COD降解曲线图；
图3为本发明的固定化微生物对废水氨氮降解曲线图；
图4为本发明的固定化微生物对废水TOC降解曲线图；
图5为本发明的固定化微生物对废水TN降解曲线图。
【具体实施方式】
[0010]下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
[0011]一种亲水性聚合物改性聚氨酯泡沫塑料载体的制备方法，包括以下步骤:
步骤I)将聚氨酯软泡沫按一定形状切割成块，清洗碎泡沫并加以干燥待用；
步骤2)根据处理亲水性聚合物的不同，配制适当浓度的淀粉水溶液、羧甲基纤维素钠水溶液、聚丁二酰亚胺的N，N- 二甲基甲酰胺溶液；
步骤3)将所述聚氨酯泡沫塑料浸没于所述淀粉水溶液、羧甲基纤维素钠水溶液、聚丁二酰亚胺的N，N-二甲基甲酰胺溶液中5-60min，抽真空，使塑料泡沫内充满溶液；
步骤4)将经所述淀粉水溶液、羧甲基纤维素钠水溶液浸润后的聚氨酯泡沫塑料移至
0.01-lmol/L交联剂水溶液中，氢氧化钠溶液pH调节为10，加热至60_90°C处理；经所述聚丁二酰亚胺的N，N-二甲基甲酰胺溶液浸润后的聚氨酯泡沫塑料移至1-10%氢氧化钠溶液，加热至60-90°C处理；
步骤5)取出泡沫塑料并冲洗使表面呈现中性，挤干泡沫塑料中的水后在50°C -120°C下烘干备用。
[0012]进一步的，所述聚氨酯软泡沫主要为家具、靠垫、床垫、服装、鞋帽衬里、包装等边角料，密度为10-30kg/m3的聚醚型聚氨酯。
[0013]进一步的，所述亲水性聚合物主要有淀粉、羧甲基纤维素钠、聚丁二酰亚胺等，长链上有羟基、羧基、氨基等亲水性基团的聚合物。
[0014]进一步的，所述交联剂主要有环氧氯丙烷、聚丁二酰亚胺、戊二醛、乙二醇二缩水甘油醚、多聚磷酸钠等。[0015]进一步的，所述聚氨酯改性载体可作为微生物固定化载体。
[0016]进一步的，所述聚氨酯软泡沫根据现有生物载体常规尺寸，切割成边长为10-20_长方体。
[0017]实施例1:
淀粉改性聚氨酯泡沫塑料的实施
将聚氨酯软泡沫切割成IOmmX IOmmX IOmm小立方体，清洗碎泡沫并加以干燥待用；称取Ig水溶性淀粉和99g水配制成1%重量百分比的淀粉溶液。取聚氨酯泡沫塑料浸入刚刚配好的淀粉溶液中，抽真空，使塑料泡沫内充满溶液。取出泡沫塑料分别浸没于
0.01mol/L、0.lmol/LUmol/L的交联剂水溶液中，用氢氧化钠溶液调节PH=10，在75°C恒温水浴中反应4h后取出，用水浸洗至中性，挤干泡沫中的水后在恒温干燥箱内80°C下烘干。
[0018]表1淀粉对聚氨酯泡沫塑料交联改性后的参数变化。
[0019]表1经淀粉交联改性前后聚氨酯泡沫塑料参数的变化
【权利要求】
1.一种亲水性聚合物改性聚氨酯泡沫塑料载体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤I)将聚氨酯软泡沫按一定形状切割成块，清洗碎泡沫并加以干燥待用； 步骤2)根据处理亲水性聚合物的不同，配制适当浓度的淀粉水溶液、羧甲基纤维素钠水溶液、聚丁二酰亚胺的N，N- 二甲基甲酰胺溶液； 步骤3)将所述聚氨酯泡沫塑料浸没于所述淀粉水溶液、羧甲基纤维素钠水溶液、聚丁二酰亚胺的N，N-二甲基甲酰胺溶液中5-60min，抽真空，使塑料泡沫内充满溶液； 步骤4)将经所述淀粉水溶液、羧甲基纤维素钠水溶液浸润后的聚氨酯泡沫塑料移至0.01-lmol/L交联剂水溶液中，氢氧化钠溶液pH调节为10，加热至60_90°C处理；经所述聚丁二酰亚胺的N，N-二甲基甲酰胺溶液浸润后的聚氨酯泡沫塑料移至1-10%氢氧化钠溶液，加热至60-90°C处理； 步骤5)取出泡沫塑料并冲洗使表面呈现中性，挤干泡沫塑料中的水后在50°C -120°C下烘干备用。
2.根据权利要 求1所述的亲水性聚合物改性聚氨酯泡沫塑料载体的制备方法，其特征在于:所述聚氨酯软泡沫切割成边长为10-20mm长方体。
3.根据权利要求1所述的亲水性聚合物改性聚氨酯泡沫塑料载体的制备方法，其特征在于:所述交联剂是环氧氯丙烷、聚丁二酰亚胺、戊二醛、乙二醇二缩水甘油醚、多聚磷酸钠。
【文档编号】C08L75/04GK103627015SQ201210306198
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年8月27日 优先权日:2012年8月27日
【发明者】冯芳, 王东田, 耿佳, 陆树苹 申请人:苏州科技学院