一种改性聚乙烯胺表面修饰的纤维材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种改性聚乙烯胺表面修饰的纤维材料及其制备方法，属于纤维材料领域。本发明通过如下原料组成：纤维素0.5‑2份，盐酸溶液(3mol/L)15‑30份，氢氧化钠溶液(3mol/L)15‑30份，醚化试剂25‑40份，聚乙烯胺0.5‑2份，羧基型甜菜碱2‑8份，1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐7‑10份，N‑羟基琥珀酰亚胺14‑20份，分散剂2‑3份，无水乙醇80份，去离子水100份，利用改性聚乙烯胺表面修饰制得相应纤维材料。本发明纤维材料的制造工艺简易，在各种类型的废水处理中均有广泛的应用；同时原料组成中不含有害物质，安全且环境友好。

权利要求

1.一种改性聚乙烯胺表面修饰的纤维材料的制备方法，包括如下过程：（1）将纤维素分散在酸溶液中进行预处理，然后干燥、粉碎，获得预处理的纤维素；

（2）将所得预处理的纤维素与氢氧化钠溶液、乙醇、水混合，混匀、静置，然后加入醚化试剂进行醚化处理，结束后，分离、收集固体，洗涤，干燥，获得产物A；

（3）将聚乙烯胺、羧基型甜菜碱、缩合剂分散在水中，混匀进行反应，结束后，透析分离，冷冻干燥，得到产物B；

（4）将产物A和产物B分别溶解在水中，得到溶液A和溶液B；向溶液A中加入分散剂，缩合剂，混匀后，加入溶液B进行缩合反应，结束后，离心、收集固体，洗涤、干燥，获得纤维材料；

步骤（2）中，醚化试剂为氯乙酸、氯乙酸钠中的一种或者一种以上。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，醚化试剂与步骤（1）中纤维素的重量份数比为25‑40份：0.5‑2份。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中，聚乙烯胺与步骤（1）中纤维素的重量份数比为0.5‑2份：0.5‑2份。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中，聚乙烯胺与羧基型甜菜碱的重量份数比为0.5‑2份：2‑8份。

5.根据权利要求1‑4任一项所述的方法，其特征在于，所述分散剂为亚甲基双萘磺酸钠、亚甲基双甲基萘磺酸钠中的一种或者一种以上。

6.权利要求1‑5任一项所述方法制备得到的纤维材料。

7.权利要求6所述的纤维材料在废水处理中的应用。

8.权利要求6所述的纤维材料在降解染色废水CODcr值中的应用。

9.权利要求6所述的纤维材料在去除染色废水色度中的应用。

说明书

一种改性聚乙烯胺表面修饰的纤维材料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于纤维材料领域，具体涉及一种改性聚乙烯胺表面修饰的纤维材料及其制备方法。

背景技术

[0002] 纤维素是世界上蕴藏量最丰富的天然高分子化合物，生产原料来源于木材、棉花、棉短绒、麦草、稻草、芦苇、麻、桑皮、楮皮和甘蔗渣等，是取之不尽用之不竭的，人类最宝贵
的天然可再生资源。则如何对纤维素及其衍生物的研充分利用的问题显得尤为重要。印染
废水的水质随采用的纤维种类和加工工艺的不同而异，污染物组分差异很大，数量庞大。印
染废水具有排放量很大、成分复杂、变化无常、治理困难、处理经济负荷沉重等诸多问题。

[0003] 目前市场上的对于这类问题的处理一般有化学法、物理法和生物法三种方法，从而可以实现污水处理的目的。但目前很多这类方法的工艺较为复杂，其中的一些方法较为
昂贵。有些效果不明显并且污水处理后回用率不高。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种利用改性聚乙烯胺表面修饰的纤维材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。本发明通过使用改性聚乙烯胺，制备出了一种利用
改性聚乙烯胺表面修饰的纤维材料，很好的降低了染色废水CODcr值，并且对色度的去除率
也很高。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

