CN111233176A - 一种阻垢颗粒、其制备方法及用途 - Google Patents

一种阻垢颗粒、其制备方法及用途 Download PDF

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CN111233176A CN201811437244.0A CN201811437244A CN111233176A CN 111233176 A CN111233176 A CN 111233176A CN 201811437244 A CN201811437244 A CN 201811437244A CN 111233176 A CN111233176 A CN 111233176A
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Abstract

本发明提供了一种阻垢颗粒、其制备方法及用途,所述阻垢颗粒所述阻垢颗粒包括阻垢粉末、吸附材料和粘结剂,所述粘结剂为水溶性粘结剂和固化型粘结剂的组合;本发明制备的阻垢颗粒除垢能力强、阻垢寿命长、耐水性能好、净水功能优、缓释效果好,同时能控制释放速率,具有长效性,并且制备工艺简单、成本低,用于水质阻垢处理,尤其适用于家庭用水的阻垢处理。

Description

一种阻垢颗粒、其制备方法及用途
技术领域
本发明涉及水处理化学品领域,涉及一种阻垢颗粒、其制备方法及用途。
背景技术
随着人口的大量增加,工业化进程造成的污染,水体循环使用周期加快,不得不超采大量的地下水使得自来水的硬度越来越高,据调查中国北方地区的水质硬度已高达500ppm,高硬度的水质烧开饮用口感差,且常常造成壶底结垢,长期饮用高硬度的水易引起肠胃功能絮乱、肾结石等疾病。目前市面上所使用的饮用水除垢方法主要为物理法和化学法:物理法主要利用磁场、电场等物理方法进行软化水质,但物理法除垢性能较一般,难以应用于北方高硬度的水质,同时需要消耗较大电能。化学法主要通过离子交换软化水体,但存在树脂交换当量小,再生成本高等缺陷。
工业上用水存在较多的低成本性水处理阻垢剂的应用,由于其为液态或为易溶于水粉末晶体态,一般为投放式使用针对于工业循环用水,难以在家庭用水中得到应用。
CN107021563A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)将步骤(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。该发明制备的条形缓释阻垢剂,制备方法简单,机械强度高、具有持久的阻垢效果,但是其阻垢性能和缓释效果仍有待提高。
CN108191083A公开了一种盐碱地用苦咸水淡化阻垢剂,包括以下组分,竹吸附材料末、氧化银、含膦磺酸三元共聚物、聚丙烯酸、有机膦酸、马来酸酐、杀菌剂、消泡剂,还公开了该阻垢剂的使用方法,可以将盐碱地区内的苦咸水进行集中淡化处理,处理过程中水垢量大幅度下降,淡化处理后的水能够直接浇灌作物,也可以用于盐碱地的充水洗盐,增加盐碱地的经济价值,通过对盐碱地苦咸水的处理,可以使盐碱地丰富的地下水得到有效利用,避免水资源浪费,另外还可以防止地下水循环时影响盐碱地附近地区的水质。该发明制备的阻垢剂具有配方简单、淡化效率高、使用寿命长等优点,但是未公开其净水功能和缓释效果。
CN107297153A公开了一种能够有效阻止水垢生成和具有良好的余氯去除效能的阻垢炭膜:按重量分数包括80-150目阻垢颗粒吸附材料15-35份;150-250目阻垢颗粒吸附材料15-40份;250-350目阻垢颗粒吸附材料5-15份;粘结剂10-30份。该发明制备的阻垢炭膜具有较好的阻垢性能,但是其未提及缓释性能。
因此,开发一种缓释效果好、除垢能力强、阻垢寿命长、耐水效果好、净水效果优且便于家庭投放使用的阻垢颗粒仍是本领域研究的热点。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种阻垢颗粒、其制备方法及应用,所述阻垢颗粒除垢能力强、阻垢寿命长、耐水性能好、净水效果优、缓释效果好,且可通过不同的复配比例和工艺来控制缓释速度和释放浓度,在饮用水中,有效成分的释放浓度为0.01-2.0mg/L,具有较好的缓释效果和长效性,并且制备工艺简单、成本低,用于水质阻垢处理,尤其适用于家庭饮用水净化设备,如RO机设备、超滤膜、陶瓷膜等的阻垢处理,尤其是在饮用水净水设备的水效标准提出之后,对于延长过滤膜的使用寿命,减少废水排放、甚至实现零废水排放有极大的益处。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
本发明的目的之一在于提供一种阻垢颗粒,所述阻垢颗粒包括阻垢粉末、吸附材料和粘结剂,所述粘结剂为水溶性粘结剂和固化型粘结剂的组合。
在本发明中,所述阻垢粉末包括无机阻垢粉末、有机阻垢粉末或聚羧酸盐中的任意一种或至少两种的组合。
在本发明中,所述无机阻垢粉末包括表面活性剂疏水处理的聚合物,所述聚合物是通过阻垢剂聚合得到的。
在本发明中,所述阻垢剂包括钙源、钠源和磷源。
在本发明中,所述阻垢剂的制备原料包括质量分数为10%-90%的聚磷酸钠、1%-50%的碳酸钠、10%-80%的钙源和1%-50%的磷酸二氢铵。
在本发明中,所述钙源为氧化钙和/或碳酸钙。
在本发明中,聚磷酸钠、碳酸钠、钙源和磷酸二氢铵在高温条件下会发生聚合反应,从而赋予了阻垢粉末缓释的作用。
在本发明中,所述聚磷酸钠添加的质量分数为10%-90%,例如10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%等。
在本发明中,所述碳酸钠添加的质量分数为1%-50%,例如1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、20%、30%、40%、50%等。
