CN111302467B - 一种可回收染料的絮凝剂、制备方法及其应用 - Google Patents
一种可回收染料的絮凝剂、制备方法及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种可回收染料的絮凝剂、制备方法及其应用，其中，一种可回收染料的絮凝剂，其包括，改性聚氨酯海绵、聚氧化乙烯、天然植物纤维；按重量份数计，所述改性聚氨酯海绵17～23份，所述聚氧化乙烯6～10份，所述天然植物纤维4～7份；一种可回收染料的絮凝剂的制备方法，其包括：搅拌溶解聚氧化乙烯、小苏打；搅拌加入天然植物纤维，改性浸渍液；将改性聚氨酯海绵浸渍于所述改性浸渍液中，烘燥即可。本发明有助于废水中染料回收取得的同时也使得絮凝剂自身的回收利用变得更为方便快捷。
Description
技术领域
本发明属于水处理剂技术领域，更具体是涉及一种可回收染料的絮凝剂及其制备方法。
背景技术
目前大多絮凝剂通过其带电基团和水中带有相反电荷的难于分离的颗粒相互靠近，降低其电势，使其处于不稳定状态，并利用其聚合性质使得这些颗粒集中，从而以物理或者化学方法分离出来，达到处理水污染的目的。
絮凝剂的形式仍以颗粒或粉末为主，这种形式的絮凝剂虽然作用迅速、操作方便，但后续处理会较为麻烦，也不利于回收。此外，印染废水中的染料的回收也是一个较难实现的技术难题，利用絮凝剂达到回收染料的目的的报道还未发现。
因此，亟待开发一种能回收染料并且方便后续回收处理的絮凝剂，以解决上述几个问题。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述的技术缺陷，提出了本发明。
因此，作为本发明其中一个方面，本发明克服现有技术中存在的不足，提供一种可回收染料的絮凝剂及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种可回收染料的絮凝剂，其包括，改性聚氨酯海绵、聚氧化乙烯、天然植物纤维；按重量份数计，所述改性聚氨酯海绵17～23份，所述聚氧化乙烯6～10份，所述天然植物纤维4～7份。
作为本发明所述的可回收染料的絮凝剂的优选方案，其中：所述聚氧化乙烯的分子量范围为2×106～3×106，熔点范围为108～112℃。
作为本发明所述的可回收染料的絮凝剂的优选方案，其中：所述天然植物纤维包括富含纤维素的植物秸秆、麸糠、腐叶土中的一种或几种。
作为本发明所述的可回收染料的絮凝剂的优选方案，其中：所述改性聚氨酯海绵为经由含有石墨烯、钛酸酯偶联剂TMC-201的分散液浸渍、固化后得到。
作为本发明所述的可回收染料的絮凝剂的优选方案，其中：所述分散液为将石墨烯、钛酸酯偶联剂TMC-201溶于乙醇与N,N-二甲基甲酰胺中，超声分散55～65min，抽滤得到；其中，按重量份数计，所述石墨烯2～3份，所述钛酸酯偶联剂TMC-2010.5～1份，所述乙醇300～500份，所述N,N-二甲基甲酰胺50～200份；所述的抽滤所用的滤纸的孔径为8～25μm。
作为本发明所述的可回收染料的絮凝剂的优选方案，其中：所述浸渍为浸渍40～50min，所述固化为在150～180℃下进行固化处理8～12min。
作为本发明所述的可回收染料的絮凝剂的优选方案，其中：还包括小苏打；按重量份数计，所述改性聚氨酯海绵17～23份，所述聚氧化乙烯6～10份，所述天然植物纤维4～7份，所述小苏打2～4份。
