[发明专利]二代支化羧基化胶原纤维的合成方法

说明书

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种二代支化羧基化胶原纤维的合成方法。

背景技术

皮革行业在我国占有极其重要地位，要实现可持续发展，首先要解决污染问题。铬鞣法产生含Cr(III)废液的浓度达到3-8g/L^-1（以Cr₂O₃计），Cr(III)与Cr(VI)之间会相互转换，环境中的铬以Cr（VI）则以铬酸根阴离子形式存在。与Cr（III）相比，Cr（VI）具有更强的致癌和致突变能力，其毒性是Cr（III）的100多倍；同时，Cr（VI）具有很强的氧化能力和迁移能力，对生态环境和人类健康构成严重威胁对环境造成严重的污染的同时浪费了大量的铬矿资源。因此，有效处理含Cr(III)废液中的是皮革行业可持续发展需解决的重大问题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种二代支化羧基化胶原纤维的合成方法，该方法制得的二代支化羧基化胶原纤维能够克服现有技术存在的吸附剂用量大、吸附不彻底，且易产生二次污染的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案包括以下步骤：

1）一代羧基化胶原纤维的合成：

1.1）分别称取合成一代羧基化胶原纤维用的经防腐处理的胶原纤维、交联剂以及羧基化试剂，且经防腐处理的胶原纤维中的氨基、交联剂以及羧基化试剂的摩尔比为1：（0.8～1.3）：（0.8～1.3）；

1.2）将经防腐处理的胶原纤维加入水中，搅拌使分散均匀，得到胶原纤维分散液；将羧基化试剂加入水中，搅拌使溶解，然后调节pH值为5.0～7.0，得到羧基化试剂水溶液；将交联剂加入水中，然后调节pH值为5.5～8.0，得到交联剂水溶液；

1.3）向胶原纤维分散液中滴加步骤1.2）中的羧基化试剂水溶液和步骤1.2）中的交联剂水溶液，然后在0～40℃下保温反应3～5h，得到含有产物的悬浊液A；将含有产物的悬浊液A过滤，所得的滤饼用蒸馏水洗涤后烘干至恒重，得一代羧基化胶原纤维；

2）二代支化羧基化胶原纤维吸附材料的合成：

2.1）分别称取合成二代支化羧基化胶原纤维所用的一代羧基化胶原纤维、羧基化试剂、交联剂以及催化剂，其中，一代羧基化胶原纤维所含有的羧基、交联剂及羧基化试剂的摩尔比1：（0.9～3.5）：（0.9～3.5），且催化剂占羧基化试剂与交联剂总质量的0.5%～1.5%；

2.2）将步骤2.1）中一代羧基化胶原纤维加入水中，搅拌使分散均匀，得到一代羧基化胶原纤维分散液；将步骤2.1）中的羧基化试剂加入水中，搅拌使溶解，然后调节pH值为5.0～7.0，得到羧基化试剂水溶液；将步骤2.1）中的交联剂加入水中，得到交联剂水溶液；

2.3）向一代羧基化胶原纤维分散液中滴加步骤2.2）中的羧基化试剂水溶液以及步骤2.2）中的交联剂水溶液，然后加入催化剂，再在10～50℃的反应温度下保温反应2～6h，得到含有产物的悬浊液B；将含有产物的悬浊液B过滤，所得滤饼用水洗涤后烘干至恒重，即得二代支化羧基化胶原纤维吸附材料。

所述的步骤1）中经防腐处理的胶原纤维是采用如下方法制得的：将生皮经过酸处理、酶处理、碱处理、脱碱、脱水后干燥制得胶原纤维；然后将胶原纤维用纱布包裹后浸入蒸馏水中，并向蒸馏水中加入被包裹胶原纤维质量0.15%的皮革防腐剂，浸泡3～6h，得到经防腐处理的胶原纤维。

所述的皮革防腐剂为皮革防腐剂N-366、皮革凯松防腐剂DL503或皮革防腐剂DLOT20。

所述的步骤1）中交联剂为乙二醛、邻苯二甲醛、戊二醛或溴代丙二醛。

所述的步骤1.2）中每克经防腐处理的胶原纤维加入50～300mL的水中，每克羧基化试剂加入50～300mL的水中，每克交联剂加入50～300mL的水中；所述的步骤2.2）中每克一代羧基化胶原纤维加入50～300mL的水；每克羧基化试剂加入50～300mL的水；每克交联剂加入50～300mL的水。

所述的步骤1.3）的滴加方式为：先滴加步骤1.2）的羧基化试剂水溶液后滴加步骤1.2）的交联剂水溶剂、先滴加步骤1.2）的交联剂后滴加步骤1.2）的羧基化试剂水溶液或者同时滴加步骤1.2）的羧基化试剂水溶液和步骤1.2）的交联剂水溶液。

所述的步骤1.2）和步骤2.2）中羧基化试剂为N-(2-乙酰胺基)-2-亚氨基二乙酸、氨三乙酸、6-氨基己酸或亚氨基二乙酸。