[0006] 一种利用改性聚乙烯胺表面修饰的纤维材料的制备方法，包括如下过程：

[0007] (1)将纤维素分散在酸溶液中进行预处理，然后干燥、粉碎，获得预处理的纤维素；

[0008] (2)将所得预处理的纤维素与氢氧化钠溶液、乙醇、水混合，混匀、静置，然后加入醚化试剂进行醚化处理，结束后，分离、收集固体，洗涤，干燥，获得产物A；

[0009] (3)将聚乙烯胺、羧基型甜菜碱、缩合剂分散在水中，混匀进行反应，结束后，透析分离，冷冻干燥，得到产物B；

[0010] (4)将产物A和产物B分别溶解在水中，得到溶液A和溶液B；向溶液A中加入分散剂，缩合剂，混匀后，加入溶液B进行缩合反应，结束后，离心、收集固体，洗涤、干燥，获得纤维材
料。

[0011] 在本发明的一种实施方式中，所述步骤(1)中，酸溶液包括盐酸、硫酸、磷酸。进一步可选2‑5mol/L盐酸溶液；具体可选3mol/L盐酸溶液。

[0012] 在本发明的一种实施方式中，所述步骤(1)中，按照重量份数配比，将0.5‑2份纤维素分散在15‑30份酸溶液中。

[0013] 在本发明的一种实施方式中，所述步骤(1)中，预处理的时间为2‑3小时；温度为80‑100℃。预处理是在500‑1000转/分钟的转速下进行的。

[0014] 在本发明的一种实施方式中，所述步骤(2)中，氢氧化钠溶液的浓度为2‑5mol/L；具体可选3mol/L。

[0015] 在本发明的一种实施方式中，所述步骤(2)中，氢氧化钠溶液与步骤(1)中纤维素的重量份数比为15‑30份：0.5‑2份。

[0016] 在本发明的一种实施方式中，所述步骤(2)中，乙醇与步骤(1)中纤维素的重量份数比为80份：0.5‑2份。

[0017] 在本发明的一种实施方式中，所述步骤(2)中，水与步骤(1)中纤维素的重量份数比为100份：0.5‑2份。

[0018] 在本发明的一种实施方式中，所述步骤(2)中，静置的时间为1‑2小时。

[0019] 在本发明的一种实施方式中，所述步骤(2)中，醚化试剂与步骤(1)中纤维素的重量份数比为25‑40份：0.5‑2份。

[0020] 在本发明的一种实施方式中，所述醚化试剂为氯乙酸、氯乙酸钠中的一种或者一种以上。

[0021] 在本发明的一种实施方式中，所述步骤(2)中，醚化处理的时间为3‑4小时；温度为60‑80℃。醚化处理是在500‑1000转/分钟的转速下进行的。

[0022] 在本发明的一种实施方式中，所述步骤(3)中，聚乙烯胺与步骤(1)中纤维素的重量份数比为0.5‑2份：0.5‑2份。

[0023] 在本发明的一种实施方式中，所述步骤(3)中，聚乙烯胺与羧基型甜菜碱的重量份数比为0.5‑2份：2‑8份。

[0024] 在本发明的一种实施方式中，所述羧基型甜菜碱为α‑烷基甜菜碱、N‑烷基甜菜碱、N‑长链酰基亚烷基甜菜碱、N‑长链硫代羧酸型甜菜碱中的一种或者一种以上。

[0025] 在本发明的一种实施方式中，所述步骤(3)中，缩合剂为1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐和N‑羟基琥珀酰亚胺。

[0026] 在本发明的一种实施方式中，所述步骤(3)中，缩合剂与聚乙烯胺的重量份数比为20‑30份：0.5‑2份。

[0027] 在本发明的一种实施方式中，步骤(3)所述缩合剂中1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐与N‑羟基琥珀酰亚胺的重量份数比7‑10份：14‑20份。

[0028] 在本发明的一种实施方式中，所述步骤(3)中，聚乙烯胺与水的重量份数比为0.5‑2份：100份。

[0029] 在本发明的一种实施方式中，所述步骤(3)中，反应的时间为3‑4小时；温度是室温。在500‑1000转/分钟转速下进行。

[0030] 在本发明的一种实施方式中，所述步骤(3)中，透析是利用透析袋分离4‑5天，然后收集袋内液体，用于冷冻干燥。

[0031] 在本发明的一种实施方式中，所述步骤(4)中，分散剂与步骤(1)中纤维素的重量份数比为2‑3份：0.5‑2份。

[0032] 在本发明的一种实施方式中，所述分散剂为亚甲基双萘磺酸钠、亚甲基双甲基萘磺酸钠中的一种或者一种以上。

[0033] 在本发明的一种实施方式中，所述步骤(4)中，缩合剂与步骤(3)中聚乙烯胺的重量份数比为20‑30份：0.5‑2份。

[0034] 在本发明的一种实施方式中，步骤(4)所述缩合剂中1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐与N‑羟基琥珀酰亚胺的重量份数比7‑10份：14‑20份。