在本发明中,所述氧化钙钙源添加的质量分数为10%-80%,例如10%、15%、25%、28%、30%、32%、35%、38%、40%、42%、45%、48%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%等。
在本发明中,所述磷酸二氢铵添加的质量分数为1%-50%,例如1%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%等。
在本发明中,所述聚磷酸钠为六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、四聚磷酸钠、五聚磷酸钠、六聚磷酸钠或焦磷酸钠中的任意一种或至少两种的组合六偏磷酸钠和/或三聚磷酸钠,优选六偏磷酸钠和三聚磷酸钠的组合。
在本发明中,所述六偏磷酸钠和三聚磷酸钠的质量比为1:1-3:1,例如1:1、1.2:1、1.5:1、1.8:1、2:1、2.2:1、2.5:1、2.8:1、3:1。
在本发明中,聚磷酸钠为六偏磷酸钠和三聚磷酸钠的组合,且二者的质量比为1:1-3:1时,具有较好的阻垢效果,若仅选用二者中的任意一种或者二者的比例不在本发明限定的质量比范围之内,则制备的阻垢粉末的阻垢性能会变差。
在本发明中,所述表面活性剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、硬脂酸等。
本发明选用表面活性剂对阻垢材料进行疏水处理,从而进一步增加阻垢粉末的长效性。
在本发明中,所述无机阻垢粉末的制备方法包括以下步骤:
(1)将制备原料混合,烧结,粉碎,得到混合粉末;
(2)将表面活性剂,在搅拌状态下加入步骤(1)制备得到的混合粉末,反应,得到所述阻垢粉末。
本发明制备得到的阻垢粉末,通过将具有阻垢性能的成份进行聚合后,对聚合产物进行疏水处理,使阻垢粉末具有更好的缓释效果,通过控制释放速率,达到长效性,且该制备工艺简单,适用范围更广,也大大的降低了生产的成本。
在本发明中,步骤(1)所述烧结过程分为4段进行。
在本发明中,所述烧结第一段烧结温度从25℃升温至900℃,升温速率为1-5℃/min,例如1℃/min、1.5℃/min、2℃/min、2.5℃/min、3℃/min、3.5℃/min、4℃/min、4.5℃/min、5℃/min等。
在本发明中,所述第一段烧结在升温至900℃保温2-10h,例如2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h、10h等。
在本发明中,所述烧结的第二段烧结温度从900℃升温至1200℃,升温速率为1-10℃/min,例如1℃/min、1.5℃/min、2℃/min、2.5℃/min、3℃/min、3.5℃/min、4℃/min、4.5℃/min、5℃/min、5.5℃/min、6℃/min、6.5℃/min、7℃/min、7.5℃/min、8℃/min、8.5℃/min、9℃/min、9.5℃/min、10℃/min等。
在本发明中,所述第二段烧结在升温至1200℃保温1-5h,例如1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h等。
在本发明中,所述烧结的第三段烧结温度从1200℃降温至25℃。
在本发明中,所述烧结的第四段烧结温度是从25℃升温至650℃,升温速率为1-10℃/min,例如1℃/min、2℃/min、3℃/min、4℃/min、5℃/min、6℃/min、7℃/min、8℃/min、9℃/min、10℃/min等。
在本发明中,所述第四段烧结在升温至650℃保温2-5h。
在本发明中,阻垢粉末的制备分两步进行,第一步原材料粉末混合熔融化,在反应过程中先将其混合,在900℃预热,再加热到1200℃熔融1-5h,冷却常温后升650℃,确保产物的稳定性,第二步粉末后处理,将第一步所得到的产物进行粉碎得到粉末,对粉末进行表处理,进一步来控制释放的速率,达到长效性。
在本发明中,步骤(2)所述表面活性剂添加量为步骤(1)制备的混合粉末重量的0.1%-20%,例如0.1%、1%、5%、8%、10%、12%、15%、17%、20%等。
在本发明中,步骤(2)所述搅拌速度为400-600r/min,例如400r/min、450r/min、500r/min、550r/min、600r/min等。
在本发明中,步骤(2)所述反应温度为80-120℃,例如80℃、90℃、100℃、110℃、120℃等。
在本发明中,步骤(2)所述反应时间为0.5-3h,例如0.5h、0.8h、1h、1.3h、1.5h、1.8h、2h、2.3h、2.5h、2.8h、3h等。
在本发明中,所述有机阻垢粉末包括经过表面活性剂疏水处理的阻垢材料,所述阻垢材料包括阻垢剂和包载阻垢剂的介孔材料。
本发明制备的阻垢粉末具有较好的缓释效果,且能控制释放效率,同时具备长效性。
在本发明中,所述阻垢剂为聚天冬氨酸、聚天冬氨酸改性物、聚丙烯酸、聚丙烯酸改性物、柠檬酸、柠檬酸改性物、聚马来酸酐或聚马来酸酐改性物中的任意一种或至少两种的组合,优选聚天冬氨酸和聚丙烯酸的组合。
在本发明中,所述聚天冬氨酸和聚丙烯酸的质量比为1:1-3:1,例如1:1、1.5:1、2:1、2.5:1、3:1等。
本发明选用的聚天冬氨酸和聚丙烯酸相互配合,协同作用可增加阻垢剂的阻垢效果;当仅选用其中任一种时,阻垢效果会降低;当二者的质量比不在1:1-3:1的范围内,阻垢效果亦会下降;当选用其他阻垢剂或者其他阻垢剂的复配时,阻垢效果亦较差。
在本发明中,所述液态阻垢剂与介孔材料的质量比为1:1-5:1,例如1:1、1.5:1、2:1、2.5:1、3:1、3.5:1、4:1、4.5:1、5:1等。
本发明中若阻垢剂与介孔材料的质量比低于1:1,会造成介孔材料的浪费;若阻垢剂与介孔材料的质量比高于5:1,则会有部分阻垢剂不能被包载,影响缓释效果。