作为本发明其中一个方面，本发明克服现有技术中存在的不足，提供一种可回收染料的絮凝剂的制备方法，其包括：搅拌溶解聚氧化乙烯；搅拌加入天然植物纤维，改性浸渍液；将改性聚氨酯海绵浸渍于所述改性浸渍液中，烘燥即可；按重量份数计，所述改性聚氨酯海绵17～23份，所述聚氧化乙烯6～10份，所述天然植物纤维4～7份。
作为本发明所述的可回收染料的絮凝剂的制备方法的优选方案，其中：所述搅拌溶解，其为在水中以80～100rpm的速度搅拌使其充分溶解；所述搅拌加入天然植物纤维，其为在5min内缓慢加入所述天然植物纤维，边加入边以65～85rpm的速度搅拌；所述浸渍，其为浸渍15～25min；所述烘燥，其为在60～85℃下烘燥145～155min，再调节温度到95～110℃，烘燥定型5～20min；其中，所述搅拌溶解聚氧化乙烯的同时还可以加入小苏打，所述小苏打2～4份。
作为本发明其中一个方面，本发明克服现有技术中存在的不足，提供一种可回收染料的絮凝剂的应用，其特征在于：将所述絮凝剂放入孔径为600～800目织网中制成絮凝剂网包使用。
本发明的有益效果：
1、本发明的可回收染料的絮凝剂采用环保原料，摒弃传统絮凝剂的颗粒、粉末等形式，而采用类似茶包的规格，在有助于废水中染料回收取得的同时也使得絮凝剂自身的回收利用变得更为方便快捷。
2、本发明的可回收染料的絮凝剂，通过多种成分的复配达到了高效迅速的絮凝和吸收效果。其制备过程中聚氨酯海绵首先被石墨烯、钛酸酯偶联剂TMC-201改性，使聚氨酯海绵表面的化学基团更具活性，从而增强了其与染料的吸附力；改性聚氨酯海绵后又与聚氧化乙烯、天然植物纤维相结合，一方面聚氧化乙烯的絮凝能力可以使废水中的固体颗粒团聚、絮凝，并打开聚氨酯海绵与印染废水的接触通道，一方面配合天然植物纤维形成粗糙结构，使得聚氨酯海绵表面具有疏水性，继而使得絮凝剂整体对染料的回收更具选择性，即回收上的染料的水分含量更低，更易提纯，具体为水溶性的染料经回收后的水分含量约在75％～90％(原染液水分含量在92％～98％)；油溶性的涂料经回收后的水分含量在5％以下。这充分说明了改性聚氨酯海绵、聚氧化乙烯、天然植物纤维之间发生着协同增效的作用。实验证实，减少或去掉这几种成分的任意一种都会使可回收染料的絮凝剂的絮凝、吸附、回收效果大大变差，三者之间存在很强的协同效应。
3、本发明的可回收染料的絮凝剂，在其使用过程中，会先在废水中自由悬浮，絮凝及回收作用结束后会上浮或下沉，这取决于废水中染料的性质，一般亲水性的染液密度大于等于水，会下沉；疏水性的涂料连带溶剂等的密度小于水，会上浮。这是因为丙纶纤维网的密度小于水，可提供一定的浮力，但聚氨酯本身的密度大于水，因此聚氨酯海绵吸水后会下沉，由于各成分的比例适宜，使得可回收染料的絮凝剂整体的密度等于水，方便其在水中刚开始时的任意悬浮。印染废水中的染料、涂料等密度有的大于水，有的小于水，因此等到改性聚氨酯海绵集聚、吸附了较多染料涂料等成分后，其整体密度会变大或变小，最终便使得可回收染料的絮凝剂整体能够完全沉降或上升，方便后续的染料回收处理和絮凝剂再利用。由此可见，可回收染料的絮凝剂的适应范围很广，灵活多用。
4、本发明的可回收染料的絮凝剂，其中小苏打的添加量的多少出人意料地具有控制色系纯度的效果，这更保证了回收上的染料的颜色纯净度，使其无杂色，更有应用价值。
5、本发明的可回收染料的絮凝剂，其回收时仅需打捞上后沥干表面水分，通过机械压榨絮凝剂网包得到一次染液，然后将絮凝剂网包置于乙醇中超声2min，得到二次染液，最后将一次、二次染液合并，过滤，将滤液蒸馏并回收乙醇，蒸馏后所得固体馏分即为回收的染料。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
测试方法