[0035] 在本发明的一种实施方式中，所述步骤(4)中，缩合反应的时间为4‑5小时。温度为室温。缩合反应是在500‑1000转/分钟转速下进行的。

[0036] 在本发明的一种实施方式中，制备纤维材料的过程中，按照重要份数配比，包括以下原料：纤维素0.5‑2份，盐酸溶液(3mol/L)15‑30份，氢氧化钠溶液(3mol/L)15‑30份，醚化
试剂25‑40份，聚乙烯胺0.5‑2份，羧基型甜菜碱2‑8份，1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚
胺盐酸盐7‑10份，N‑羟基琥珀酰亚胺14‑20份，分散剂2‑3份，无水乙醇80份，去离子水100
份。

[0037] 在本发明的一种实施方式中，制备纤维材料的过程中，按照重要份数配比，具体可选用以下原料：纤维素0.5份，盐酸溶液(3mol/L)15份，氢氧化钠溶液(3mol/L)15份，醚化试
剂25份，聚乙烯胺0.5份，羧基型甜菜碱2份，1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐7
份，N‑羟基琥珀酰亚胺14份，分散剂2份，无水乙醇80份，去离子水100份。

[0038] 在本发明的一种实施方式中，制备纤维材料的过程中，按照重要份数配比，具体可选用以下原料：纤维素1份，盐酸溶液(3mol/L)20份，氢氧化钠溶液(3mol/L)20份，醚化试剂
30份，聚乙烯胺1份，羧基型甜菜碱4份，1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐8份，
N‑羟基琥珀酰亚胺16份，分散剂2份，无水乙醇80份，去离子水100份。

[0039] 在本发明的一种实施方式中，制备纤维材料的过程中，按照重要份数配比，具体可选用以下原料：纤维素1.5份，盐酸溶液(3mol/L)25份，氢氧化钠溶液(3mol/L)25份，醚化试
剂35份，聚乙烯胺1.5份，羧基型甜菜碱6份，1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐9
份，N‑羟基琥珀酰亚胺18份，分散剂3份，无水乙醇80份，去离子水100份。

[0040] 在本发明的一种实施方式中，制备纤维材料的过程中，按照重要份数配比，具体可选用以下原料：纤维素2份，盐酸溶液(3mol/L)30份，氢氧化钠溶液(3mol/L)30份，醚化试剂
40份，聚乙烯胺2份，羧基型甜菜碱8份，1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐10份，
N‑羟基琥珀酰亚胺20份，分散剂3份，无水乙醇80份，去离子水100份。

[0041] 本发明基于上述方法提供了一种用于处理废水的纤维材料。

[0042] 本发明还提供了上述纤维材料在废水处理中的应用。

[0043] 本发明还提供了上述纤维材料在降解染色废水CODcr值中的应用。

[0044] 本发明还提供了上述纤维材料在去除染色废水色度中的应用。

[0045] 在本发明的一种实施方式中，处理废水时上述纤维材料的投加量为2‑10g/L；具体可选4g/L。

[0046] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0047] 本发明纤维材料能够解决染色废水CODcr值高、色度高等诸多问题，并且制备出的改性聚乙烯胺表面修饰的纤维材料，其各项优良性能与原来相比等到了增强。

[0048] 本发明采用的原料为纤维素和甜菜碱为天然级原料，甜菜碱可从天然植物的根、茎、叶及果实中提取，不会污染环境，并且起到了充分合理利用环境资源的效果。

[0049] 本发明利用醚化试剂提升了纤维素的表面羧基含量，然后采用聚乙烯胺，配合甜菜碱修饰改性纤维素，在废水处理方面有广泛的应用并且其具有良好的脱色去浊性能，进
一步提升了改性聚乙烯胺表面修饰的纤维材料在废水处理中的性能。