在本发明中,所述介孔材料的目数为80-1000目,例如80目、100目、200目、300目、400目、500目、600目、700目、800目、900目、1000目等。
在本发明中,所述介孔材料为硅系介孔材料、硅藻土、活性炭、沸石粉、凹凸棒石或蒙脱土中任意一种或至少两种的组合。
本发明选用介孔材料作为缓释载体,利于其具有孔道结构规则且比表面积较大的优点,使得孔道与进入孔道的阻垢剂形成包结,从而改善阻垢剂本身的性能,达到缓慢释放阻垢活性成分的目的,从而起到缓释效果;当选用介孔材料的目数较低时,缓释效果较差,而介孔材料目数过高时价格昂贵,不利于工业生产应用。
在本发明中,所述表面活性剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、或硬脂酸中的任意一种或至少两种的组合。
本发明选用表面活性剂对阻垢材料进行疏水处理,从而增加阻垢剂的长效性。
在本发明中,所述有机粉末的制备方法包括以下步骤:
(1)将介孔材料加入阻垢剂水溶液中混合,固液分离,干燥,得干燥物;
(2)将表面活性剂在搅拌状态下加入到步骤(1)制备的干燥物中,反应,得到所述阻垢粉末。
本发明制备得到的阻垢粉末,通过将阻垢剂进行吸附提取和疏水处理,使阻垢粉末具有缓释效果好,同时能控制释放速率,具有长效性,且该制备工艺简单,适用范围更广,也大大的降低了生产的成本。
在本发明中,步骤(1)所述阻垢剂水溶液的浓度为10%-50%,例如10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%等。
在本发明中,步骤(1)所述阻垢剂水溶液是将阻垢剂溶于去离子水中得到的。
在本发明中,步骤(1)所述混合是在搅拌条件下进行的。
在本发明中,所述搅拌时间为0.5-2h,例如0.5h、0.8h、1h、1.3h、1.5h、1.8h、2h等。
在本发明中,步骤(1)所述干燥温度为60-80℃,例如60℃、62℃、65℃、67℃、70℃、72℃、75℃、78℃、80℃等。
在本发明中,步骤(2)所述表面活性剂添加量为步骤(1)制备的干燥物重量的3%-10%。
在本发明中,步骤(2)所述搅拌速度为400-600r/min,例如400r/min、450r/min、500r/min、550r/min、600r/min等。
在本发明中,步骤(2)所述反应温度为80-120℃,例如80℃、90℃、100℃、110℃、120℃等。
在本发明中,步骤(2)所述反应时间为0.5-3h,例如0.5h、0.8h、1h、1.3h、1.5h、1.8h、2h、2.3h、2.5h、2.8h、3h等。
在本发明中,以阻垢粉末、吸附材料和粘结剂的总质量为100%计,所述阻垢粉末的质量百分含量为10-90%,(例如10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%等),吸附材料的质量百分含量为10-90%,(例如10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%等),粘结剂的质量百分含量为10-90%,(例如10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%等)。
在本发明中,所述吸附材料包括碳粉、硅藻土、蒙脱土、二氧化硅或氧化铝中的任意一种或至少两种的组合。
在本发明中,所述吸附材料的目数为80-1500目,例如80目、100目、200目、300目、400目、500目、600目、700目、800目、900目、1000目、1100目、1200目、1300目、1400目、1500目等。
本发明选用高目数的吸附材料,与阻垢粉末协同作用,一方面可增加阻垢颗粒的阻垢性能,另一方面还具备净水功能;如果所选吸附材料的目数较低时,则阻垢颗粒的净水和阻垢性能变差。
在本发明中,所述固化型粘结剂和水溶性粘结剂的质量比为0.3:1-600:1,例如0.3:1、5:1、10:1、50:1、100:1、150:1、200:1、250:1、300:1、350:1、400:1、450:1、500:1、550:1、60:1等。
在本发明中,所述水溶性粘结剂为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、甘露聚糖、半乳聚糖、瓜儿豆胶、三仙胶、淀粉或纤维素中的任意一种或至少两种的组合。
在本发明中,所述固化型粘结剂包括热塑性粘结剂和/或热固性粘结剂。
在本发明中,所述热塑性粘结剂包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、氯化聚醚、聚甲醛、聚碳酸酪、聚酰胺、纤维素或聚酯中的任意一种或至少两种的组合。
在本发明中,所述热固性粘结剂包括酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂或聚氨酯中的任意一种或至少两种的组合。
本发明的目的之二在于提供一种阻垢颗粒的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
(1)将阻垢粉末、吸附材料、粘结剂和去离子水混合均匀得到混合物料;
(2)将步骤(1)制备得到的混合物料,挤出制粒;
(3)将步骤(2)得到的颗粒进行烧结,得到阻垢颗粒。
在本发明中,步骤(1)所述去离子水的质量为阻垢粉末、吸附材料和粘结剂质量总和的20-70%,例如20%、30%、40%、50%、60%、70%等。
在本发明中,步骤(3)所述烧结的温度为100-300℃,例如100℃、120℃、150℃、170℃、200℃、220℃、250℃、280℃、300℃等。
在本发明中,步骤(3)所述烧结时间为0.5-2h,例如0.5h、0.8h、1h、1.3h、1.5h、1.7h、2h等。
作为优选的技术方案,阻垢颗粒的制备方法包括以下步骤:
(1)将质量分数为10-90%的阻垢粉末、10-90%的吸附材料、10-90%的粘结剂和去离子水混合均匀,其中去离子水的质量为阻垢粉末、吸附材料和粘结剂质量总和的20-70%,得到混合物料;
(2)将步骤(1)制备得到的混合物料,挤出制粒;
(3)将步骤(2)得到的颗粒在100-300℃进行烧结0.5-2h,得到阻垢颗粒。
本发明的目的之三在于提供一种如上所述阻垢颗粒的用途,其用途为在水质阻垢处理中的应用,尤其是在家庭用水阻垢净水处理中的应用。
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
本发明通过对阻垢剂进行缓释处理和疏水处理,使阻垢粉末具有较好的阻垢效果(碳酸钙阻垢率可达98%)和缓释效果,同时能控制释放速率(24h后累积释放率低至1.1%),具有长效性(缓释天数可达92天);粘结剂为水溶性粘结剂和热熔胶粘结剂二者的组合,配合阻垢粉末使用,一方面可以保证粉末颗粒的挤出成型,另一方面也可增加阻垢颗粒的耐水性能,进一步增加阻垢颗粒的长效性;高目数吸附材料和阻垢粉末协同使用,一方面可增加阻垢能力,另一方面可使阻垢颗粒具有较好的净水能力;本发明制备的阻垢颗粒除垢能力强、阻垢寿命长、耐水性能好、净水性能优、缓释效果好,同时能控制释放速率,具有长效性,并且制备工艺简单、成本低,用于水质阻垢处理,尤其适用于家庭用水的阻垢处理。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
在本实施例中,提供一种阻垢颗粒,所述阻垢颗粒的制备原料重量百分比为42%的阻垢粉末、34%的吸附材料和24%的粘结剂;其中阻垢粉末为有机阻垢粉末,粘结剂为淀粉和聚乙烯的组合,淀粉和聚乙烯的质量比为1:3,吸附材料为碳粉,碳粉的目数为1000目。
所述有机阻垢粉末包括经过表面活性剂疏水处理的阻垢材料,所述阻垢材料包括阻垢剂和包载阻垢剂的介孔材料;其中阻垢剂为聚天冬氨酸和聚丙烯酸的组合;聚天冬氨酸和聚丙烯酸的质量比为1.5:1;介孔材料为纯硅MCM-41;纯硅MCM-41的目数为500目;阻垢剂与介孔材料的质量比为1:1;表面活性剂为钛酸酯偶联剂。
阻垢粉末的制备方法步骤为:
(1)将75g聚天冬氨酸与50g聚丙烯酸混合溶于200g去离子水中,得到浓度为38%的阻垢剂水溶液,然后将125g纯硅MCM-41加入阻垢剂水溶液中,在搅拌条件下混合1h,固液分离,70℃干燥,得干燥物;
(2)将干燥物重量5%的钛酸酯偶联剂在搅拌速率为500r/min条件下加入到步骤(1)制得的干燥物中,100℃反应1h,得到所述阻垢粉末。
阻垢颗粒的制备方法包括以下步骤:
(1)将42g阻垢粉末、34g碳粉、6g淀粉、18g聚乙烯和33g去离子水混合均匀得到混合物料;
(2)将步骤(1)制备得到的混合物料,挤出制粒;
(3)将步骤(2)得到的颗粒进行在180℃烧结1h,得阻垢颗粒。
实施例2
在本实施例中,提供一种阻垢颗粒,所述阻垢颗粒的制备原料重量百分比为50%的阻垢粉末、30%的吸附材料和20%的粘结剂;其中阻垢粉末为有机阻垢粉末,粘结剂为聚乙烯醇和聚丙烯的组合,聚乙烯醇和聚丙烯的质量比为1:1,吸附材料为硅藻土,硅藻土的目数为500目。
阻垢粉末包括经过表面活性剂疏水处理的阻垢材料,所述阻垢材料包括阻垢剂和包载在阻垢剂上的介孔材料;其中阻垢剂为聚天冬氨酸和聚丙烯酸的组合;聚天冬氨酸和聚丙烯酸的质量比为1:1;介孔材料为硅藻土;硅藻土的目数为200目;阻垢剂与介孔材料的质量比为5:1;表面活性剂为铝酸酯偶联剂。
阻垢粉末的制备方法步骤为:
(1)将50g聚天冬氨酸与50g聚丙烯酸混合溶于200g去离子水中,得到浓度为50%的阻垢剂水溶液,然后将20g硅藻土加入阻垢剂水溶液中,在搅拌条件下混合0.5h,固液分离,60℃干燥,得干燥物;
(2)将干燥物重量3%的铝酸酯偶联剂在搅拌速率为400r/min条件下加入到步骤(1)制得的干燥物中,80℃反应3h,得到所述阻垢粉末。
阻垢颗粒的制备方法包括以下步骤:
(1)将50g阻垢粉末、30g硅藻土、10g聚乙烯醇、10g聚丙烯和50g去离子水混合均匀得到混合物料;
(2)将步骤(1)制备得到的混合物料,挤出制粒;
(3)将步骤(2)得到的颗粒进行在160℃烧结1.5h,得阻垢颗粒。
实施例3
在本实施例中,提供一种阻垢颗粒,所述阻垢颗粒的制备原料重量百分比为35%的阻垢粉末、30%的吸附材料和35%的粘结剂;其中阻垢粉末为有机阻垢粉末,粘结剂为淀粉和聚乙烯的组合,淀粉和聚乙烯的质量比为1:10,吸附材料为蒙脱土,蒙脱土的目数为1200目。
阻垢粉末包括经过表面活性剂疏水处理的阻垢材料,所述阻垢材料包括阻垢剂和包载在阻垢剂上的介孔材料;其中阻垢剂为聚天冬氨酸和聚丙烯酸的组合;聚天冬氨酸和聚丙烯酸的质量比为3:1;介孔材料为活性炭;活性炭的目数为1000目;阻垢剂与介孔材料的质量比为3:1;表面活性剂为硬脂酸。
阻垢粉末的制备方法步骤为:
(1)将90g聚天冬氨酸与30g聚丙烯酸混合溶于1200g去离子水中,得到浓度为10%的阻垢剂水溶液,然后将40g活性炭加入阻垢剂水溶液中,在搅拌条件下混合2h,固液分离,80℃干燥,得干燥物;
(2)将干燥物重量10%的硬脂酸在搅拌速率为600r/min条件下加入到步骤(1)制得的干燥物中,120℃反应0.5h,得到所述阻垢粉末。
阻垢颗粒的制备方法包括以下步骤:
(1)将35g阻垢粉末、30g蒙脱土、3.5g淀粉、31.5g聚乙烯和25g去离子水混合均匀得到混合物料;
(2)将步骤(1)制备得到的混合物料,挤出制粒;
(3)将步骤(2)得到的颗粒进行在100℃烧结0.5h,得阻垢颗粒。
实施例4
在本实施例中,提供一种阻垢颗粒,所述阻垢颗粒的制备原料重量百分比为20%的阻垢粉末、60%的吸附材料和20%的粘结剂;其中阻垢粉末为有机阻垢粉末,粘结剂为淀粉和聚乙烯的组合,淀粉和聚乙烯的质量比为1:0.3,吸附材料为二氧化硅,二氧化硅的目数为1500目。