模拟印染废水的制备：在每升去离子水中加入250mg葡萄糖、1.5mg氯化铁、150mg硫酸铵、20mg磷酸二氢钾、20g罗丹明B，使用均质仪以7250～7750rpm的速度均质15～20min得到模拟印染废水。废水为蓝红色。罗丹明B为染料，模拟废水中各成分与COD值变化均有关，除罗丹明B外，其余成分对COD的影响更大更直接。
絮凝性能测试：将可回收染料的絮凝剂按照5g/L的添加量加入到模拟废水中，以125～175rpm的速度搅拌4～6min后，待絮凝剂完全沉降，测定处理后的上清液的COD，与原模拟印染废水的COD值对比，计算得出COD去除率。
实施例1：
将2.5份石墨烯、0.75份钛酸酯偶联剂TMC-201溶于400份乙醇与100份N,N-二甲基甲酰胺中，超声分散60min，抽滤，得到改性分散液，待用；
将聚氨酯海绵切割成直径3～4cm的均匀球状小块后，置于乙醇中超声清洗12.5min，并于50℃下烘干，再将清洗后海绵块均匀排布于改性分散液中，浸渍45min后取出，迅速在180℃下进行固化处理10min，即得到改性聚氨酯海绵；
用药物粉碎机将干燥的玉米杆、椰糠、腐叶土(质量比为3:3:4)粉碎，再继续研磨至400目即得到天然植物纤维；
将4份聚氧化乙烯、3份小苏打加入到500份去离子水中，以90rpm的速度搅拌使其充分溶解，再在5min内向其中缓慢加入5.5份天然植物纤维，边加入边以75rpm的速度搅拌，得到改性浸渍液；
将20份改性聚氨酯海绵充分浸渍于改性浸渍液中，采用平铺的排布方式，使液面高度只和单层改性聚氨酯海绵的高度相当，浸渍20min；然后整体在75℃下烘燥150min，使海绵初干，再调节温度到102℃，烘燥定型7.5min，得到复合改性聚氨酯海绵；
最后把每7～8块复合改性聚氨酯海绵放入每2张丙纶纤维网中，缝合丙纶纤维网边缘，即得可回收染料的絮凝剂。
测试结果：所得可回收染料的絮凝剂网包大小均匀，COD去除率可达98.7％，絮凝效果极佳；染料回收率可达93％以上，所回收罗丹明B中的水分含量在78％以下，其他有机成分的含量在3％以内，故纯度很高。
实施例2
将0.5份石墨烯、0.15份钛酸酯偶联剂TMC-201溶于400份乙醇与100份N,N-二甲基甲酰胺中，超声分散60min，抽滤，得到改性分散液，待用(与实施例1相比改性分散液的有效成分降低)；
将聚氨酯海绵切割成直径3～4cm的均匀球状小块后，置于乙醇中超声清洗12.5min，并于50℃下烘干，再将清洗后海绵块均匀排布于改性分散液中，浸渍45min后取出，迅速在180℃下进行固化处理10min，即得到改性聚氨酯海绵；
用药物粉碎机将干燥的玉米杆、椰糠、腐叶土(质量比为3:3:4)粉碎，再继续研磨至400目即得到天然植物纤维；
将4份聚氧化乙烯、3份小苏打加入到500份去离子水中，以90rpm的速度搅拌使其充分溶解，再在5min内向其中缓慢加入5.5份天然植物纤维，边加入边以75rpm的速度搅拌，得到改性浸渍液；
将20份改性聚氨酯海绵充分浸渍于改性浸渍液中，采用平铺的排布方式，使液面高度只和单层改性聚氨酯海绵的高度相当，浸渍20min；然后整体在75℃下烘燥150min，使海绵初干，再调节温度到102℃，烘燥定型7.5min，得到复合改性聚氨酯海绵；
最后把每7～8块复合改性聚氨酯海绵放入每2张丙纶纤维网中，缝合丙纶纤维网边缘，即得可回收染料的絮凝剂。
测试结果：所得可回收染料的絮凝剂网包大小均匀，COD去除率可达94.2％，絮凝效果较好；染料回收率只有75％，所回收罗丹明B中的水分含量在83％左右，其他有机成分的含量在5％左右，故纯度一般。
