CN107021563A - 一种条形缓释阻垢剂及其制备方法 - Google Patents

一种条形缓释阻垢剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种条形缓释阻垢剂，按重量百分比计，其由以下组分制成：阻垢剂：40％‑60％、粘结剂：10％‑30％、水：20％‑40％。此外，本发明该公开了所述条形缓释阻垢剂的制备方法，其制备步骤包括：1)将阻垢剂、粘结剂以及水充分搅拌形成均匀的塑性体；2)并步骤1)中的塑性体挤出成型得到条形缓释阻垢剂湿料；3)干燥步骤2)中的缓释阻垢剂湿料得到所述条形缓释阻垢剂。本发明的条形缓释阻垢剂，制备方法简单，机械强度高、具有持久的阻垢效果。

Description

一种条形缓释阻垢剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种条形缓释阻垢剂及其制备方法，属于水处理技术领域。
背景技术
城市使用的自来水水源主要采用地下水的形式，水中所溶的矿物质成分较多，尤其是钙、镁离子含量较高。水的硬度主要是由其中的阳离子，如钙离子、镁离子构成，如果水的硬度过高，则在洗衣时，不仅容易导致肥皂不易起泡，降低去污能力，而且还将导致衣物板结、发硬、变脆，缩短衣物的使用寿命。而用硬水泡茶，则会导致茶的香气不扬、汤色发暗、味道变差。此外，用水硬度过高，易使得涉水家用电器管路或内壁表面结垢，不仅影响使用效果以及寿命，甚至还会造成电器的使用安全。
目前，去除饮用水中硬度的技术主要包括离子交换技术、膜分离技术、硅磷晶技术以及螯合树脂纤维技术等。其中，离子交换技术具有方法简单、效果明显、去除率高等优势，但其缺陷在于离子交换树脂易受污染氧化而导致失效，再生操作复杂，并且会置换出钠离子，导致此类用水不适宜长期饮用。膜分离技术常见的包括纳滤膜(NF)和反渗透膜(RO)技术，这两种技术的特点是，效果明显且稳定，但对进水压力有较高要求，且水利用率偏低，在高硬度水质地区容易发生堵膜的现象。硅磷晶技术虽然有效，但是其抑垢性能不稳定，时好时坏，且需要水流保持流动状态才具有阻垢效果，当水流静止一定时间后，水中的磷含量会快速升高。螯合树脂纤维技术，其阻垢原理与离子交换树脂相类似，但存在寿命短，饱和快的缺陷。此外，也有最新研究表明，在活性炭滤芯中加入阻垢材料，通过干扰水垢的晶核、晶格的形成，达到阻垢的效果，但活性炭表面的阻垢材料容易流失，饱和快，不能达到持久阻垢的效果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种机械强度高、具有持久阻垢效果的条形缓释阻垢剂。此外，本发明的另一目的在于提供一种所述条形缓释阻垢剂的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种条形缓释阻垢剂，按重量百分比计，其由以下组分制成：阻垢剂：40％-60％、粘结剂：10％-30％、水：20％-40％。
优选的是：按重量百分比计，其由以下组分制成：阻垢剂：45％、粘结剂：20％、水：35％。
优选的是：所述阻垢剂为聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸、淀粉、单宁、木质素以及壳聚糖中的一种或几种。
优选的是：所述粘结剂为羧甲基纤维素钠、环糊精，田菁粉、膨润土、超高分子量聚乙烯、聚乙烯醇中的至少一种。
优选的是：其具有长度为10mm-30mm、直径为1mm-5mm的条形形状
本发明的另一目的，一种如上所述的条形缓释阻垢剂的制备方法，其包括以下制备步骤：
1)将阻垢剂、粘结剂以及水充分搅拌形成均匀的塑性体；
2)并步骤1)中的塑性体挤出成型得到条形缓释阻垢剂湿料；
3)干燥步骤2)中的缓释阻垢剂湿料得到所述条形缓释阻垢剂。
优选的是：步骤2)中得到的条形缓释阻垢剂湿料的长度为10-30mm、直径为1-5mm。
优选的是：步骤3)中的干燥温度为80-120℃，干燥时间为3-10h。
本发明的有益效果在于，本发明通过将阻垢剂与粘结剂挤出成型得到条状缓释阻垢剂，提高了阻垢剂的机械强度，同时能缓慢释放阻垢活性成分，进而达到持久阻垢的效果。此外，本发明的条形缓释阻垢剂，其在使用过程中，具有无需用盐用电、无需化学添加剂、无需反冲洗、完全零排放以及无需维护的优点。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明。如无特别说明，各实施例中所采用的各种材料均可通过市场购买得到。
本发明的条形缓释阻垢剂，按重量百分比计，其由以下组分制成：阻垢剂：40％-60％、粘结剂：10％-30％、水：20％-40％。其中：所述阻垢剂为聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸、淀粉、单宁、木质素以及壳聚糖中的一种或几种；所述粘结剂为羧甲基纤维素钠、环糊精、田菁粉、膨润土、超高分子量聚乙烯分子量(UHMWPE，分子量150万以上的无支链的线性聚乙烯)、聚乙烯醇中的至少一种。
本发明还提供了所述条形缓释阻垢剂的制备方法，其制备步骤包括：将如上所述重量百分比的阻垢剂、粘结剂以及水在混合机中充分搅拌形成均匀的塑性体，随后将该塑性体在挤条机中挤出成型，得到长度为10mm-30mm、直径为1mm-5mm的条形缓释阻垢剂湿料，将该挤出湿料于80-120℃下干燥3-10h即得本发明所述的条形缓释阻垢剂。
实施例1
一种条形缓释阻垢剂，按重量百分比计，其由以下组分制成：聚天冬氨酸：45％、羧甲基纤维素钠：20％以及水：35％。所述缓释阻垢剂的制备步骤包括：
1)将如上所述的重量的聚天冬氨酸、羧甲基纤维素钠以及水在混合机中充分搅拌混合形成均匀的塑性体；
2)将步骤1)中的塑性体于挤条机中挤出成型，得到长度为10mm、直径为1.5mm的实心圆柱状缓释阻垢剂湿料，将该湿料于80℃的烘箱中干燥10h，即得所述的条形缓释阻垢剂。
实施例2
一种条形缓释阻垢剂，按重量百分比计，其由以下组分制成：聚环氧琥珀酸：20％、单宁：30％、环糊精：15％以及水：35％。所述缓释阻垢剂的制备步骤包括：
1)将如上所述的重量的聚环氧琥珀酸、单宁、环糊精以及水在混合机中充分搅拌混合形成均匀的塑性体；
2)将步骤1)中的塑性体于挤条机中挤出成型，得到长度为15mm、直径为2.5mm的实心圆柱状缓释阻垢剂湿料，将该湿料于100℃的烘箱中干燥8h，即得所述的条形缓释阻垢剂。
实施例3
一种条形缓释阻垢剂，按重量百分比计，其由以下组分制成：淀粉：20％、木质素：20％、壳聚糖：15％、田菁粉：15％以及水：30％。所述缓释阻垢剂的制备步骤包括：
1)将如上所述的重量的淀粉、木质素、壳聚糖、田菁粉以及水在混合机中充分搅拌混合形成均匀的塑性体；
2)将步骤1)中的塑性体于挤条机中挤出成型，得到长度为20mm、直径为2.0mm的实心圆柱状缓释阻垢剂湿料，将该湿料于120℃的烘箱中干燥4h，即得所述的条形缓释阻垢剂。
实施例4
一种条形缓释阻垢剂，按重量百分比计，其由以下组分制成：聚天冬氨酸：15％、单宁：20％、壳聚糖：25％、膨润土：20％以及水：20％。所述缓释阻垢剂的制备步骤包括：
1)将如上所述的重量的聚天冬氨酸、单宁、壳聚糖、膨润土以及水在混合机中充分搅拌混合形成均匀的塑性体；
2)将步骤1)中的塑性体于挤条机中挤出成型，得到长度为30mm、直径为5mm的实心圆柱状缓释阻垢剂湿料，将该湿料于100℃的烘箱中干燥8h，即得所述的条形缓释阻垢剂。
实施例5
一种条形缓释阻垢剂，按重量百分比计，其由以下组分制成：聚天冬氨酸：15％、聚环氧琥珀酸：25％、超高分子量聚乙烯：10％、聚乙烯醇：20％以及水：30％。所述缓释阻垢剂的制备步骤包括：
1)将如上所述的重量的聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸、超高分子量聚乙烯、聚乙烯醇以及水在混合机中充分搅拌混合形成均匀的塑性体；
2)将步骤1)中的塑性体于挤条机中挤出成型，得到长度为28mm、直径为3mm的实心圆柱状缓释阻垢剂湿料，将该湿料于120℃的烘箱中干燥4h，即得所述的条形缓释阻垢剂。
按GB/T16632-2008《水处理阻垢性能的测定碳酸钙沉积法》对实施例1～实施例5中制得的条形缓释阻垢剂进行阻垢性能测试，其测试结果如表1所示：
表1阻垢性能测试结果
实施例 加药量(mg/l) 阻碳酸钙率(％)
实施例1 按标准加入 95.1％
实施例2 按标准加入 92.3％
实施例3 按标准加入 94.6％
实施例4 按标准加入 91.3％
实施例5 按标准加入 90.6％
由表1可见，本发明制得的条形缓释阻垢剂阻碳酸钙率可达到90％以上。
本发明所描述的具体实施例只用于对该阻垢剂的具体实现过程的详细描述，而不是对该阻垢剂制备方法的限定。任何对此产品进行的修饰与改良，在专利范围或范畴内同类或相近物质的替代与使用，均属于本发明专利范围，受本专利保护。

