CN113198424A - 一种负载氢氧化镧无纺布过滤吸附除磷材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种负载氢氧化镧无纺布过滤吸附除磷材料的制备方法，包括以下步骤；步骤一：取3～6ml的氢氧化镧粉末放入100ml的烧杯，向烧杯中加入20～25ml的硝酸溶液，加30℃～50℃的水充分搅拌并调节该溶液的PH至为8～10后静置，取上层溶液得到溶液a；步骤二、将原料a混合后经过螺杆挤压机进行挤压熔融得到熔体a并放置在容器a内；步骤三、将溶液a倒入进容器a内，在倒入过程中进行搅拌，搅拌转速为10～15转/min，搅拌10～12min后得到原料b放入容器b内。本发明可将无纺布过滤吸附材料负载有氢氧化镧，可与污水中的磷元素进行吸附过滤，其除磷方式受水温和水源的条件影响较小，且操作简单，避免二次污染。
Description
技术领域
本发明涉及技术领域，具体为一种负载氢氧化镧无纺布过滤吸附除磷材料的制备方法。
背景技术
目前全国自然水体环境污染情况不容乐观，水环境污染情况仍十分严重，主要原因是水体中氮、磷等营养物质富集过多所致，污水深度处理和水体富营养化防治已成为需要解决的重要环境问题，通常使用的除磷方法是化学法和生物法，前者处理费用高，且容易产生二次污染，后者运行稳定性差，操作严格，受水温，实时水源条件影响大。
无纺布又称不织布、针刺棉、针刺无纺布等，采用聚酯纤维，涤纶纤维（简称：PET）材质生产，经过针刺工艺制作而成，可做出不同的厚度、手感、硬度等，无纺布是一种非织造布，它是直接利用高聚物切片、短纤维或长丝将纤维通过气流或机械成网，然后经过水刺，针刺，或热轧加固，最后经过后整理形成的无编织的布料，具有柔软、透气和平面结构的新型纤维制品，优点是不产生纤维屑，强韧、耐用、丝般柔软，也是增强材料的一种，而且还有棉质的感觉，和棉织品相比，无纺布的袋子容易成形，而且造价便宜。
氢氧化镧（La(OH)3）是白色固体，属于六方晶系，难溶于水，可溶于酸，易吸收空气中的CO2，具有优异的光，电，磁性能，并且被人们作为催化剂，吸附剂，荧光剂等得到广泛的应用，由于稀土元素镧的氢氧化物对磷酸根具有特异性高效吸附的特性，而多被选择作为吸附核心来制备高效的水体磷吸附材料，尤其是在纳米尺度展开氢氧化镧纳米颗粒能够极大的发挥氢氧化镧的超高磷吸附效能。
通过合适的制备手段将氢氧化镧负载到无纺布上来制备负载氢氧化镧无纺布过滤吸附除磷材料是一个理想的办法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种负载氢氧化镧无纺布过滤吸附除磷材料的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种负载氢氧化镧无纺布过滤吸附除磷材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤；
步骤一：取3～6ml的氢氧化镧粉末放入100ml的烧杯，向烧杯中加入20～25ml的硝酸溶液，加30℃～50℃的水充分搅拌并调节该溶液的PH至为8～10后静置，取上层溶液得到溶液a；
步骤二、将原料a混合后经过螺杆挤压机进行挤压熔融得到熔体a并放置在容器a内；
步骤三、将溶液a倒入进容器a内，在倒入过程中进行搅拌，搅拌转速为10～15转/min，搅拌10～12min后得到原料b放入容器b内；
步骤四、向原料b内分别加入催化剂a和固化剂a并进行搅拌、过滤去除杂质后得到原料c；
步骤五、通过高速的热空气将熔化状态的原料c吹成极细的纤维a；
步骤六、使纤维a飞到滚筒上，纤维间高温的状态下互相随机粘合起来，在不断的滚制下形成无纺布。
优选的，所述原料a由以下重量份的原料组成：聚丙烯70～90份、聚乳酸10～20份，碳酸钙30～35分，二氧化钛0.5～1.5份、柔软母粒0.5～1.5份和抗氧剂a10～13ml。
优选的，所述抗氧剂a为Silanox聚合型酚类抗氧剂、Anox 2O和Luchemao-8300的一种或多种。
优选的，所述催化剂a的制备包括以下步骤：
S1：向聚丙烯酸溶剂中加入丙烯酸和十二烷基丙烯酰胺，得到溶液b，
S2：向溶液b中加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷和偶氮二异丁腈，加热至70℃，聚合反应8小时，得到催化剂a。
优选的，所述固化剂a由以下重量份的原料组成：苯酐3～5份、乙醇2～2.8份、一乙醇胺1～1.5份和三乙醇胺2～2.3份、甲基纤维素3～3.5份和甲壳素5～6份。
优选的，所述固定架a内加入纯水，直到pH为8～10，并置于超声波中预处理2min。
本发明提出的一种负载氢氧化镧无纺布过滤吸附除磷材料的制备方法，有益效果在于：
1、本发明通过将特殊制备的催化剂a和固定剂a加入到熔化状态下的熔体a和溶液a中，可使溶液a中的氢氧化镧充分融入于溶体a内并形成稳定；
2、该方法制备的无纺布过滤吸附材料负载有氢氧化镧，可与污水中的磷元素进行吸附过滤，其除磷方式受水温和水源的条件影响较小，且操作简单，避免二次污染。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1、本发明提供一种技术方案：一种负载氢氧化镧无纺布过滤吸附除磷材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤；
步骤一：取4ml的氢氧化镧粉末放入100ml的烧杯，向烧杯中加入22ml的硝酸溶液，加40℃的水充分搅拌并调节该溶液的PH至为9后静置，取上层溶液得到溶液a；