实施例3
将2.5份石墨烯、0.75份钛酸酯偶联剂TMC-201溶于400份乙醇与100份N,N-二甲基甲酰胺中，超声分散60min，抽滤，得到改性分散液，待用；
将聚氨酯海绵切割成直径3～4cm的均匀球状小块后，置于乙醇中超声清洗12.5min，并于50℃下烘干，再将清洗后海绵块均匀排布于改性分散液中，浸渍45min后取出，迅速在80℃下进行固化处理10min，即得到改性聚氨酯海绵(与实施例1相比迅速固化的温度降低)；
用药物粉碎机将干燥的玉米杆、椰糠、腐叶土(质量比为3:3:4)粉碎，再继续研磨至400目即得到天然植物纤维；
将4份聚氧化乙烯、3份小苏打加入到500份去离子水中，以90rpm的速度搅拌使其充分溶解，再在5min内向其中缓慢加入5.5份天然植物纤维，边加入边以75rpm的速度搅拌，得到改性浸渍液；
将20份改性聚氨酯海绵充分浸渍于改性浸渍液中，采用平铺的排布方式，使液面高度只和单层改性聚氨酯海绵的高度相当，浸渍20min；然后整体在75℃下烘燥150min，使海绵初干，再调节温度到102℃，烘燥定型7.5min，得到复合改性聚氨酯海绵；
最后把每7～8块复合改性聚氨酯海绵放入每2张丙纶纤维网中，缝合丙纶纤维网边缘，即得可回收染料的絮凝剂。
测试结果：所得可回收染料的絮凝剂网包大小均匀，COD去除率可达92.6％，絮凝效果较好；染料回收率只有73％，所回收罗丹明B中的水分含量在80％以下，其他有机成分的含量在4％以内，故纯度较高。
实施例4
将2.5份石墨烯、0.75份钛酸酯偶联剂TMC-201溶于400份乙醇与100份N,N-二甲基甲酰胺中，超声分散60min，抽滤，得到改性分散液，待用；
将聚氨酯海绵切割成直径3～4cm的均匀球状小块后，置于乙醇中超声清洗12.5min，并于50℃下烘干，再将清洗后海绵块均匀排布于改性分散液中，浸渍45min后取出，迅速在180℃下进行固化处理10min，即得到改性聚氨酯海绵；
用药物粉碎机将干燥的玉米杆、椰糠、腐叶土(质量比为3:3:4)粉碎，再继续研磨至400目即得到天然植物纤维；
将4份聚氧化乙烯、3份小苏打加入到500份去离子水中，以90rpm的速度搅拌使其充分溶解，再在5min内向其中缓慢加入5.5份天然植物纤维，边加入边以75rpm的速度搅拌，得到改性浸渍液；
将20份改性聚氨酯海绵充分浸渍于改性浸渍液中，采用平铺的排布方式，使液面高度只和单层改性聚氨酯海绵的高度相当，浸渍20min；然后整体在75℃下烘燥150min，使海绵初干，再调节温度到118℃，烘燥定型7.5min，得到复合改性聚氨酯海绵(与实施例1相比烘燥定型的温度升高)；
最后把每7～8块复合改性聚氨酯海绵放入每2张丙纶纤维网中，缝合丙纶纤维网边缘，即得可回收染料的絮凝剂。
测试结果：所得可回收染料的絮凝剂网包大小均匀，COD去除率只有76.4％，絮凝效果较差；染料回收率为81％，所回收罗丹明B中的水分含量在83％左右，其他有机成分的含量在5％左右，故纯度一般。
实施例5
将2.5份石墨烯、0.75份钛酸酯偶联剂TMC-201溶于400份乙醇与100份N,N-二甲基甲酰胺中，超声分散60min，抽滤，得到改性分散液，待用；
将聚氨酯海绵切割成直径3～4cm的均匀球状小块后，置于乙醇中超声清洗12.5min，并于50℃下烘干，再将清洗后海绵块均匀排布于改性分散液中，浸渍45min后取出，迅速在180℃下进行固化处理10min，即得到改性聚氨酯海绵；
用药物粉碎机将干燥的玉米杆、椰糠、腐叶土(质量比为3:3:4)粉碎，再继续研磨至400目即得到天然植物纤维；