Claims (8)

1.一种条形缓释阻垢剂，其特征在于：按重量百分比计，其由以下组分制成：阻垢剂：40％-60％、粘结剂：10％-30％、水：20％-40％。
2.根据权利要求1所述的条形缓释阻垢剂，其特征在于：按重量百分比计，其由以下组分制成：阻垢剂：45％、粘结剂：20％、水：35％。
3.根据权利要求1或2所述的条形缓释阻垢剂，其特征在于：所述阻垢剂为聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸、淀粉、单宁、木质素以及壳聚糖中的一种或几种。
4.根据权利要求1或2所述的条形缓释阻垢剂，其特征在于：所述粘结剂为羧甲基纤维素钠、环糊精，田菁粉、膨润土、超高分子量聚乙烯、聚乙烯醇中的至少一种。
5.根据权利要求1或2所述的条形缓释阻垢剂，其特征在于：其具有长度为10mm-30mm、直径为1mm-5mm的条形形状。
6.一种制备如权利要求1或2所述的条形缓释阻垢剂的制备方法，其特征在于：其包括以下制备步骤：
1)将阻垢剂、粘结剂以及水充分搅拌形成均匀的塑性体；
2)并步骤1)中的塑性体挤出成型得到条形缓释阻垢剂湿料；
3)干燥步骤2)中的缓释阻垢剂湿料得到所述条形缓释阻垢剂。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤2)中得到的条形缓释阻垢剂湿料的长度为10-30mm、直径为1-5mm。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤3)中的干燥温度为80-120℃，干燥时间为3-10h。
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