[0050] 本发明为复合材料的共同使用，会改善单一材料的性能，增强了原来单一材料的性能，效果更好。制备工艺操作简单，实用性高，能提供良好的经济效益；原料安全无害，环
境友好。

附图说明

[0051] 图1为未经处理的染色废水(a)、以及经过对照例1(b)、实施例2(c)过程处理后的水样色度对比图。

具体实施方式

[0052] 本发明涉及的聚乙烯胺的分子量为300万；纤维素的分子量为162.06。

[0053] 本发明公开了一种利用改性聚乙烯胺表面修饰的纤维材料，按照重要份数，包括以下组分：纤维素0.5‑2份，盐酸溶液(3mol/L)15‑30份，氢氧化钠溶液(3mol/L)15‑30份，醚
化试剂25‑40份，聚乙烯胺0.5‑2份，羧基型甜菜碱2‑8份，1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二
亚胺盐酸盐7‑10份，N‑羟基琥珀酰亚胺14‑20份，分散剂2‑3份，无水乙醇80份，去离子水100
份。

[0054] 本发明还提供了一种利用改性聚乙烯胺表面修饰的纤维材料的制备方法，具体步骤包括：

[0055] 步骤1，在反应釜中加入纤维素0.5‑2份，盐酸溶液(3mol/L)15‑30份，80‑100℃，500‑1000转/分钟，处理2‑3小时后过滤，并将处理好的纤维素干燥并粉碎处理；

[0056] 步骤2，在反应釜中加入氢氧化钠溶液(3mol/L)15‑30份，无水乙醇80份，去离子水100份，待完全混合后加入步骤1中预处理的纤维素浸泡1‑2小时，随后加入醚化试剂25‑40
份，500‑1000转/分钟，60‑80℃，处理3‑4小时时，洗涤烘干粉碎处理后得到产物A；

[0057] 步骤3，在反应釜加入，聚乙烯胺0.5‑2份，羧基型甜菜碱2‑8份，1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐7‑10份，N‑羟基琥珀酰亚胺14‑20份，去离子水100份，500‑1000
转/分钟，搅拌3‑4小时，将得到的溶液装入透析袋透析分离4‑5天，然后收集袋内液体，冷冻
干燥后得到产物B；

[0058] 步骤4，分别将产物A和产物B分别溶解在去离子水100份，得到溶液A和溶液B，将溶液A中加入分散剂2‑3份，1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐7‑10份，N‑羟基琥珀
酰亚胺14‑20份，500‑1000转/分钟，待完全溶解后继续加入溶液B，500‑1000转/分钟，4‑5小
时；反应结束后，离心、收集固体，洗涤，干燥，获得纤维材料成品。

[0059] 实施例1

[0060] 本发明公开了一种利用改性聚乙烯胺表面修饰的纤维材料，按照重要份数，包括以下组分：纤维素0.5份(相当于0.5g)，盐酸溶液(3mol/L)15份，氢氧化钠溶液(3mol/L)15
份，醚化试剂25份，聚乙烯胺0.5份，羧基型甜菜碱2份，1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚
胺盐酸盐7份，N‑羟基琥珀酰亚胺14份，分散剂亚甲基双萘磺酸钠2份，无水乙醇80份，去离
子水100份。

[0061] 本发明还提供了一种利用改性聚乙烯胺表面修饰的纤维材料的制备方法，具体步骤包括：

[0062] 步骤1，在反应釜中加入纤维素0.5份，盐酸溶液(3mol/L)15份，80℃，600转/分钟，处理2小时后过滤，并将处理好的纤维素干燥并粉碎处理；

[0063] 步骤2，在反应釜中加入氢氧化钠溶液(3mol/L)15份，无水乙醇80份，去离子水100份，待完全混合后加入步骤1中预处理的纤维素浸泡1小时，随后加入醚化试剂25份，600转/
分钟，70℃，处理3小时，洗涤烘干粉碎处理后得到产物A；

[0064] 步骤3，在反应釜加入聚乙烯胺0.5份，羧基型甜菜碱2份，1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐7份，N‑羟基琥珀酰亚胺14份，去离子水100份，600转/分钟，室温搅拌3
小时，将得到的溶液装入透析袋透析分离4天，然后收集袋内液体，冷冻干燥后得到产物B；

