一种纺织上浆的PVA废水处理剂的制备方法

摘要

本发明提供一种纺织上浆的PVA废水处理剂及其制备方法，具体步骤为：(1)将硅藻土经筛分去除粘土、石黄莎、碎矿屑等杂质得到与除杂的硅藻土，然后将硅藻土加入水中搅拌至硅藻土完全溶解，静置分层，取上层悬浮液，往上层悬浮液中加入硫酸，加热搅拌，中和至PH为中性，得到改性的硅藻土溶液；(2)往硅藻土溶液中加入甲壳素和硼酸，在25‑30℃下搅拌30‑50min，待甲壳素完全溶解后，加入竹炭、改性淀粉和助剂，加热搅拌，静置，得到处理剂的混合溶液；(3)将处理剂的混合溶液的PH值调至中性，过滤，用乙醇水溶液对过滤物洗涤，置于真空烘箱中干燥，得到干燥的处理剂粉末；(4)将干燥的处理剂粉末研磨碾碎，经分样筛筛选得到纺织上浆的PVA废水处理剂。

权利要求

1.一种纺织上浆的PVA废水处理剂的制备方法，其特征在于，所述PVA废水处理剂中含有硅藻土、竹炭、改性淀粉、壳聚糖、硼酸和助剂，所述PVA废水处理剂中的组分，按重量份计，包括：硅藻土3-5份、竹炭8-12份、

改性淀粉10-19份、壳聚糖7-20份、

硼酸2-6份、助剂35-50份；

所述纺织上浆的PVA废水处理剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将硅藻土经筛分去除粘土、石黄沙、碎矿屑杂质得到除杂的硅藻土，然后将硅藻土加入水中搅拌至硅藻土完全溶解，静置分层，取上层悬浮液，往上层悬浮液中加入硫酸，加热搅拌，中和至pH为中性，得到改性的硅藻土溶液；

(2)往步骤(1)制备的硅藻土溶液中加入壳聚糖和硼酸，在25-30℃下搅拌30-50min，待壳聚糖完全溶解后，加入竹炭、改性淀粉和助剂，加热搅拌60-90min，静置，得到处理剂的混合溶液；

(3)将步骤(2)制备的处理剂的混合溶液的pH值调至中性，过滤，用乙醇水溶液对过滤物洗涤2-3次，置于真空烘箱中，100-110℃下干燥4-5h，得到干燥的处理剂粉末；

(4)将步骤(3)制备的干燥的处理剂粉末研磨碾碎，经分样筛筛选得到纺织上浆的PVA废水处理剂。

2.根据权利要求1所述的一种纺织上浆的PVA废水处理剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，筛分的标准筛为60-80目。

3.根据权利要求1所述的一种纺织上浆的PVA废水处理剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，硅藻土：水：硫酸的重量比为1:5-7:8-10。

4.根据权利要求1所述的一种纺织上浆的PVA废水处理剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，加热搅拌的温度为75-85℃，加热搅拌的时间为2-3h。

5.根据权利要求1所述的一种纺织上浆的PVA废水处理剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，助剂为氢氧化钠、盐酸、柠檬酸、氨水中的一种或者几种。

6.根据权利要求1所述的一种纺织上浆的PVA废水处理剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，加热搅拌的温度为50-60℃。

7.根据权利要求1所述的一种纺织上浆的PVA废水处理剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，分样筛的孔径为100-150目。

说明书

一种纺织上浆的PVA废水处理剂的制备方法

技术领域：

[0001] 本发明属于纺织材料技术领域，具体涉及一种纺织上浆的PVA废水处理剂的制备方法。背景技术：

[0002] 我国是历史悠久的纺织大国，为世界纺织史做出了卓越的贡献，纺织中的上浆和浆料也是一个长久需要探讨的重点。经纱上浆的主要目的是提高经纱的可织性，使其在织造时能能承受住织机上强烈的机械作用，减少毛羽的产生，提高生产效率和产品的品质。经纱在上浆过程中，浆液在纱线的表面覆盖并向纱线的内部渗透，经烘干后，在经纱表面形成柔软、坚韧、富有弹性的均匀浆膜，提高稍显表面的耐磨性和光滑性。

[0003] PVA类浆料是传统的合成浆料，是一种典型的水溶性合成高分子化学物，是由聚醋酸乙烯酯通过醇解而成，由于PVA具有优良的成膜性、良好的粘附性以及与其他浆料相容的特点，在上浆工艺中受到广泛使用，但是它的煮浆时间长，容易结皮，对疏水性纤维的粘附力不够，而且退浆困难，影响印染工艺，而且难以降解，对环境的影响较大，因此PVA类浆料目前已经走向瓶颈，在纺织业的应用会产生大量的含PVA的废水，若不寻求改性突破，将会逐渐被市场所淘汰。