阻垢粉末包括经过表面活性剂疏水处理的阻垢材料,所述阻垢材料包括阻垢剂和包载在阻垢剂上的介孔材料;其中阻垢剂为聚天冬氨酸和聚丙烯酸的组合;聚天冬氨酸和聚丙烯酸的质量比为3:1;介孔材料为沸石粉;沸石粉的目数为80目;阻垢剂与介孔材料的质量比为2:1;表面活性剂为硅烷偶联剂。
阻垢粉末的制备方法步骤为:
(1)将90g聚天冬氨酸与30g聚丙烯酸混合溶于240g去离子水中,得到浓度为50%的阻垢剂水溶液,然后将60g沸石粉加入阻垢剂水溶液中,在搅拌条件下混合2h,固液分离,80℃干燥,得干燥物;
(2)将90g乙醇和10g水倒入水杯中,用冰乙酸调节pH值为5.5,加入质量为干燥物质量5%的硅烷偶联剂水解,在搅拌速率为600r/min条件下加入到步骤(1)制得的干燥物中,100℃反应1h,后固液分离,干燥,得到所述阻垢粉末。
阻垢颗粒的制备方法包括以下步骤:
(1)将20g阻垢粉末、60g二氧化硅、15.38g淀粉、4.62g聚乙烯和30g去离子水混合均匀得到混合物料;
(2)将步骤(1)制备得到的混合物料,挤出制粒;
(3)将步骤(2)得到的颗粒进行在300℃烧结0.5h,得阻垢颗粒。
实施例5
在本实施例中,提供一种阻垢颗粒,所述阻垢颗粒的制备原料重量百分比为30%的阻垢粉末、39.5%的吸附材料和30.5%的粘结剂;其中阻垢粉末为有机阻垢粉末,粘结剂为淀粉和聚乙烯的组合,淀粉和聚乙烯的质量比为1:600,吸附材料为氧化铝,氧化铝的目数为80目。
阻垢粉末包括经过表面活性剂疏水处理的阻垢材料,所述阻垢材料包括阻垢剂和包载在阻垢剂上的介孔材料;其中阻垢剂为聚天冬氨酸和聚丙烯酸的组合;聚天冬氨酸和聚丙烯酸的质量比为1.5:1;介孔材料为纯硅MCM-41;纯硅MCM-41的目数为500目;阻垢剂与介孔材料的质量比为1:1;表面活性剂为钛酸酯偶联剂。
阻垢粉末的制备方法步骤为:
(1)将75g聚天冬氨酸与50g聚丙烯酸混合溶于200g去离子水中,得到浓度为38%的阻垢剂水溶液,然后将125g纯硅MCM-41加入阻垢剂水溶液中,在搅拌条件下混合1h,固液分离,70℃干燥,得干燥物;
(2)将干燥物重量5%的钛酸酯偶联剂在搅拌速率为500r/min条件下加入到步骤(1)制得的干燥物中,100℃反应1h,得到所述阻垢粉末。
阻垢颗粒的制备方法包括以下步骤:
(1)将30g阻垢粉末、39.5g氧化铝、0.05g淀粉、30.45g聚乙烯和25g去离子水混合均匀得到混合物料;
(2)将步骤(1)制备得到的混合物料,挤出制粒;
(3)将步骤(2)得到的颗粒进行在300℃烧结2h,得阻垢颗粒。
实施例6
与实施例1的区别仅在于聚天冬氨酸和聚丙烯酸的质量比4:1,即聚天冬氨酸的质量为100g,聚丙烯酸的质量为25g,其余组分与组分配比以及制备方法均与实施例1相同。
实施例7
与实施例1的区别仅在于聚天冬氨酸和聚丙烯酸的质量比1:1.5,即聚天冬氨酸为50g与聚丙烯酸为75g,其余组分与组分配比以及制备方法均与实施例1相同。
实施例8
与实施例1的区别仅在于纯硅MCM-41的目数为30目,其余组分与组分配比以及制备方法均与实施例1相同。
实施例9
与实施例1的区别仅在于聚天冬氨酸和聚丙烯酸的质量和与纯硅MCM-41的质量比为8:1,即纯硅MCM-41的质量为15.63g,其余组分与组分配比以及制备方法均与实施例1相同。
实施例10
与实施例1的区别仅在于本实施例的阻垢剂不包括聚丙烯酸,而聚天冬氨酸的添加量为实施例1中聚天冬氨酸和聚丙烯酸的添加量之和,按比例分配,聚天冬氨酸的添加量为125g。
实施例11
与实施例1的区别仅在于本实施例的阻垢剂不包括聚天冬氨酸,而聚丙烯酸的添加量为实施例1中聚天冬氨酸和聚丙烯酸的添加量之和,按比例分配,聚丙烯酸的添加量为125g。
实施例12
与实施例1的区别仅在于,用等量的柠檬酸替代实施例1中聚天冬氨酸和聚丙烯酸的添加量之和,按比例分配,柠檬酸的添加量为125g。
实施例13
与实施例1的区别仅在于,用等量的聚马来酸酐替代实施例1中聚天冬氨酸和聚丙烯酸的添加量之和,按比例分配,聚马来酸酐的添加量为125g。
对比例1
与实施例1的区别仅在于制备原料中不包括介孔材料,其余组分与组分配比以及制备方法均与实施例1相同。
对比例2
与实施例1的区别仅在于制备原料中不包括表面活性剂,且制备方法不包括硅烷偶联剂水解,其余组分与组分配比以及制备方法均与实施例1相同。
实施例14
在本实施例中,提供一种阻垢颗粒,所述阻垢颗粒的制备原料重量百分比为42%的阻垢粉末、34%的吸附材料和24%的粘结剂;其中阻垢粉末为无机阻垢粉末,粘结剂为淀粉和聚乙烯的组合,淀粉和聚乙烯的质量比为1:3,吸附材料为碳粉,碳粉的目数为1000目。
所述阻垢粉末包括表面活性剂疏水处理的聚合物,所述聚合物是通过阻垢剂聚合得到的;其中阻垢剂的制备原料包括质量分数为50%的聚磷酸钠、10%的碳酸钠、30%的氧化钙和10%的磷酸二氢铵;聚磷酸钠为六偏磷酸钠和三聚磷酸钠的组合;六偏磷酸钠和三聚磷酸钠的质量比为2:1;表面活性剂为钛酸酯偶联剂。
阻垢粉末的制备方法步骤为:
(1)将质量分数分别为50%的聚磷酸钠、10%的碳酸钠、30%的氧化钙和10%的磷酸二氢铵混合,分四段进行烧结,第一段将烧结温度以2℃/min的升温速率从25℃升温至900℃,保温3h,第二段将烧结温度以2℃/min的升温速率从900℃升温至1200℃,保温3h,第三段将烧结温度从1200℃降温至25℃,第四段将烧结温度以2℃/min的升温速率从25℃升温至650℃,保温3h,然后粉碎,得到混合粉末;
(2)将表面活性剂在搅拌速率为500r/min条件下加入到步骤(1)制备得到的混合粉末中,其中表面活性剂的重量为混合粉末重量的5%,100℃反应2h,得到所述阻垢粉末。
阻垢颗粒的制备方法包括以下步骤:
(1)将42g阻垢粉末、34g碳粉、6g淀粉、18g聚乙烯和33g去离子水混合均匀得到混合物料;
(2)将步骤(1)制备得到的混合物料,挤出制粒;
(3)将步骤(2)得到的颗粒进行在180℃烧结1h,得阻垢颗粒。
实施例15