将4份聚氧化乙烯、3份小苏打加入到500份去离子水中，以90rpm的速度搅拌使其充分溶解，再在5min内向其中缓慢加入1.5份天然植物纤维，边加入边以75rpm的速度搅拌，得到改性浸渍液(与实施例1相比天然植物纤维的添加量减少)；
将20份改性聚氨酯海绵充分浸渍于改性浸渍液中，采用平铺的排布方式，使液面高度只和单层改性聚氨酯海绵的高度相当，浸渍20min；然后整体在75℃下烘燥150min，使海绵初干，再调节温度到102℃，烘燥定型7.5min，得到复合改性聚氨酯海绵；
最后把每7～8块复合改性聚氨酯海绵放入每2张丙纶纤维网中，缝合丙纶纤维网边缘，即得可回收染料的絮凝剂。
测试结果：所得可回收染料的絮凝剂网包大小均匀，COD去除率为83.7％，絮凝效果一般；染料回收率只有77％，所回收罗丹明B中的水分含量在85％左右，其他有机成分的含量在5％左右，故纯度较低。
实施例6
将2.5份石墨烯、0.75份钛酸酯偶联剂TMC-201溶于400份乙醇与100份N,N-二甲基甲酰胺中，超声分散60min，抽滤，得到改性分散液，待用；
将聚氨酯海绵切割成直径3～4cm的均匀球状小块后，置于乙醇中超声清洗12.5min，并于50℃下烘干，再将清洗后海绵块均匀排布于改性分散液中，浸渍45min后取出，迅速在180℃下进行固化处理10min，即得到改性聚氨酯海绵；
将10份聚氧化乙烯、3份小苏打加入到500份去离子水中，以90rpm的速度搅拌使其充分溶解，再在5min内向其中缓慢加入5.5份天然植物纤维，边加入边以75rpm的速度搅拌，得到改性浸渍液(与实施例1相比聚氧化乙烯的添加量增加)；
将20份改性聚氨酯海绵充分浸渍于改性浸渍液中，采用平铺的排布方式，使液面高度只和单层改性聚氨酯海绵的高度相当，浸渍20min；然后整体在75℃下烘燥150min，使海绵初干，再调节温度到102℃，烘燥定型7.5min，得到复合改性聚氨酯海绵；
最后把每7～8块复合改性聚氨酯海绵放入每2张丙纶纤维网中，缝合丙纶纤维网边缘，即得可回收染料的絮凝剂。
测试结果：所得可回收染料的絮凝剂网包大小均匀，COD去除率可达98.4％，絮凝效果极佳；染料回收率只有69％，所回收罗丹明B中的水分含量在85％左右，其他有机成分的含量在6％左右，故纯度较低。
实施例7
将2.5份石墨烯、0.75份钛酸酯偶联剂TMC-201溶于400份乙醇与100份N,N-二甲基甲酰胺中，超声分散60min，抽滤，得到改性分散液，待用；
将聚氨酯海绵切割成直径3～4cm的均匀球状小块后，置于乙醇中超声清洗12.5min，并于50℃下烘干，再将清洗后海绵块均匀排布于改性分散液中，浸渍45min后取出，迅速在180℃下进行固化处理10min，即得到改性聚氨酯海绵；
将4份聚氧化乙烯加入到500份去离子水中，以90rpm的速度搅拌使其充分溶解，再在5min内向其中缓慢加入5.5份天然植物纤维，边加入边以75rpm的速度搅拌，得到改性浸渍液(与实施例1相比未添加小苏打)；
将20份改性聚氨酯海绵充分浸渍于改性浸渍液中，采用平铺的排布方式，使液面高度只和单层改性聚氨酯海绵的高度相当，浸渍20min；然后整体在75℃下烘燥150min，使海绵初干，再调节温度到102℃，烘燥定型7.5min，得到复合改性聚氨酯海绵；
最后把每7～8块复合改性聚氨酯海绵放入每2张丙纶纤维网中，缝合丙纶纤维网边缘，即得可回收染料的絮凝剂。
测试结果：所得可回收染料的絮凝剂网包大小均匀，COD去除率可达98.2％，絮凝效果极佳；染料回收率可达90％以上，但所回收罗丹明B中的水分含量在88％左右，其他有机成分的含量在6％左右，故纯度很低，对染料和其他成分的选择分离性不好。