[0065] 步骤4，分别将产物A和产物B分别溶解在去离子水100份，得到溶液A和溶液B，将溶液A中加入分散剂2份，1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐7份，N‑羟基琥珀酰亚
胺14份，600转/分钟，待完全溶解后继续加入溶液B，1000转/分钟，室温搅拌4小时；反应结
束后，离心、收集固体，洗涤，干燥，获得纤维材料成品。

[0066] 实施例2

[0067] 本发明公开了一种利用改性聚乙烯胺表面修饰的纤维材料，按照重要份数，包括以下组分：纤维素1份，盐酸溶液(3mol/L)20份，氢氧化钠溶液(3mol/L)20份，醚化试剂30
份，聚乙烯胺1份，羧基型甜菜碱4份，1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐8份，N‑
羟基琥珀酰亚胺16份，分散剂2份，无水乙醇80份，去离子水100份。

[0068] 本发明还提供了一种利用改性聚乙烯胺表面修饰的纤维材料的制备方法，具体步骤包括：

[0069] 步骤1，在反应釜中加入纤维素1份，盐酸溶液(3mol/L)20份，80，600转/分钟，处理2小时后过滤，并将处理好的纤维素干燥并粉碎处理；

[0070] 步骤2，在反应釜中加入氢氧化钠溶液(3mol/L)20份，无水乙醇80份，去离子水100份，待完全混合后加入步骤1中预处理的纤维素浸泡1小时，随后加入醚化试剂30份，600转/
分钟，70℃，处理3小时时，洗涤烘干粉碎处理后得到产物A；

[0071] 步骤3，在反应釜加入聚乙烯胺1份，羧基型甜菜碱4份，1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐8份，N‑羟基琥珀酰亚胺16份，去离子水100份，600转/分钟，室温搅拌3小
时，将得到的溶液装入透析袋透析分离4天，然后收集袋内液体，冷冻干燥后得到产物B；

[0072] 步骤4，分别将产物A和产物B分别溶解在去离子水100份，得到溶液A和溶液B，将溶液A中加入分散剂2份，1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐8份，N‑羟基琥珀酰亚
胺16份，600转/分钟，待完全溶解后继续加入溶液B，1000转/分钟，室温搅拌4小时；反应结
束后，离心、收集固体，洗涤，干燥，获得纤维材料成品。

[0073] 实施例3

[0074] 本发明公开了一种利用改性聚乙烯胺表面修饰的纤维材料，按照重要份数，包括以下组分：纤维素1.5份，盐酸溶液(3mol/L)25份，氢氧化钠溶液(3mol/L)25份，醚化试剂35
份，聚乙烯胺1.5份，羧基型甜菜碱6份，1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐9份，
N‑羟基琥珀酰亚胺18份，分散剂3份，无水乙醇80份，去离子水100份。

[0075] 本发明还提供了一种利用改性聚乙烯胺表面修饰的纤维材料的制备方法，具体步骤包括：

[0076] 步骤1，在反应釜中加入纤维素1.5份，盐酸溶液(3mol/L)25份，80℃，600转/分钟，处理2小时后过滤，并将处理好的纤维素干燥并粉碎处理；

[0077] 步骤2，在反应釜中加入氢氧化钠溶液(3mol/L)25份，无水乙醇80份，去离子水100份，待完全混合后加入步骤1中预处理的纤维素浸泡1小时，随后加入醚化试剂35份，600转/
分钟，70℃，处理3小时时，洗涤烘干粉碎处理后得到产物A；

[0078] 步骤3，在反应釜加入聚乙烯胺1.5份，羧基型甜菜碱6份，1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐9份，N‑羟基琥珀酰亚胺18份，去离子水100份，600转/分钟，室温搅拌3
小时，将得到的溶液装入透析袋透析分离4天，然后收集袋内液体，冷冻干燥后得到产物B；

[0079] 步骤4，分别将产物A和产物B分别溶解在去离子水100份，得到溶液A和溶液B，将溶液A中加入分散剂3份，1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐9份，N‑羟基琥珀酰亚
胺18份，600转/分钟，待完全溶解后继续加入溶液B，1000转/分钟，室温搅拌4小时；反应结
束后，离心、收集固体，洗涤，干燥，获得纤维材料成品。