在本实施例中,提供一种阻垢颗粒,所述阻垢颗粒的制备原料重量百分比为50%的阻垢粉末、30%的吸附材料和20%的粘结剂;其中阻垢粉末为无机阻垢粉末,粘结剂为淀粉和聚乙烯的组合,淀粉和聚乙烯的质量比为1:1,吸附材料为硅藻土,硅藻土的目数为500目。
阻垢粉末包括表面活性剂疏水处理的聚合物,所述聚合物是通过阻垢剂聚合得到的;其中阻垢剂的制备原料包括质量分数为70%的聚磷酸钠、5%的碳酸钠、20%的碳酸钙和5%的磷酸二氢铵;聚磷酸钠为六偏磷酸钠和三聚磷酸钠的组合;六偏磷酸钠和三聚磷酸钠的质量比为1:1;表面活性剂为铝酸酯偶联剂。
阻垢粉末的制备方法步骤为:
(1)将质量分数分别为70%的聚磷酸钠、5%的碳酸钠、20%的碳酸钙和5%的磷酸二氢铵混合,分四段进行烧结,第一段将烧结温度以1℃/min的升温速率从25℃升温至900℃,保温2h,第二段将烧结温度以1℃/min的升温速率从900℃升温至1200℃,保温1h,第三段将烧结温度从1200℃降温至25℃,第四段将烧结温度以1℃/min的升温速率从25℃升温至650℃,保温2h,然后粉碎,得到混合粉末;
(2)将表面活性剂在搅拌速率为400r/min条件下加入到步骤(1)制备得到的混合粉末中,其中表面活性剂的重量为混合粉末重量的3%,80℃反应3h,得到所述阻垢粉末。
阻垢颗粒的制备方法包括以下步骤:
(1)将50g阻垢粉末、30g硅藻土、10g淀粉、10g聚乙烯和50g去离子水混合均匀得到混合物料;
(2)将步骤(1)制备得到的混合物料,挤出制粒;
(3)将步骤(2)得到的颗粒进行在160℃烧结1.5h,得阻垢颗粒。
实施例16
在本实施例中,提供一种阻垢颗粒,所述阻垢颗粒的制备原料重量百分比为35%的阻垢粉末、30%的吸附材料和35%的粘结剂;其中阻垢粉末为无机阻垢粉末,粘结剂为淀粉和聚乙烯的组合,淀粉和聚乙烯的质量比为1:10,吸附材料为蒙脱土,蒙脱土的目数为1200目。
所述阻垢粉末包括表面活性剂疏水处理的聚合物,所述聚合物是通过阻垢剂聚合得到的;其中阻垢剂的制备原料包括质量分数为30%的聚磷酸钠、10%的碳酸钠、40%的氧化钙和20%的磷酸二氢铵;聚磷酸钠为六偏磷酸钠和三聚磷酸钠的组合;六偏磷酸钠和三聚磷酸钠的质量比为3:1;表面活性剂为硬脂酸。
阻垢粉末的制备方法步骤为:
(1)将质量分数分别为30%的聚磷酸钠、10%的碳酸钠、40%的氧化钙和20%的磷酸二氢铵混合,分四段进行烧结,第一段将烧结温度以5℃/min的升温速率从25℃升温至900℃,保温10h,第二段将烧结温度以10℃/min的升温速率从900℃升温至1200℃,保温5h,第三段将烧结温度从1200℃降温至25℃,第四段将烧结温度以5℃/min的升温速率从25℃升温至650℃,保温5h,然后粉碎,得到混合粉末;
(2)将表面活性剂在搅拌速率为600r/min条件下加入到步骤(1)制备得到的混合粉末中,其中表面活性剂的重量为混合粉末重量的0.1%,120℃反应0.5h,得到所述阻垢粉末。
阻垢颗粒的制备方法包括以下步骤:
(1)将35g阻垢粉末、30g蒙脱土、3.5g淀粉、31.5g聚乙烯和25g去离子水混合均匀得到混合物料;
(2)将步骤(1)制备得到的混合物料,挤出制粒;
(3)将步骤(2)得到的颗粒进行在100℃烧结0.5h,得阻垢颗粒。
实施例17
在本实施例中,提供一种阻垢颗粒,所述阻垢颗粒的制备原料重量百分比为20%的阻垢粉末、60%的吸附材料和20%的粘结剂;其中阻垢粉末为无机阻垢粉末,粘结剂为淀粉和聚乙烯的组合,淀粉和聚乙烯的质量比为1:0.3,吸附材料为二氧化硅,二氧化硅的目数为1500目。
所述阻垢粉末包括表面活性剂疏水处理的聚合物,所述聚合物是通过阻垢剂聚合得到的;其中阻垢剂的制备原料包括质量分数为70%的聚磷酸钠、1%的碳酸钠、28%的碳酸钙和1%的磷酸二氢铵;聚磷酸钠为六偏磷酸钠和三聚磷酸钠的组合;六偏磷酸钠和三聚磷酸钠的质量比为1.5:1;表面活性剂为硬脂酸。
阻垢粉末的制备方法步骤为:
(1)将质量分数分别为70%的聚磷酸钠、1%的碳酸钠、28%的碳酸钙和1%的磷酸二氢铵混合,分四段进行烧结,第一段将烧结温度以3℃/min的升温速率从25℃升温至900℃,保温5h,第二段将烧结温度以5℃/min的升温速率从900℃升温至1200℃,保温3h,第三段将烧结温度从1200℃降温至25℃,第四段将烧结温度以8℃/min的升温速率从25℃升温至650℃,保温4h,然后粉碎,得到混合粉末;
(2)将表面活性剂在搅拌速率为450r/min条件下加入到步骤(1)制备得到的混合粉末中,其中表面活性剂的重量为混合粉末重量的20%,90℃反应2h,得到所述阻垢粉末。
阻垢颗粒的制备方法包括以下步骤:
(1)将20g阻垢粉末、60g二氧化硅、15.38g淀粉、4.62g聚乙烯和30g去离子水混合均匀得到混合物料;
(2)将步骤(1)制备得到的混合物料,挤出制粒;
(3)将步骤(2)得到的颗粒进行在300℃烧结0.5h,得阻垢颗粒。
实施例18
在本实施例中,提供一种阻垢颗粒,所述阻垢颗粒的制备原料重量百分比为30%的阻垢粉末、39.5%的吸附材料和30.5%的粘结剂;其中阻垢粉末为有机阻垢粉末,粘结剂为淀粉和聚乙烯的组合,淀粉和聚乙烯的质量比为1:600,吸附材料为氧化铝,氧化铝的目数为80目。
所述阻垢粉末包括表面活性剂疏水处理的聚合物,所述聚合物是通过阻垢剂聚合得到的;其中阻垢剂的制备原料包括质量分数为50%的聚磷酸钠、10%的碳酸钠、30%的氧化钙和10%的磷酸二氢铵;聚磷酸钠为六偏磷酸钠和三聚磷酸钠的组合;六偏磷酸钠和三聚磷酸钠的质量比为2:1;表面活性剂为钛酸酯偶联剂。
阻垢粉末的制备方法步骤为:
(1)将质量分数分别为50%的聚磷酸钠、10%的碳酸钠、30%的氧化钙和10%的磷酸二氢铵混合,分四段进行烧结,第一段将烧结温度以2℃/min的升温速率从25℃升温至900℃,保温3h,第二段将烧结温度以2℃/min的升温速率从900℃升温至1200℃,保温3h,第三段将烧结温度从1200℃降温至25℃,第四段将烧结温度以2℃/min的升温速率从25℃升温至650℃,保温3h,然后粉碎,得到混合粉末;