[0004] 中国专利CN 101850167B(公开日2010.10.6)公开的一种提高PVA降解速度的发酵方法，在PVA的发酵过程中添加了1,4丁二醇，使PVA的平均降解速度最高提高11倍，但是仍远低于生物降解性浆料的要求。中国专利CN 103991945A(公开日2014.8.20)公开的一种快速降解水中PVA的方法，通过向含有PVA的水中加入单过硫酸氢钾和负载四氧化三钴的氧化石墨催化剂，在常温下形成非均相四氧化三钴/氧化石墨/单过硫酸氢钾，该体系具有催化效率高，氧化能力强，降解水中的PVA废水，而且可循环使用。但是该体系的成本较高，使用量大，实际应用成本较高。除了化学手法，还采用生物酶对印染废水中的PVA进行降解，如中国专利CN 101717721A(公开日2010.6.2)公开的一种降解印染废水中PVA的嗜碱微生物菌群等。

[0005] 由上述现有技术可知，目前为了去除印染废水中的PVA，多是采用化学沉淀或者生物降解的手法，将PVA进行裂解形成其他物质或者络合形成沉淀、絮凝，达到去除PVA的目的。两种手法目前都能提高废水中PVA的去除率，但是处理后的废水中PVA的含量仍未达到可直接排放的标准，仍然需要改进，而且化学处理剂处理后的废水通常还有微量有毒物质，可能会导致二次污染。发明内容：

[0006] 本发明要解决的技术问题是提供一种纺织上浆的PVA废水处理剂的制备方法，采用化学手法与物理手法相结合，采用硅藻土、竹炭、改性淀粉、壳聚糖和硼酸作为主要原料，经絮凝、吸附和净化处理，得到可直接排放的处理液。

[0007] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

[0008] 一种纺织上浆的PVA废水处理剂，其特征在于，所述PVA废水处理剂中含有硅藻土、竹炭、改性淀粉、壳聚糖、硼酸和助剂，所述PVA废水处理剂中的组分，按重量份计，包括：

[0009] 硅藻土3-5份、竹炭8-12份、

[0010] 改性淀粉10-19份、壳聚糖7-20份、

[0011] 硼酸2-6份、助剂35-50份；

[0012] 所述纺织上浆的PVA废水处理剂的制备方法，包括以下步骤：

[0013] (1)将硅藻土经筛分去除粘土、石黄沙、碎矿屑杂质得到除杂的硅藻土，然后将硅藻土加入水中搅拌至硅藻土完全溶解，静置分层，取上层悬浮液，往上层悬浮液中加入硫酸，加热搅拌，中和至pH为中性，得到改性的硅藻土溶液；

[0014] (2)往步骤(1)制备的硅藻土溶液中加入壳聚糖和硼酸，在25-30℃下搅拌30-50min，待壳聚糖完全溶解后，加入竹炭、改性淀粉和助剂，加热搅拌60-90min，静置，得到处理剂的混合溶液；

[0015] (3)将步骤(2)制备的处理剂的混合溶液的pH值调至中性，过滤，用乙醇水溶液对过滤物洗涤2-3次，置于真空烘箱中，100-110℃下干燥4-5h，得到干燥的处理剂粉末；

[0016] (4)将步骤(3)制备的干燥的处理剂粉末研磨碾碎，经分样筛筛选得到纺织上浆的PVA废水处理剂。

[0017] 作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，筛分的标准筛为60-80目。

[0018] 作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，硅藻土：水：硫酸的重量比为1:5-7:8-10。

[0019] 作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，加热搅拌的温度为75-85℃，加热搅拌的时间为2-3h。

[0020] 作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，助剂为氢氧化钠、盐酸、柠檬酸、氨水中的一种或者几种。

[0021] 作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，加热搅拌的温度为50-60℃。

[0022] 作为上述技术方案的优选，所述步骤(4)中，分样筛的孔径为100-150目。

[0023] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

[0024] (1)本发明的纺织上浆的PVA废水处理剂中含有硅藻土，硅藻土是微生物硅质生物的遗骸，由于多年的成岩作用形成多孔性生物硅质沉积岩，硅藻土中还含有三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙、氧化镁等，能与酸反应生成可溶性盐类，具有很好的混凝作用，然后通过硅藻土的微孔达到吸附效果，而且硅藻土还具有很强的过滤作用，去除其他杂质，净化水质，而且我国硅藻土的含量丰富，来源广泛，将其用于吸附废水中的PVA不仅可以开发海洋经济，还可以节约水资源，绿色经济环保。