[0080] 实施例4

[0081] 本发明公开了一种利用改性聚乙烯胺表面修饰的纤维材料，按照重要份数，包括以下组分：纤维素2份，盐酸溶液(3mol/L)30份，氢氧化钠溶液(3mol/L)30份，醚化试剂40
份，聚乙烯胺2份，羧基型甜菜碱8份，1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐10份，N‑
羟基琥珀酰亚胺20份，分散剂3份，无水乙醇80份，去离子水100份。

[0082] 本发明还提供了一种利用改性聚乙烯胺表面修饰的纤维材料的制备方法，具体步骤包括：

[0083] 步骤1，在反应釜中加入纤维素2份，盐酸溶液(3mol/L)30份，80℃，600转/分钟，处理2小时后过滤，并将处理好的纤维素干燥并粉碎处理；

[0084] 步骤2，在反应釜中加入氢氧化钠溶液(3mol/L)30份，无水乙醇80份，去离子水100份，待完全混合后加入步骤1中预处理的纤维素浸泡1小时，随后加入醚化试剂40份，600转/
分钟，70℃，处理3小时时，洗涤烘干粉碎处理后得到产物A；

[0085] 步骤3，在反应釜加入聚乙烯胺2份，羧基型甜菜碱8份，1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐10份，N‑羟基琥珀酰亚胺20份，去离子水100份，600转/分钟，室温搅拌3
小时，将得到的溶液装入透析袋透析分离4天，然后收集袋内液体，冷冻干燥后得到产物B；

[0086] 步骤4，分别将产物A和产物B分别溶解在去离子水100份，得到溶液A和溶液B，将溶液A中加入分散剂3份，1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐10份，N‑羟基琥珀酰亚
胺20份，600转/分钟，待完全溶解后继续加入溶液B，1000转/分钟，室温搅拌4小时；反应结
束后，离心、收集固体，洗涤，干燥，获得纤维材料成品。

[0087] 对照例1

[0088] 参照实施例2，省略步骤(1)中的盐酸溶液：

[0089] 一种利用改性聚乙烯胺表面修饰的纤维材料，按照重要份数，包括以下组分：纤维素1份，氢氧化钠溶液(3mol/L)20份，醚化试剂30份，聚乙烯胺1份，羧基型甜菜碱4份，1‑(3‑
二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐8份，N‑羟基琥珀酰亚胺16份，分散剂2份，无水乙醇
80份，去离子水100份。

[0090] 一种利用改性聚乙烯胺表面修饰的纤维材料的制备方法，具体步骤包括：

[0091] 步骤1，在反应釜中加入纤维素1份，氢氧化钠溶液(3mol/L)20份，无水乙醇80份，去离子水100份，待完全混合后加入醚化试剂30份，600转/分钟，70℃，处理3小时时，洗涤烘
干粉碎处理后得到产物A；

[0092] 步骤2，在反应釜加入聚乙烯胺1份，羧基型甜菜碱4份，1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐8份，N‑羟基琥珀酰亚胺16份，去离子水100份，600转/分钟，室温搅拌3小
时，将得到的溶液装入透析袋透析分离4天，然后收集袋内液体，冷冻干燥后得到产物B；

[0093] 步骤3，分别将产物A和产物B分别溶解在去离子水100份，得到溶液A和溶液B，将溶液A中加入分散剂2份，1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐8份，N‑羟基琥珀酰亚
胺16份，600转/分钟，待完全溶解后继续加入溶液B，1000转/分钟，室温搅拌4小时；反应结
束后，离心、收集固体，洗涤，干燥，获得纤维材料成品。

[0094] 对照例2

[0095] 参照实施例2，省略步骤(1)中的氢氧化钠溶液：

[0096] 一种利用改性聚乙烯胺表面修饰的纤维材料，按照重要份数，包括以下组分：纤维素1份，盐酸溶液(3mol/L)20份，醚化试剂30份，聚乙烯胺1份，羧基型甜菜碱4份，1‑(3‑二甲
氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐8份，N‑羟基琥珀酰亚胺16份，分散剂2份，无水乙醇80
份，去离子水100份。