步骤二、将原料a混合后经过螺杆挤压机进行挤压熔融得到熔体a并放置在容器a内，原料a由以下重量份的原料组成：聚丙烯80份、聚乳酸15份，碳酸钙30分，二氧化钛1.1份、柔软母粒1.1份和抗氧剂a11ml，抗氧剂a为Silanox聚合型酚类抗氧剂；
步骤三、将溶液a倒入进容器a内，在倒入过程中进行搅拌，搅拌转速为10转/min，搅拌10min后得到原料b放入容器b内；
步骤四、向原料b内分别加入催化剂a和固化剂a并进行搅拌、过滤去除杂质后得到原料c，所述固化剂a由以下重量份的原料组成：苯酐3份、乙醇2份、一乙醇胺1份和三乙醇胺2份、甲基纤维素3份和甲壳素5份，所述固定架a内加入纯水，直到pH为8，并置于超声波中预处理2min，所述催化剂a的制备包括以下步骤：
S1：向聚丙烯酸溶剂中加入丙烯酸和十二烷基丙烯酰胺，得到溶液b，
S2：向溶液b中加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷，加热至70℃，聚合反应8小时，得到催化剂a；
步骤五、通过高速的热空气将熔化状态的原料c吹成极细的纤维a；
步骤六、使纤维a飞到滚筒上，纤维间高温的状态下互相随机粘合起来，在不断的滚制下形成无纺布。
实施例2、本发明提供一种技术方案：一种负载氢氧化镧无纺布过滤吸附除磷材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤；
步骤一：取5ml的氢氧化镧粉末放入100ml的烧杯，向烧杯中加入22ml的硝酸溶液，加35℃的水充分搅拌并调节该溶液的PH至为8后静置，取上层溶液得到溶液a；
步骤二、将原料a混合后经过螺杆挤压机进行挤压熔融得到熔体a并放置在容器a内，原料a由以下重量份的原料组成：聚丙烯80份、聚乳酸12份，碳酸钙35分，二氧化钛1.5份、柔软母粒1.5份和抗氧剂a12ml，抗氧剂为Luchemao-8300；
步骤三、将溶液a倒入进容器a内，在倒入过程中进行搅拌，搅拌转速为14转/min，搅拌11min后得到原料b放入容器b内；
步骤四、向原料b内分别加入催化剂a和固化剂a并进行搅拌、过滤去除杂质后得到原料c，所述固化剂a由以下重量份的原料组成：苯酐4份、乙醇2份、一乙醇胺1.1份和三乙醇胺2份、甲基纤维素63.5份和甲壳素6份，所述固定架a内加入纯水，直到pH为8～10，并置于超声波中预处理3min，所述催化剂a的制备包括以下步骤：
S1：向聚丙烯酸溶剂中加入丙烯酸和十二烷基丙烯酰胺，得到溶液b，
S2：向溶液b中加入偶氮二异丁腈，加热至60℃，聚合反应7小时，得到催化剂a；
步骤五、通过高速的热空气将熔化状态的原料c吹成极细的纤维a；
步骤六、使纤维a飞到滚筒上，纤维间高温的状态下互相随机粘合起来，在不断的滚制下形成无纺布。
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。
Claims (6)
1.一种负载氢氧化镧无纺布过滤吸附除磷材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤；
步骤一：取3～6ml的氢氧化镧粉末放入100ml的烧杯，向烧杯中加入20～25ml的硝酸溶液，加30℃～50℃的水充分搅拌并调节该溶液的PH至为8～10后静置，取上层溶液得到溶液a；
步骤二、将原料a混合后经过螺杆挤压机进行挤压熔融得到熔体a并放置在容器a内；
步骤三、将溶液a倒入进容器a内，在倒入过程中进行搅拌，搅拌转速为10～15转/min，搅拌10～12min后得到原料b放入容器b内；
步骤四、向原料b内分别加入催化剂a和固化剂a并进行搅拌、过滤去除杂质后得到原料c；
步骤五、通过高速的热空气将熔化状态的原料c吹成极细的纤维a；
步骤六、使纤维a飞到滚筒上，纤维间高温的状态下互相随机粘合起来，在不断的滚制下形成无纺布。
2.根据权利要求1所述的一种负载氢氧化镧无纺布过滤吸附除磷材料的制备方法，其特征在于：所述原料a由以下重量份的原料组成：聚丙烯70～90份、聚乳酸10～20份，碳酸钙30～35分，二氧化钛0.5～1.5份、柔软母粒0.5～1.5份和抗氧剂a10～13ml。
3.根据权利要求2所述的一种负载氢氧化镧无纺布过滤吸附除磷材料的制备方法，其特征在于：所述抗氧剂a为Silanox聚合型酚类抗氧剂、Anox 2O和Luchemao-8300的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种负载氢氧化镧无纺布过滤吸附除磷材料的制备方法，其特征在于：所述催化剂a的制备包括以下步骤：
S1：向聚丙烯酸溶剂中加入丙烯酸和十二烷基丙烯酰胺，得到溶液b，
S2：向溶液b中加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷或偶氮二异丁腈，加热至60～70℃，聚合反应7～8小时，得到催化剂a。
5.根据权利要求1所述的一种负载氢氧化镧无纺布过滤吸附除磷材料的制备方法，其特征在于：所述固化剂a由以下重量份的原料组成：苯酐3～5份、乙醇2～2.8份、一乙醇胺1～1.5份和三乙醇胺2～2.3份、甲基纤维素3～3.5份和甲壳素5～6份。
6.根据权利要求5所述的一种负载氢氧化镧无纺布过滤吸附除磷材料的制备方法，其特征在于：所述固定架a内加入纯水，直到pH为8～10，并置于超声波中预处理2～3min。
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