[发明专利]一种水溶性壳聚糖基絮凝剂的合成方法及其应用

摘要

本发明提供一种水溶性壳聚糖基絮凝剂的合成方法及其应用，所述方法向酸溶液中加入壳聚糖，并加入酰化单体水溶液搅拌混合均匀，于5~60℃下震荡反应1~10 h，用乙醇和丙酮进行沉淀和提纯并进行干燥，得N‑酰化壳聚糖；在反应器中依次加入N‑酰化壳聚糖、去离子水、丙烯酰胺、强阳离子型功能性单体搅拌均匀，向均匀溶液中通氮除氧，加入光引发剂和助溶剂搅拌混合均匀，放入紫外光反应装置中引发进行聚合反应，并进行烘干、造粒、制粉，得水溶性壳聚糖基絮凝剂；所述絮凝剂可用于源水中藻类的去除处理。本发明絮凝剂溶解性能好，黏性系数大，合成时间短，不需降温控制，简化了生产工艺，降低了能耗，减少生产成本。

主权项

1.一种水溶性壳聚糖基絮凝剂的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：1）向pH值为0.1~6的酸溶液中加入壳聚糖，待壳聚糖溶解后，再加入酰化单体并搅拌混合均匀，将混合均匀的溶液于5~60℃下震荡反应1~10 h，震荡反应结束后用乙醇和丙酮对混合溶液进行沉淀和提纯，并进行干燥，得到产物N‑酰化壳聚糖；其中，所述壳聚糖与所述酸溶液的质量体积比为1~20 g: 30~100 mL，所述酰化单体与所述壳聚糖的摩尔比为1:20~20:1，所述酸溶液包括有机酸溶液和/或无机酸溶液，所述有机酸包括醋酸、甲酸、乳酸、草酸或果酸，所述无机酸包括盐酸或硝酸；所述酰化单体为马来酸酐、乙酸酐或苯酐；所述干燥温度为25℃~60℃；2）向反应器中依次加入步骤1）制得的N‑酰化壳聚糖、水、丙烯酰胺和阳离子型单体，搅拌溶解，得到单体水溶液；其中，所述N‑酰化壳聚糖、丙烯酰胺、阳离子型单体和水的质量体积比为1~30 g：1~40 g ：1~40 g：10~100 mL；3）向反应器中通入氮气除氧，并加入引发剂和助溶剂搅拌均匀，继续向反应器中通入氮气除氧完全后，将反应器完全密封；其中，引发剂的添加量为所述N‑酰化壳聚糖、丙烯酰胺和阳离子型单体总质量的0.1‰~2%，助溶剂的添加量为所述N‑酰化壳聚糖、丙烯酰胺和阳离子型单体总质量的1‰~5%；所述引发剂由有机引发剂和无机引发剂组成，所述有机引发剂和无机引发剂的质量比为0.01:1~1:0.01；其中，所述有机引发剂包括偶氮二异丁脒盐酸盐V‑50、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐VA‑044或Irgacure 2959，所述无机引发剂包括过硫酸铵或过硫酸钾；所述助溶剂包括乌拉坦、酰胺、苯甲酸、苯甲酸钠、水杨酸或水杨酸钠；4）在室温环境下，将第3）步密封后的反应器放入紫外光反应装置中，在紫外光照射下进行引发聚合反应5~180 min，反应结束后静置熟化0.5~3 h，并进行烘干、造粒和制粉，制得所述水溶性壳聚糖基絮凝剂。