多孔型壳聚糖保鲜剂的制备方法与流程

文档序号:11677547阅读:421来源:国知局

本发明涉及化工领域,具体涉及一种保鲜剂的制备方法。



背景技术:

我国芒硝资源分布广泛,储量丰富。预测总储量300亿t,居世界首位。我国有14个省区发现有芒硝,说明资源分布广,但90%以上的芒硝又集中分布在青海、内蒙、四川和湖南,因而又相对集中。

我国目前无水芒硝(元明粉)生产厂家有200家左右,年产元明粉300万t左右,是世界上最大的无水芒硝生产国。我国的芒硝矿,品位高,质量好,开采容易。无水芒,平均品位40.7%;由于芒硝矿一般容易被水溶解,也易风化,因此开采比较容易,并且大多露天开采,伴生或共生无水芒硝和钙芒硝大部分也适合开采。

芒硝加煤高温烧结制备硫化钠产品是目前已实现工业化的成熟工艺,生产过程中产生大量的废料。

目前,随着国内的重金属污染越来越严重,人们正不断的开发出有效的去除方法。其中,对于土壤、大气及水中的重金属处理方法均不同,现较为常用的是还原法。主要是应用硫化碱,因为硫化碱不仅可去消除污泥中及污水中的金属物质,对于含有重金属土壤的处理也有一定的效果,所以,硫化碱的应用也越来越广泛。可是,随着硫化碱的需求及产量的增加,硫化碱渣的产生也越来越多,这也成为了一个问题,不处理将会给环境带来很大的麻烦。

硫化碱渣主要是由碳、sio3、na2s、al2o3等组成的混合物,来源于一些未进行综合治理的化工厂,一般这些工厂对于硫化碱废渣都是没经处理就将其废弃。



技术实现要素:

硫化碱废渣按其组成大致可分为可溶和不溶部分。可溶部分主要含有na2s、na2so3等,分离后可用于生产工业品大苏打,投放市场、变废为宝。另一部分包括未燃尽的碳、sio3、al2o3等,它们在生产过程中便富集起来,不溶于水和酸,这部分组成一般占整个废渣的30-60%,若经硫酸活化便形成具有很大比表面积的活性脱色剂、价格便宜,吸附效果好,不仅能用于石油润滑油的精炼、脱伐,经实验对水中的有机染料及有机污染物(酚、cod等)有很大优势。而且,这样一来又减少了硫化碱渣带来的二次污染。

硫化碱渣堆积如山,经风刮、雨淋、日晒,不仅严重污染土壤江河、湖泊,而且能放出大量so2、h2s等有害气体污染空气,是环保治理的一大公害。

本发明的目的是利用未燃尽的碳、sio3、al2o3等不溶部分硫化碱废料,制备一种保鲜剂,具体技术方案如下:

多孔型壳聚糖保鲜剂的制备方法,以硫化碱生产废弃物以及膨润土、硅藻土、碳球、填充料为基料,配合酸溶壳聚糖和活性物质及联结助剂,其具体组成重量份如下:

硫化碱废料:2.0—10.0

膨润土:5.0—20.0

硅藻土:5.0—20.0

微米级碳球:2.0—40.0

填充料:2.0—15.0

酸溶壳聚糖:0.1—3.0

活性物质:0.5—5.0

联结助剂:0.5—5.0

超纯水:20.0—40.0

其制备工艺步骤为:

(1)分别按比例称量硫化碱废料、膨润土、硅藻土、微米级碳球、活性物质、酸溶壳聚糖、填充料和联结助剂,置于球磨机中研磨,筛分至200目以下;

(2)按比例称取联结助剂、超纯水,在室温条件下,将二者混合,充分搅拌均匀;

(3)将步骤(1)筛分200目以下成分与步骤(2)混合并搅拌均匀,经挤出机挤出成型,100℃干燥24小时后,切成3-4mm长度颗粒即得多孔型壳聚糖保鲜剂。

所述硫化碱废料是硫化碱生产烧制分离硫化碱后的废弃物,含有未燃尽的碳、sio3、al2o3重量比为4:4:3~6:4:3。

所述膨润土粒径为200目。

所述活性物质为试剂级硫酸铈铵、二氧化钛或其它过渡金属盐中的一种或两种。

所述联结助剂为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂或有机硅树脂中的一种或多种。

所述微米级碳球的制备方法如下:

首先将海藻酸钠前驱体与纳米碳酸钙分散于水中并超声混合均匀;然后将其滴入氯化钙溶液中交联固化,制得海藻酸钠-纳米碳酸钙复合水凝胶;然后利用溶剂置换后,进行冷冻干燥制备海藻酸钠-碳酸钙复合气凝胶并进行碳化,制得碳基复合气凝胶;借助酸洗处理过程去除钙质成分制得微米级碳球。

所述填充料为轻质碳酸钙、氯化钙或超细粉煤灰中的一种或多种。

所述酸溶壳聚糖由脱乙酰度≥98%的壳聚糖溶解于醋酸溶液组成,酸溶壳聚糖与醋酸溶液的重量比为1:2。

本发明的有益效果:

1、本发明以硫化碱废渣中未燃尽的碳、sio3、al2o3等不溶部分为原料,经活化后可以形成具有很大比表面积的活性有机吸附材料,制备成一种多孔型壳聚糖保鲜剂,既可以变废为宝,又可以有效解决硫化碱生产对环境造成的污染;

2、膨润土、硅藻土以及微米级碳球的使用能够使多孔型壳聚糖保鲜剂的结构更加丰富,大孔、小孔、微孔的结合使吸附剂的孔隙率更大;

3、填充料的使用可以减低吸附剂成本及自身容重;

4、活性物质的加入可以有效降低反应界面能,使得在有光的情况下将吸附的有机气味成分进行分解以减少对环境的影响;

5、联结助剂的加入可以增加吸附剂的强度及韧性,以便于提高吸附剂的重复使用次数;

6、壳聚糖具有多样的生物学功能,特别是生物相容性和良好的降解能力,并且降解过程中产生的代谢产物毒性极低,环境友好。

具体实施方式

下面结合实施例,对本发明作详细描述。

实施例1-4

(1)分别按比例称量硫化碱废料、膨润土、硅藻土、微米级碳球、活性物质、酸溶壳聚糖和填充料,置于球磨机中研磨,筛分至200目以下;

(2)再按比例称取联结助剂、超纯水,在室温条件下,将二者混合,充分搅拌均匀,具体比例如下表(重量份):

(3)将步骤(1)筛分200目以下成分与步骤(2)混合并搅拌均匀,经挤出机挤出成型,100℃干燥24小时后,切成3-4mm长度颗粒既得多孔型壳聚糖保鲜剂。

所述硫化碱废料是硫化碱生产烧制分离硫化碱后的废弃物。

所述膨润土粒度为200目。

所述活性物质为试剂级硫酸铈铵、二氧化钛及其它过渡金属盐其中任意一种或几种。

所述联结助剂为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂或有机硅树脂中的一种或多种。

所述填充料为轻质碳酸钙、氯化钙或超细粉煤灰中的一种或多种。

所述微米级碳球的制备方法是:

首先将海藻酸钠前驱体与纳米碳酸钙分散于水中并超声混合均匀;然后将其滴入氯化钙溶液中交联固化,制得海藻酸钠-纳米碳酸钙复合水凝胶;然后利用溶剂置换后,进行冷冻干燥制备海藻酸钠-碳酸钙复合气凝胶并进行碳化,制得碳基复合气凝胶;借助酸洗处理过程去除钙质成分制得微米级碳球。

所述酸溶壳聚糖由脱乙酰度≥98%的壳聚糖溶解于醋酸溶液组成,酸溶壳聚糖与醋酸溶液的重量比为1:2。

以实施例1的最终产物为实验材料,与其他保鲜方法比较,用聚乙烯袋保鲜和本发明保鲜作对比实验,在同一温度条件(17℃-18℃)下及(3℃-8℃)低温贮藏保鲜杏鲍菇、葡萄、鲜枣,结果如下:

以实施例1的最终产物为实验材料,与其他保鲜方法比较,用聚乙烯袋保鲜和本发明保鲜作对比实验,在同一温度条件(23℃-25℃)下及(3℃-8℃)低温贮藏保鲜樱桃番茄、南国梨、毛桃,结果如下:

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