[0025] (2)本发明的纺织上浆的PVA废水处理剂中还含有竹炭，竹炭的多孔结构发达，比表面积较大，吸附能力强，性能稳定，能对大多数的无机离子和有机物进行吸收，达到吸附的目的。

[0026] (3)本发明的纺织上浆的PVA废水处理剂中还含有壳聚糖、硼酸和改性淀粉，壳聚糖中含有多个氨基和羟基，能对废水中的物质起到物理、化学和离子交换吸附作用，吸附效果显著，硼酸能与金属氧化物形成凝胶剂，对PVA进行凝胶，改性淀粉能对废水中的正负离子有吸附螯合作用。

[0027] (4)因此，本发明的纺织上浆的PVA废水处理剂能从物理和化学方面对废水中的PVA及其他正负离子起到絮凝、吸附、过滤的作用，达到除杂与进化水质为一体，符合直接排放标准，而且能提高硅藻土、淀粉、竹炭等的应用范围，提高经济价值，绿色环保经济。具体实施方式：

[0028] 下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

[0029] 实施例1：

[0030] (1)按重量份计，将1份的硅藻土经60目的标准筛筛分去除粘土、石黄莎、碎矿屑等杂质得到除杂的硅藻土，然后加入5份的水中搅拌至硅藻土完全溶解，静置分层，取上层悬浮液，往上层悬浮液中加入8份的硫酸，75℃加热搅拌2h，中和至pH为中性，得到改性的硅藻土溶液。

[0031] (2)按重量份计，往3份的步骤(1)制备的硅藻土溶液中加入7份的壳聚糖和2份的硼酸，在25℃下搅拌30min，待壳聚糖完全溶解后，加入8份的竹炭、10份的改性淀粉和35份的氢氧化钠，50℃加热搅拌60min，静置，得到处理剂的混合溶液。

[0032] (3)将步骤(2)制备的处理剂的混合溶液的pH值调至中性，过滤，用乙醇水溶液对过滤物洗涤2次，置于真空烘箱中，100℃下干燥4h，得到干燥的处理剂粉末。

[0033] (4)将步骤(3)制备的干燥的处理剂粉末研磨碾碎，经100目的分样筛筛选得到纺织上浆的PVA废水处理剂。

[0034] 实施例2：

[0035] (1)按重量份计，将1份的硅藻土经80目的标准筛筛分去除粘土、石黄莎、碎矿屑等杂质得到除杂的硅藻土，然后加入7份的水中搅拌至硅藻土完全溶解，静置分层，取上层悬浮液，往上层悬浮液中加入10份的硫酸，85℃加热搅拌3h，中和至pH为中性，得到改性的硅藻土溶液。

[0036] (2)按重量份计，往5份的步骤(1)制备的硅藻土溶液中加入20份的壳聚糖和6份的硼酸，在30℃下搅拌50min，待壳聚糖完全溶解后，加入12份的竹炭、19份的改性淀粉和50份的盐酸，60℃加热搅拌90min，静置，得到处理剂的混合溶液。

[0037] (3)将步骤(2)制备的处理剂的混合溶液的pH值调至中性，过滤，用乙醇水溶液对过滤物洗涤3次，置于真空烘箱中，110℃下干燥5h，得到干燥的处理剂粉末。

[0038] (4)将步骤(3)制备的干燥的处理剂粉末研磨碾碎，经150目的分样筛筛选得到纺织上浆的PVA废水处理剂。

[0039] 实施例3：

[0040] (1)按重量份计，将1份的硅藻土经70目的标准筛筛分去除粘土、石黄莎、碎矿屑等杂质得到除杂的硅藻土，然后加入6份的水中搅拌至硅藻土完全溶解，静置分层，取上层悬浮液，往上层悬浮液中加入9份的硫酸，80℃加热搅拌2.5h，中和至pH为中性，得到改性的硅藻土溶液。

[0041] (2)按重量份计，往4份的步骤(1)制备的硅藻土溶液中加入14份的壳聚糖和3份的硼酸，在27℃下搅拌40min，待壳聚糖完全溶解后，加入10份的竹炭、15份的改性淀粉和40份的氢氧化钠、盐酸、柠檬酸、氨水，55℃加热搅拌80min，静置，得到处理剂的混合溶液。

[0042] (3)将步骤(2)制备的处理剂的混合溶液的pH值调至中性，过滤，用乙醇水溶液对过滤物洗涤2次，置于真空烘箱中，105℃下干燥4.5h，得到干燥的处理剂粉末。