实施例8
将2.5份氧化石墨烯、0.75份硅烷偶联剂KH-550于400份乙醇与100份N,N-二甲基甲酰胺中，超声分散60min，抽滤，得到改性分散液，待用(与实施例1相比改性原料有所不同)；
将聚氨酯海绵切割成直径3～4cm的均匀球状小块后，置于乙醇中超声清洗12.5min，并于50℃下烘干，再将清洗后海绵块均匀排布于改性分散液中，浸渍45min后取出，迅速在180℃下进行固化处理10min，即得到改性聚氨酯海绵；
将4份聚氧化乙烯、3份小苏打加入到500份去离子水中，以90rpm的速度搅拌使其充分溶解，再在5min内向其中缓慢加入5.5份天然植物纤维边加入边以75rpm的速度搅拌，得到改性浸渍液；
将20份改性聚氨酯海绵充分浸渍于改性浸渍液中，采用平铺的排布方式，使液面高度只和单层改性聚氨酯海绵的高度相当，浸渍20min；然后整体在75℃下烘燥150min，使海绵初干，再调节温度到102℃，烘燥定型7.5min，得到复合改性聚氨酯海绵；
最后把每7～8块复合改性聚氨酯海绵放入每2张丙纶纤维网中，缝合丙纶纤维网边缘，即得可回收染料的絮凝剂。
测试结果：所得可回收染料的絮凝剂网包大小均匀，COD去除率为85.1％，絮凝效果一般；染料回收率为78％，所回收罗丹明B中的水分含量在85％左右，其他有机成分的含量在5％左右，故纯度较低。
实施例9
将2.5份石墨烯、0.75份钛酸酯偶联剂TMC-201溶于400份乙醇与100份N,N-二甲基甲酰胺中，超声分散60min，抽滤，得到改性分散液，待用；
将聚氨酯海绵切割成直径3～4cm的均匀球状小块后，置于乙醇中超声清洗12.5min，并于50℃下烘干，再将清洗后海绵块均匀排布于改性分散液中，浸渍45min后取出，迅速在180℃下进行固化处理10min，即得到改性聚氨酯海绵；
将1份聚氧化乙烯、3份小苏打加入到500份去离子水中，以90rpm的速度搅拌使其充分溶解，再在5min内向其中缓慢加入5.5份天然植物纤维，边加入边以75rpm的速度搅拌，得到改性浸渍液(与实施例1相比聚氧化乙烯的添加量减少)；
将20份改性聚氨酯海绵充分浸渍于改性浸渍液中，采用平铺的排布方式，使液面高度只和单层改性聚氨酯海绵的高度相当，浸渍20min；然后整体在75℃下烘燥150min，使海绵初干，再调节温度到102℃，烘燥定型7.5min，得到复合改性聚氨酯海绵；
最后把每7～8块复合改性聚氨酯海绵放入每2张丙纶纤维网中，缝合丙纶纤维网边缘，即得可回收染料的絮凝剂。
测试结果：所得可回收染料的絮凝剂网包大小均匀，COD去除率为69.5％，絮凝效果很差；染料回收率为82％，所回收罗丹明B中的水分含量在80％以下，其他有机成分的含量在4％以内，故纯度较高。
综上，本发明的可回收染料的絮凝剂采用环保原料，摒弃传统絮凝剂的颗粒、粉末等形式，而采用类似茶包的规格，在有助于废水中染料回收取得的同时也使得絮凝剂自身的回收利用变得更为方便快捷。
本发明的可回收染料的絮凝剂，通过多种成分的复配达到了高效迅速的絮凝和吸收效果。其制备过程中聚氨酯海绵首先被石墨烯、钛酸酯偶联剂TMC-201改性，使聚氨酯海绵表面的化学基团更具活性，从而增强了其与染料的吸附力；改性聚氨酯海绵后又与聚氧化乙烯、天然植物纤维相结合，一方面聚氧化乙烯的絮凝能力可以使废水中的固体颗粒团聚、絮凝，并打开聚氨酯海绵与印染废水的接触通道，一方面配合天然植物纤维形成粗糙结构，使得聚氨酯海绵表面具有疏水性，继而使得絮凝剂整体对染料的回收更具选择性，即回收上的染料的水分含量更低，更易提纯。