[0097] 一种利用改性聚乙烯胺表面修饰的纤维材料的制备方法，具体步骤包括：

[0098] 步骤1，在反应釜中加入纤维素1份，盐酸溶液(3mol/L)20份，80℃，600转/分钟，处理2小时后过滤，并将处理好的纤维素干燥并粉碎处理；

[0099] 步骤2，在反应釜中加入无水乙醇80份，去离子水100份，待完全混合后加入步骤1中预处理的纤维素浸泡1小时，随后加入醚化试剂30份，600转/分钟，70℃，处理3小时时，洗
涤烘干粉碎处理后得到产物A；

[0100] 步骤3，在反应釜加入聚乙烯胺1份，羧基型甜菜碱4份，1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐8份，N‑羟基琥珀酰亚胺16份，去离子水100份，600转/分钟，室温搅拌3小
时，将得到的溶液装入透析袋透析分离4天，然后收集袋内液体，冷冻干燥后得到产物B；

[0101] 步骤4，分别将产物A和产物B分别溶解在去离子水100份，得到溶液A和溶液B，将溶液A中加入分散剂2份，1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐8份，N‑羟基琥珀酰亚
胺16份，600转/分钟，待完全溶解后继续加入溶液B，1000转/分钟，室温搅拌4小时；反应结
束后，离心、收集固体，洗涤，干燥，获得纤维材料成品。

[0102] 对照例3

[0103] 参照实施例2，省略步骤(2)中的醚化试剂：

[0104] 一种利用改性聚乙烯胺表面修饰的纤维材料，按照重要份数，包括以下组分：纤维素1份，盐酸溶液(3mol/L)20份，氢氧化钠溶液(3mol/L)20份，聚乙烯胺1份，羧基型甜菜碱4
份，1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐8份，N‑羟基琥珀酰亚胺16份，分散剂2份，
无水乙醇80份，去离子水100份。

[0105] 一种利用改性聚乙烯胺表面修饰的纤维材料的制备方法，具体步骤包括：

[0106] 步骤1，在反应釜中加入纤维素1份，盐酸溶液(3mol/L)20份，80℃，600转/分钟，处理2小时后过滤，并将处理好的纤维素干燥并粉碎处理；

[0107] 步骤2，在反应釜中加入氢氧化钠溶液(3mol/L)20份，无水乙醇80份，去离子水100份，待完全混合后加入步骤1中预处理的纤维素浸泡1小时，600转/分钟，70℃，处理3小时
时，洗涤烘干粉碎处理后得到产物A；

[0108] 步骤3，在反应釜加入聚乙烯胺1份，羧基型甜菜碱4份，1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐8份，N‑羟基琥珀酰亚胺16份，去离子水100份，600转/分钟，室温搅拌3小
时，将得到的溶液装入透析袋透析分离4天，然后收集袋内液体，冷冻干燥后得到产物B；

[0109] 步骤4，分别将产物A和产物B分别溶解在去离子水100份，得到溶液A和溶液B，将溶液A中加入分散剂2份，1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐8份，N‑羟基琥珀酰亚
胺16份，600转/分钟，待完全溶解后继续加入溶液B，1000转/分钟，室温搅拌4小时；反应结
束后，离心、收集固体，洗涤，干燥，获得纤维材料成品。

[0110] 对照例4

[0111] 参照实施例2，省略步骤(3)中的聚乙烯胺：

[0112] 一种利用改性聚乙烯胺表面修饰的纤维材料，按照重要份数，包括以下组分：纤维素1份，盐酸溶液(3mol/L)20份，氢氧化钠溶液(3mol/L)20份，醚化试剂30份，羧基型甜菜碱
4份，1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐8份，N‑羟基琥珀酰亚胺16份，分散剂2
份，无水乙醇80份，去离子水100份。

[0113] 一种利用改性聚乙烯胺表面修饰的纤维材料的制备方法，具体步骤包括：

[0114] 步骤1，在反应釜中加入纤维素1份，盐酸溶液(3mol/L)20份，80℃，600转/分钟，处理2小时后过滤，并将处理好的纤维素干燥并粉碎处理；

[0115] 步骤2，在反应釜中加入氢氧化钠溶液(3mol/L)20份，无水乙醇80份，去离子水100份，待完全混合后加入步骤1中预处理的纤维素浸泡1小时，随后加入醚化试剂30份，600转/
分钟，70℃，处理3小时时，洗涤烘干粉碎处理后得到产物A；