[0043] (4)将步骤(3)制备的干燥的处理剂粉末研磨碾碎，经120目的分样筛筛选得到纺织上浆的PVA废水处理剂。

[0044] 实施例4：

[0045] (1)按重量份计，将1份的硅藻土经60目的标准筛筛分去除粘土、石黄莎、碎矿屑等杂质得到除杂的硅藻土，然后加入5份的水中搅拌至硅藻土完全溶解，静置分层，取上层悬浮液，往上层悬浮液中加入8份的硫酸，75℃加热搅拌2h，中和至pH为中性，得到改性的硅藻土溶液。

[0046] (2)按重量份计，往3份的步骤(1)制备的硅藻土溶液中加入10份的壳聚糖和2-6份的硼酸，在25℃下搅拌50min，待壳聚糖完全溶解后，加入12份的竹炭、14份的改性淀粉和45份的柠檬酸，50℃加热搅拌80min，静置，得到处理剂的混合溶液。

[0047] (3)将步骤(2)制备的处理剂的混合溶液的pH值调至中性，过滤，用乙醇水溶液对过滤物洗涤2次，置于真空烘箱中，110℃下干燥4h，得到干燥的处理剂粉末。

[0048] (4)将步骤(3)制备的干燥的处理剂粉末研磨碾碎，经100目的分样筛筛选得到纺织上浆的PVA废水处理剂。

[0049] 实施例5：

[0050] (1)按重量份计，将1份的硅藻土经80目的标准筛筛分去除粘土、石黄莎、碎矿屑等杂质得到除杂的硅藻土，然后加入6份的水中搅拌至硅藻土完全溶解，静置分层，取上层悬浮液，往上层悬浮液中加入8份的硫酸，805℃加热搅拌2h，中和至pH为中性，得到改性的硅藻土溶液。

[0051] (2)按重量份计，往4份的步骤(1)制备的硅藻土溶液中加入12份的壳聚糖和4份的硼酸，在28℃下搅拌45min，待壳聚糖完全溶解后，加入9份的竹炭、16份的改性淀粉和40份的氢氧化钠和氨水，50℃加热搅拌75min，静置，得到处理剂的混合溶液。

[0052] (3)将步骤(2)制备的处理剂的混合溶液的pH值调至中性，过滤，用乙醇水溶液对过滤物洗涤3次，置于真空烘箱中，100℃下干燥4h，得到干燥的处理剂粉末。

[0053] (4)将步骤(3)制备的干燥的处理剂粉末研磨碾碎，经150目的分样筛筛选得到纺织上浆的PVA废水处理剂。

[0054] 实施例6：

[0055] (1)按重量份计，将1份的硅藻土经60目的标准筛筛分去除粘土、石黄莎、碎矿屑等杂质得到除杂的硅藻土，然后加入7份的水中搅拌至硅藻土完全溶解，静置分层，取上层悬浮液，往上层悬浮液中加入10份的硫酸80℃加热搅拌2h，中和至pH为中性，得到改性的硅藻土溶液。

[0056] (2)按重量份计，往3份的步骤(1)制备的硅藻土溶液中加入20份的壳聚糖和6份的硼酸，在30℃下搅拌35min，待壳聚糖完全溶解后，加入10份的竹炭、13份的改性淀粉和40份的氢氧化钠和柠檬酸，55℃加热搅拌80min，静置，得到处理剂的混合溶液。

[0057] (3)将步骤(2)制备的处理剂的混合溶液的pH值调至中性，过滤，用乙醇水溶液对过滤物洗涤2次，置于真空烘箱中，100℃下干燥4h，得到干燥的处理剂粉末。

[0058] (4)将步骤(3)制备的干燥的处理剂粉末研磨碾碎，经150目的分样筛筛选得到纺织上浆的PVA废水处理剂。

[0059] 纺织上浆的PVA废水处理剂的处理方法：在纺织上浆的PVA废水中分别加入实施例1-6制备的纺织上浆的PVA废水处理剂，以500rpm/min的转速快速搅拌15min，静置10min，分别取上清液。

[0060] 经检测上清液和原液，经实施例1-6制备的纺织上浆的PVA废水处理剂处理得到上清液中CODcr、浊度、色度的去除率结果如下所示：

[0061]  实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
CODcr去除率(％) 86.2 94.1 88.6 90.8 91.7 92.4
浊度去除率(％) 95.4 99.7 98.5 97.2 96.7 98.0
色度去除率(％) 81.5 88.4 85.7 83.9 84.2 85.1

[0062] 上表可见，本发明制备的实施例1-6制备的纺织上浆的PVA废水处理剂对PVA废水的处理效果好，达到了直接排放的标准。

[0063] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。