(2)将表面活性剂在搅拌速率为500r/min条件下加入到步骤(1)制备得到的混合粉末中,其中表面活性剂的重量为混合粉末重量的5%,100℃反应2h,得到所述阻垢粉末。
阻垢颗粒的制备方法包括以下步骤:
(1)将30g阻垢粉末、39.5g氧化铝、0.05g淀粉、30.45g聚乙烯和25g去离子水混合均匀得到混合物料;
(2)将步骤(1)制备得到的混合物料,挤出制粒;
(3)将步骤(2)得到的颗粒进行在300℃烧结2h,得阻垢颗粒。
实施例19
与实施例14的区别仅在于六偏磷酸钠和三聚磷酸钠的质量比5:1,其余组分与组分配比以及制备方法均与实施例14相同。
实施例20
与实施例14的区别仅在于六偏磷酸钠和三聚磷酸钠的质量比0.5:1,其余组分与组分配比以及制备方法均与实施例14相同。
实施例21
与实施例14的区别仅在于聚磷酸钠不包括三聚磷酸钠,而六偏磷酸钠的添加量为实施例14中三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的添加量之和,其余组分与组分配比以及制备方法均与实施例14相同。
实施例22
与实施例14的区别仅在于聚磷酸钠不包括六偏磷酸钠,而三聚磷酸钠的添加量为实施例14中三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的添加量之和,其余组分与组分配比以及制备方法均与实施例14相同。
对比例3
与实施例14的区别仅在于阻垢粉末制备方法中烧结过程不包括第四段,仅包括前三段,其余组分与组分配比以及制备方法均与实施例14相同。
对比例4
与实施例14的区别仅在于阻垢粉末的制备方法中采用将烧结温度以2℃/min直接从25℃升温至1200℃,保温3h,冷却至室温,其余组分与组分配比以及制备方法均与实施例14相同。
对比例5
与实施例14的区别仅在于阻垢粉末的制备原料中不包括表面活性剂,其余组分与组分配比以及制备方法均与实施例14相同。
对按上述实施例1-22和对比例1-5制作而成的颗粒进行测试阻垢率、24h释放率及释放天数,测试方法如下:
阻垢率:按照GB/T 16632—2008《水处理剂阻垢性能的测定碳酸钙沉积法》进行测定。
上述测试结果见表1:
表1
Figure BDA0001884068940000231
Figure BDA0001884068940000241
由表1的结果可知,本发明制备的阻垢颗粒具有较好的阻垢效果、净水功能和缓释效果;由实施例1和实施6-7的对比可知,当原料中缺少聚天冬氨酸或聚丙烯酸的其中一种时,制备的阻垢颗粒对碳酸钙的阻垢率变低,即阻垢性能变差;由实施例1和实施例8的对比可知,当原料中介孔材料的目数低于本发明限定的范围内,制备的阻垢颗粒在24h后累积释放率变高,且缓释的天数减少,即缓释性能变差;由实施例1和实施例9的对比可知,当原料中阻垢剂和介孔材料的质量比不在本发明限定的范围内,制备的阻垢颗粒在24h后累积释放率变高,且缓释的天数减少,即缓释性能变差;由实施例1和实施例10-13的对比可知,当原料中缺少聚天冬氨酸或聚丙烯酸的其中一种或用其他阻垢剂替代聚天冬氨酸或聚丙烯酸时,制备的阻垢颗粒对碳酸钙的阻垢率变低,即阻垢性能变差;由实施例1和对比例1-2的对比可知,当原料中不添加介孔材料或表面活性剂,制备的阻垢颗粒在24h后累积释放率变高,且缓释的天数减少,即缓释性能变差;由实施例14和实施例19-22的对比可知,当原料中六偏磷酸钠和三聚磷酸钠的质量比不在本发明限定的范围内或缺少其中任一种时,则制备的阻垢颗粒对碳酸钙的阻垢率变低,即阻垢性能变差;由实施例14和对比例3的对比可知,当烧结工艺中缺少第四步热处理过程,则制备的阻垢颗粒在24h后累积释放率变高,且缓释的天数减少,即缓释性能和阻垢性能均变差;由实施例14和对比例4的对比可知,当烧结工艺中采用两步烧结过程,则制备的阻垢颗粒在24h后累积释放率变高,且缓释的天数减少,即缓释性能和阻垢性能均变差;由实施例14和对比例5的对比可知,当原料中不添加表面活性剂,制备的阻垢颗粒在24h后累积释放率变高,且缓释的天数减少,即缓释性能变差;因此,本发明提供的阻垢颗粒具有较好的阻垢性能、净水功能和缓释效果。
申请人声明,以上所述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,所属技术领域的技术人员应该明了,任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种阻垢颗粒,其特征在于,所述阻垢颗粒包括阻垢粉末、吸附材料和粘结剂,所述粘结剂为水溶性粘结剂和固化型粘结剂的组合。
2.根据权利要求1所述的阻垢颗粒,其特征在于,所述阻垢粉末包括无机阻垢粉末、有机阻垢粉末或聚羧酸盐中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述无机阻垢粉末包括表面活性剂疏水处理的聚合物,所述聚合物是通过阻垢剂聚合得到的;
优选地,所述阻垢剂包括钙源、钠源和磷源;
优选地,所述阻垢剂的制备原料包括质量分数为10%-90%的聚磷酸钠、1%-50%的碳酸钠、10%-80%的钙源和1%-50%的磷酸二氢铵;
优选地,所述钙源为氧化钙和/或碳酸钙;
优选地,所述聚磷酸钠为六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、四聚磷酸钠、五聚磷酸钠、六聚磷酸钠或焦磷酸钠中的任意一种或至少两种的组合,优选六偏磷酸钠和三聚磷酸钠的组合;
优选地,所述六偏磷酸钠和三聚磷酸钠的质量比为1:1-3:1;
优选地,所述表面活性剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或硬脂酸中的任意一种或至少两种的组合。