这充分说明了改性聚氨酯海绵、聚氧化乙烯、天然植物纤维之间发生着协同增效的作用。实验证实，减少或去掉这几种成分的任意一种都会使可回收染料的絮凝剂的絮凝、吸附、回收效果大大变差，三者之间存在很强的协同效应，实现了絮凝剂吸收染料后再释放所回收染料的效果。本发明天然植物纤维可以来源于富含纤维素的植物躯干、农作物秸秆或麸糠、腐叶土等，例如稻杆、高粱杆、玉米杆、椰糠、腐叶土、木棉纤维、亚麻纤维等，先用粉碎机将干燥的植物富纤(28％～45％)部位粉碎，再继续研磨至400目即得到天然植物纤维。
本发明的可回收染料的絮凝剂，在其使用过程中，会先在废水中自由悬浮，絮凝及回收作用结束后会上浮或下沉，这取决于废水中染料的性质。这是因为丙纶纤维网的密度小于水，可提供一定的浮力，但聚氨酯本身的密度大于水，因此聚氨酯海绵吸水后会下沉，由于各成分的比例适宜，使得可回收染料的絮凝剂整体的密度等于水，方便其在水中刚开始时的任意悬浮。印染废水中的染料、涂料等密度有的大于水，有的小于水，因此等到改性聚氨酯海绵集聚、吸附了较多染料涂料等成分后，其整体密度会变大或变小，最终便使得可回收染料的絮凝剂整体能够完全沉降或上升，方便后续的染料回收处理和絮凝剂再利用。由此可见，可回收染料的絮凝剂的适应范围很广，灵活多用。
本发明的可回收染料的絮凝剂，其中小苏打的添加量的多少出人意料地具有控制色系纯度的效果，这更保证了回收上的染料的颜色纯净度，使其无杂色，更有应用价值。本发明的可回收染料的絮凝剂，其回收时仅需打捞上后沥干表面水分，通过机械压榨絮凝剂网包得到一次染液，然后将絮凝剂网包置于乙醇中超声2min，得到二次染液，最后将一次、二次染液合并，过滤，将滤液蒸馏并回收乙醇，蒸馏后所得固体馏分即为回收的染料。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (3)
1.一种可回收染料的絮凝剂的制备方法，其特征在于：包括，
将2.5份石墨烯、0.75份钛酸酯偶联剂TMC-201溶于400份乙醇与100份N,N-二甲基甲酰胺中，超声分散60 min，抽滤，得到改性分散液，待用；
将聚氨酯海绵切割成直径3~4 cm的均匀球状小块后，置于乙醇中超声清洗12.5 min，并于50℃下烘干，再将清洗后海绵块均匀排布于改性分散液中，浸渍45 min后取出，迅速在180℃下进行固化处理10 min，即得到改性聚氨酯海绵；
用药物粉碎机将干燥的玉米杆、椰糠、腐叶土按质量比为3：3：4粉碎，再继续研磨至400目即得到天然植物纤维；
将4份聚氧化乙烯、3份小苏打加入到500份去离子水中，以90 rpm的速度搅拌使其充分溶解，再在5 min内向其中缓慢加入5.5份天然植物纤维，边加入边以75 rpm的速度搅拌，得到改性浸渍液；
将20份改性聚氨酯海绵充分浸渍于改性浸渍液中，采用平铺的排布方式，使液面高度只和单层改性聚氨酯海绵的高度相当，浸渍20 min；然后整体在75℃下烘燥150 min，使海绵初干，再调节温度到102℃，烘燥定型7.5 min，得到复合改性聚氨酯海绵；
最后把每7~8块复合改性聚氨酯海绵放入每2张丙纶纤维网中，缝合丙纶纤维网边缘，即得可回收染料的絮凝剂。
2.一种可回收染料的絮凝剂，其特征在于：采用如权利要求1所述的可回收染料的絮凝剂的制备方法制备得到。
3.一种如权利要求2所述的可回收染料的絮凝剂的应用，其特征在于：将所述絮凝剂放入孔径为600~800目织网中制成絮凝剂网包使用。
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