脱色絮凝剂ＤＦＡ的合成及脱色性能研究1 前言活性、酸性染料以其色泽鲜艳、色谱齐全、牢固度好、水溶性好、使用方便等优点近年来被广泛用于纺织印染工业,含此类染料的有色废水也日益增加。由于该类染料有较好的亲水性及其复杂的理化特性,用一般的物化、生化技术处理难有较好的脱色效果。自20世纪以来,对脱色絮凝剂的品种需求越来越大,国内外都在不断地研究开发新型、高效、环保的脱色絮凝剂。目前报道的高效脱色絮凝剂主要有三大类:聚丙烯酰胺改性型、聚丙烯氰—双氰胺系列、甲醛—双氰胺系列。聚丙烯酰胺型价格较高;聚丙烯氰—双氰胺系列合成反应需在有机环境下进行,并且絮凝条件苛刻,故从价格比、性能比、方便性等方面以甲醛—双氰胺系列最好,近几年对此类型报道也较多。本文以甲醛—双氰胺类缩聚物为基础,通过加入氯化铵和一定的铝盐催化,控制反应条件,制备阳离子型高分子絮凝剂ＤＦＡ,表征其分子结构,测定其分子量、电荷密度等性能指标,研究分子量、电荷密度等对染料脱色效果的影响。2 实验部分2.1 合成向装有电动搅拌、水银温度计、冷凝管的四口圆底烧瓶中加入37%甲醛、双氰胺(ＤＣＤ),搅拌下慢慢升温,35℃左右缓慢加入适量改性剂氯化铵,待温度降至一定温度后,加入氯化铝,升温至85～90℃,反应2.5ｈ,冷却至室温,得无色、粘稠、透明液体,ｐＨ值约5.4,样品固含量约为62.8%。将固含量约为25%的样品溶液加入约2倍体积的丙酮中充分搅拌,然后用丙酮充分润洗2遍,用离心法将聚合物分离出来,在一定温度下抽滤,获得聚合物固体。2.2 聚合物结构表征用傅立叶红外光谱仪ＩＦＳ25型仪器测聚合物的ＩＲ,溴化钾压片法对聚合物进行光谱分析。2.3 特性粘度的测定本实验以0.04ｍｏｌ/ＬＮａＣｌ溶液作溶剂,在温度30℃±0.05℃条件下,用外推法求出特性粘数[η],比

较产物ＤＦＡ及未加铝盐的反应产物Ｄ-ＮＨ+4-Ｆ的特性粘。2.4 电荷密度ρ的测定实验采用聚乙烯醇硫酸酯钾(十六烷基三甲基溴化铵标定酯化度为75.6%,扬州大学产品)滴定合成的聚合物产品。2.5 多种絮凝剂对染料的絮凝脱色性能对比将配成500ｍｇ/Ｌ的染料溶液,取25ｍＬ加入25ｍＬ比色管内,在所确定的最佳温度、ｐＨ值、絮凝剂浓度下,加入最佳量脱色絮凝剂,摇匀后静置2ｈ,用紫外—可见分光光度计测定上清液的吸光度,根据吸光度—浓度标准曲线确定对应的染料浓度,计算脱色率。2.6 工业印染废水絮凝实例分析印染废水取自郑州光华印染厂总排水和印花废水,用上述实验方法测其脱色率;用重铬酸钾快速测定法测其ＣＯＤ值。3 结果与讨论3.1 高聚物结构表征 图1为ＤＦＡ的红外光谱图,在2240ｃｍ-1、2180ｃｍ-1附近没有出现双氰胺中的氰基(—ＣＮ)吸收峰和腈胍基(ＣＮ)吸收峰,在3394ｃｍ-1附近均有—ＮＨ、—ＮＨ2宽峰,且峰面积比较大;3100ｃｍ-1附近有铵盐伸缩振动峰;2916ｃｍ-1处有一仲胺盐(—ＮＨ+2)伸缩振动峰、1507.8ｃｍ-1处为伯胺盐变形振动(幃ＮＨ+3),产物在1635ｃｍ-1处为一仲胺盐(—ＮＨ+2—)变形振动峰,—ＮＨ—、—ＮＨ2、—ＮＨ+2、幃ＮＨ+3都是具有脱色的基团。由ＩＲ光谱可知,聚合物ＤＦＡ具有离子性,并具有良好脱色效果。3.2 特性粘数的测定分子量是聚合物的一项重要指标,其大小对印染废水的脱色性能有较大的影响。根据ＭａｒｋＨｏｕｗｉｎｋ经验公式[η]=ＫＭα,可用特性粘数[η]表征其分子量,本实验以0.04ｍｏｌ/ＬＮａＣｌ溶液作溶剂,在30℃±0.05℃下,利用外推法求得特性粘数[η],如表

1、图2。