[0116] 步骤3，在反应釜加入羧基型甜菜碱4份，1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐8份，N‑羟基琥珀酰亚胺16份，去离子水100份，600转/分钟，室温搅拌3小时，将得到的
溶液装入透析袋透析分离4天，然后收集袋内液体，冷冻干燥后得到产物B；

[0117] 步骤4，分别将产物A和产物B分别溶解在去离子水100份，得到溶液A和溶液B，将溶液A中加入分散剂2份，1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐8份，N‑羟基琥珀酰亚
胺16份，600转/分钟，待完全溶解后继续加入溶液B，1000转/分钟，室温搅拌4小时；反应结
束后，离心、收集固体，洗涤，干燥，获得纤维材料成品。

[0118] 测试结果：

[0119] 将实施例1、2、3、4和对照例1、2、3、4的处理方法进行处理得到的改性聚乙烯胺表面修饰的纤维材料1.0g分别处理250mL相同规格的染色废水，处理后对染色废水进行测试。
试结果如表1所示。

[0120] 测试方法：使用兰州连华环保科技有限公司的5B‑3B(V8)型多参数水质分析仪对染色废水进行分析。CODcr是指标水体有机污染的一项重要指标，能够反应出水体的污染程
度，化学需氧量越大，说明水体受有机物的污染越严重。本仪器使用的是分光光度法，在测
试时，在消解比色管内加入待测水样以及试剂，放入消解器内在165℃条件下恒温消解15分
钟，待冷却至室温后用CODcr快速测定仪进行测定并直读出水样中的CODcr值。

[0121] 表1实施例1‑4和对照例1‑4所得纤维材料的废水处理能力

[0122] 序号 CODcr值 处理效率废水(未经处理) 2033 ‑
实施例1 177 91.3％
实施例2 11 99.5％
实施例3 137 93.3％
实施例4 149 92.7％
对照例1 893 56.1％
对照例2 915 55.0％
对照例3 978 51.9％
对照例4 1686 17.1％

[0123] 其中，处理效率＝(处理前的CODcr值‑处理后的CODcr值)/处理前的CODcr值。

[0124] 可见，对照例1没有加盐酸溶液，去除水中CODcr能力较差。对照例2没有加氢氧化钠溶液，去除水中CODcr能力较差。对照例3没有加醚化试剂，去除水中CODcr能力较差。对照例4
没有加聚乙烯胺，去除水中CODcr能力差。

[0125] 未经处理的染色废水、以及经过对照例1、实施例2过程处理后的水样，相应的色度对比如图1所示。其中，未经处理的染色废水呈比较深的墨色(图1a)，经对照例1过程处理
后，色度虽有所降低，但仍具有比较显著的颜色(图1b)，即染色脱除的效果还有待提高。经
过本发明实施例2过程处理的废水，基本呈现无色澄清透明(图1c)，具有优异的脱色效果。

[0126] 实施例5

[0127] 参照实施例1，将聚乙烯胺分别等量替换为聚乙烯亚胺、聚丙烯酰胺，其他不变，获得相应的纤维材料。

[0128] 测定所得纤维材料处理染色废水的能力，结果如表2所示。

[0129] 表2不同氨基试剂所得纤维材料的性能结果

[0130] 氨基试剂 CODcr值聚乙烯胺(实施例1) 177
聚乙烯亚胺 225
聚丙烯酰胺 213

[0131] 实施例6

[0132] 参照实施例2，将羧酸类甜菜碱的用量分别替换为表3中所示用量，其他不变，获得相应的纤维材料。

[0133] 测定所得纤维材料处理染色废水的能力，结果如表3所示。

[0134] 表3不同聚乙烯胺与羧酸类甜菜碱的质量比所得纤维材料的性能结果

[0135] 聚乙烯胺与羧酸类甜菜碱的质量比 CODcr值1:4(实施例2) 11
1：1 34
1：2 28
1：3 23
1：5 11
1：6 11
1：7 11

[0136] 上述列举的各种实施例，在不矛盾的前提下，可以相互组合实施，本领域技术人员可结合上文对实施例的解释，作为对不同实施例中的技术特征进行组合的依据。

[0137] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。