[发明专利]一种海藻酸钠-木质素复合凝珠的制备及其固化方法

说明书

本发明涉及一种海藻酸钠‑木质素复合凝珠的制备及其固化方法，该方法步骤如下：将海藻酸钠溶液与木质素的有机溶液混合，使用注射器将混合液滴入氯化钙或氯化锌溶液中得到复合凝珠。再用海藻酸钠溶液和氯化钙溶液对复合凝珠进行涂覆固化处理。本发明方法使用毒性低，污染小的乙二醇、甘油作为溶剂溶解木质素，既可以充分溶解木质素又可以在海藻酸钠‑木质素成胶时作为增塑剂，避免使用其它有毒有害的交联剂。所制备的复合凝珠有较高的木质素含量和较高的强度、形状规整、粒径均匀，进一步固化处理后仍能够保持一定的微球形态。此方法反应条件温和，简单易于操作，制造成本低，为下一步木质素复合凝珠的综合运用提供了简单有效的储存途径。

技术领域

本发明属于木质素复合改性材料综合应用技术领域,具体涉及一种海藻酸钠-木质素复合凝珠的制备及其固化的方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

木质素在自然界中的含量仅次于纤维素，作为可再生的天然高分子化合物，是一种很有价值的化工原料。全球制浆造纸行业每年产生约五千万吨木质素副产物，其中只有少量被改性利用为土壤改良剂，农药缓释剂等，或被直接燃烧利用，而大部分木质素以固体废弃物形式被直接排放，既导致资源浪费，又造成环境污染。木质素有几种功能基团如甲氧基、酚羟基、醇羟基、羧基、羰基等,这些性能表明木质素经过改性利用，有潜力成为一种低成本的生物质吸附剂,用于有机废水、金属废水的吸附和水质的净化处理。

海藻酸钠是一种多糖化合物，具有稳定、无毒、成膜性或成球性优良的特性，将海藻酸钠溶液滴入含有钙离子的水溶液中可产生海藻酸钙胶球。利用这种性质，相关研究人员通过海藻酸钠与氧化石墨烯、壳聚糖、纤维素、木质素等复合制备的凝胶珠，具有孔容性好,吸附效果优异的特性。

中国专利CN104324702A公开了一种海藻酸钠-木质素复合凝胶珠的制备方法，该方法制备的珠子具有较均匀的粒径分布，吸附效果好等特点。然而，使用木质素磺酸钠溶液与海藻酸钠混合，以甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、戊二醛、己二醛、二氯乙烷、环氧氯丙烷中的一种或几种作为交联剂静置交联，这些交联剂价格昂贵、毒性大，污染环境。且凝珠中木质素磺酸钠的用量较低，因此，木质素在复合凝胶材料制备过程中的利用率有待进一步提高。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供了一种海藻酸钠-木质素复合凝珠的制备及其固化的方法,以制得高木质素含量的海藻酸钠复合凝珠，及固化处理后在自然状态下始终能保持高强度的微球形态，该方法安全环保，成本低，效率高，符合绿色生产的要求。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种海藻酸钠-木质素复合凝珠的制备及其固化方法，采用包埋法在海藻酸钠中固定木质素；

所述木质素溶解在乙二醇或甘油中。

本申请研究发现：乙二醇、甘油不仅可以由生物基材料制备，且对木质素有较好的溶解性，更重要的是，乙二醇、甘油结构上存在醇羟基，本身作为多元醇类增塑剂，对海藻酸钠成胶、膜材料的性能有一定的影响。因为增塑剂分子与聚合物之间的相互作用，削弱了大分子之间的相互作用，从而有利于外力场作用下大分子链节之间的相互重排，提高了聚合物的柔韧性和吸附性能。