本發(fā)明涉及水處理藥劑，具體涉及一種改性纖維素抑菌劑及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、隨著人們的環(huán)保意識(shí)逐漸增強(qiáng)，越來(lái)越多研究者聚焦于綠色阻垢劑，由于纖維素作為天然高分子化合物來(lái)源豐富，分布廣泛，且其糖環(huán)上含有豐富的活性羥基，所以通過(guò)對(duì)纖維素進(jìn)行改性，來(lái)獲得能夠抑制水垢形成的改性纖維素成為研究熱點(diǎn)。

2、目前這類(lèi)阻垢劑對(duì)無(wú)機(jī)垢有較強(qiáng)的抑制作用，但是在循環(huán)水或脫鹽等系統(tǒng)中，很難避免生物污染，然而現(xiàn)有的改性纖維素阻垢劑并不能對(duì)其發(fā)揮較佳的抑制作用。

3、為此，提出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的是提出一種改性纖維素抑菌劑及其制備方法與應(yīng)用，本發(fā)明中的改性纖維素抑菌劑能夠有效抑制大腸桿菌和金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)，減輕水處理過(guò)程中的生物污染。

2、為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案。

3、本發(fā)明的第一方面提供了一種改性纖維素抑菌劑，所述改性纖維素抑菌劑為羧甲基纖維素接枝沒(méi)食子酸，所述羧甲基纖維素接枝沒(méi)食子酸以羧甲基纖維素為主鏈，沒(méi)食子酸分子中的羧基與羧甲基纖維素中的羥基反應(yīng)以接枝到主鏈上。

4、在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述羧甲基在所述羧甲基纖維素接枝沒(méi)食子酸中的質(zhì)量占比為10～40％。

5、在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述沒(méi)食子酸占所述羧甲基纖維素接枝沒(méi)食子酸質(zhì)量的10～15％。

6、本發(fā)明的第二方面提供了一種本發(fā)明第一方面所述的改性纖維素抑菌劑的制備方法，其包括以下步驟：

7、將羧甲基纖維素和沒(méi)食子酸溶解在水中，得到水溶液；

8、向所述水溶液中通入氮?dú)夂螅尤脒^(guò)氧化氫溶液，通過(guò)自由基接枝制得所述羧甲基纖維素接枝沒(méi)食子酸。

9、在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述水溶液中還加入有抗壞血酸。

10、在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述抗壞血酸與所述沒(méi)食子酸的質(zhì)量比為(0.15～0.4):1。

11、在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述沒(méi)食子酸與所述羧甲基纖維素的質(zhì)量比為(0.5～2):1。

12、在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述自由基接枝的反應(yīng)溫度為70～85℃，時(shí)間為0.5～6h。

13、在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述過(guò)氧化氫溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)30％的過(guò)氧化氫溶液。

14、在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述過(guò)氧化氫溶液的加入量與所述羧甲基纖維素溶液體積比為5～10％。

15、在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述羧甲基纖維素通過(guò)纖維素和氯乙酸醚化后制得。

16、在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述氯乙酸與所述纖維素質(zhì)量比為(0.5～2):1。

17、在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述羧甲基纖維素中羧基基團(tuán)取代度為0.45～1.55。

18、本發(fā)明的第二方面提供了一種本發(fā)明第一方面所述的改性纖維素抑菌劑或者采用本發(fā)明第一方面所述的制備方法制備得到的改性纖維素抑菌劑在抑制大腸桿菌、金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)中的應(yīng)用。

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明達(dá)到了以下技術(shù)效果：

20、1.本發(fā)明中的改性纖維素抑菌劑能夠阻礙微生物生長(zhǎng)，從而降低生物污染的風(fēng)險(xiǎn)，提高水處理運(yùn)行效率，適用于反滲透系統(tǒng)、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)等工藝，而且實(shí)施手段簡(jiǎn)便，效果顯著。

21、2.本發(fā)明中改性纖維素抑菌劑具有可生物降解、綠色環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，體現(xiàn)在所用的原材料纖維素和沒(méi)食子酸均來(lái)源于植物，且具有無(wú)毒性，無(wú)二次污染等特點(diǎn)。

22、3.本發(fā)明中改性纖維素抑菌劑分子鏈上引入了可抑制生物活性的酚羥基基團(tuán)，能有效地緩解生物污染。此外，除了具有羥基活性基團(tuán)外，還增加了羧基基團(tuán)，能與廢水中ca2+、mg2+等陽(yáng)離子具有強(qiáng)烈的螯合作用，可作為水處理劑，抑制水處理過(guò)程中無(wú)機(jī)垢的形成。

23、4.本發(fā)明提供的制備方法，操作簡(jiǎn)單，合成時(shí)間短，所用主要原料是來(lái)源豐富的天然高分子材料，成本低廉，適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，是一種經(jīng)濟(jì)高效的制備方法。

24、上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

技術(shù)特征：

1.一種改性纖維素抑菌劑，其特征在于，所述改性纖維素抑菌劑為羧甲基纖維素接枝沒(méi)食子酸，所述羧甲基纖維素接枝沒(méi)食子酸以羧甲基纖維素為主鏈，沒(méi)食子酸分子中的羧基與羧甲基纖維素中的羥基反應(yīng)以接枝到主鏈上。

2.如權(quán)利要求1所述的改性纖維素抑菌劑，其特征在于，所述羧甲基在所述羧甲基纖維素接枝沒(méi)食子酸中的質(zhì)量占比為10～40％。

3.如權(quán)利要求1所述的改性纖維素抑菌劑，其特征在于，所述沒(méi)食子酸占所述羧甲基纖維素接枝沒(méi)食子酸質(zhì)量的10～15％。

4.一種權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的改性纖維素抑菌劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

5.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述水溶液中還加入有抗壞血酸；

6.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述沒(méi)食子酸與所述羧甲基纖維素的質(zhì)量比為(0.5～2):1。

7.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述自由基接枝的反應(yīng)溫度為70～85℃，時(shí)間為0.5～6h。

8.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述過(guò)氧化氫溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)30％的過(guò)氧化氫溶液；

9.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述羧甲基纖維素通過(guò)纖維素和氯乙酸醚化后制得；

10.一種權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的改性纖維素抑菌劑或者采用權(quán)利要求4-9任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的改性纖維素抑菌劑在抑制大腸桿菌、金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種改性纖維素抑菌劑及其制備方法與應(yīng)用，該改性纖維素抑菌劑為羧甲基纖維素接枝沒(méi)食子酸，所述羧甲基纖維素接枝沒(méi)食子酸以羧甲基纖維素為主鏈，沒(méi)食子酸分子中的羧基與羧甲基纖維素中的羥基反應(yīng)以接枝到主鏈上。本發(fā)明中的改性纖維素抑菌劑能夠有效抑制大腸桿菌和金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)，減輕水處理過(guò)程中的生物污染。

技術(shù)研發(fā)人員：余偉,熊麗萍,林紅軍,申利國(guó),盧心怡
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江師范大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10