3.根据权利要求2所述的阻垢颗粒,其特征在于,所述无机阻垢粉末的制备方法包括以下步骤:
(1)将制备原料混合,烧结,粉碎,得到混合粉末;
(2)将表面活性剂在搅拌状态下加入到步骤(1)制备得到的混合粉末中,反应,得到所述阻垢粉末;
优选地,步骤(1)所述烧结分为4段进行;
优选地,所述烧结的第一段烧结温度从25℃升温至900℃,升温速率为1-5℃/min;
优选地,所述第一段烧结在升温至900℃后保温2-10h;
优选地,所述烧结的第二段烧结温度从900℃升温至1200℃,升温速率为1-10℃/min;
优选地,所述第二段烧结在升温至1200℃保温1-5h;
优选地,所述烧结的第三段烧结温度从1200℃降温至25℃;
优选地,所述烧结的第四段烧结温度是从25℃升温至650℃,升温速率为1-10℃/min;
优选地,所述第四段烧结在升温至650℃后保温2-5h;
优选地,步骤(2)所述表面活性剂的添加量为步骤(1)制备的混合粉末重量的0.1%-20%;
优选地,步骤(2)所述搅拌速率为400-600r/min;
优选地,步骤(2)所述反应的温度为80-120℃;
优选地,步骤(2)所述反应时间为0.5-3h。
4.根据权利要求2所述的阻垢颗粒,其特征在于,所述有机阻垢粉末包括经过表面活性剂疏水处理的阻垢材料,所述阻垢材料包括阻垢剂和包载阻垢剂的介孔材料;
优选地,所述阻垢剂为聚天冬氨酸、聚丙烯酸、柠檬酸或聚马来酸酐中的任意一种或至少两种的组合,优选聚天冬氨酸和聚丙烯酸的组合;
优选地,所述聚天冬氨酸和聚丙烯酸的质量比为1:1-3:1;
优选地,所述阻垢剂与介孔材料的质量比为1:1-5:1;
优选地,所述介孔材料的目数为80-1000目;
优选地,所述介孔材料为硅系介孔材料、硅藻土、活性炭、沸石粉、凹凸棒石或蒙脱土中任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述表面活性剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、或硬脂酸中的任意一种或至少两种的组合。
5.根据权利要求4所述的阻垢颗粒,其特征在于,所述有机阻垢粉末的制备方法包括如下步骤:
(1)将介孔材料加入阻垢剂水溶液中混合,固液分离,干燥,得到干燥物;
(2)将表面活性剂在搅拌状态下加入到步骤(1)制备得到的干燥物中,反应,得到所述阻垢粉末;
优选地,步骤(1)所述阻垢剂水溶液的浓度为10%-50%;
优选地,步骤(1)所述阻垢剂水溶液是将阻垢剂溶于去离子水中得到的;
优选地,步骤(1)所述混合是在搅拌条件下进行的;
优选地,所述搅拌时间为0.5-2h;
优选地,步骤(1)所述干燥温度为60-80℃;
优选地,步骤(2)所述表面活性剂添加量为步骤(1)制备的干燥物重量的3%-10%;
优选地,步骤(2)所述搅拌速率为400-600r/min;
优选地,步骤(2)所述反应的温度为80-120℃;
优选地,步骤(2)所述反应时间为0.5-3h。
6.根据权利要求1-5任一项所述的阻垢颗粒,其特征在于,以阻垢粉末、吸附材料和粘结剂的总质量为100%计,所述阻垢粉末的质量百分含量为10-90%,吸附材料的质量百分含量为10-90%,粘结剂的质量百分含量为10-90%;
优选地,所述吸附材料包括碳粉、硅藻土、蒙脱土、二氧化硅或氧化铝中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述吸附材料的目数为80-1500目;
优选地,所述固化型粘结剂和水溶性粘结剂的质量比为0.3:1-600:1;
优选地,所述水溶性粘结剂为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、甘露聚糖、半乳聚糖、瓜儿豆胶、三仙胶、淀粉或纤维素中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述固化型粘结剂包括热塑性粘结剂和/或热固性粘结剂;
优选地,所述热塑性粘结剂包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、氯化聚醚、聚甲醛、聚碳酸酪、聚酰胺、纤维素或聚酯中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述热固性粘结剂包括酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂或聚氨酯中的任意一种或至少两种的组合。
7.根据权利要求1-6任一项所述的阻垢颗粒的制备方法,其特征在于,所述阻垢颗粒的制备方法包括以下步骤:
(1)将阻垢粉末、吸附材料、粘结剂和去离子水混合均匀得到混合物料;
(2)将步骤(1)制备得到的混合物料,挤出制粒;
(3)将步骤(2)得到的颗粒进行烧结,得到阻垢颗粒。
8.根据权利要求7所述的阻垢颗粒的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述去离子水的质量为阻垢粉末、吸附材料和粘结剂质量总和的20-70%;
优选地,步骤(3)所述烧结的温度为100-300℃;
优选地,步骤(3)所述烧结的时间为0.5-2h。
9.根据权利要求7或8所述的阻垢颗粒的制备方法,其特征在于,所述阻垢颗粒的制备方法包括以下步骤:
(1)将质量分数为10-90%的阻垢粉末、10-90%的吸附材料、10-90%的粘结剂和去离子水混合均匀,其中去离子水的质量为阻垢粉末、吸附材料和粘结剂质量总和的20-70%,得到混合物料;
(2)将步骤(1)制备得到的混合物料,挤出制粒;
(3)将步骤(2)得到的颗粒在100-300℃进行烧结0.5-2h,得到阻垢颗粒。
10.根据权利要求1-6任一项所述的阻垢颗粒在水质阻垢处理中的应用。
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