一种用于制备次氯酸水溶液的离子交换树脂及其再生处理制造技术

本发明专利技术提供了一种用于制备次氯酸水溶液的离子交换树脂及其再生处理。首先由糊化淀粉固载β

【技术实现步骤摘要】
一种用于制备次氯酸水溶液的离子交换树脂及其再生处理
[0001][0002][0003]

[0004]本专利技术涉及弱酸制备
，特别涉及一种用于制备次氯酸水溶液的离子交换树脂及其再生处理。

技术介绍

[0005]次氯酸是无机酸，是一种极强的氧化剂，是生活中常用的漂白剂、氧化剂、除臭剂和消毒剂的组成成分。
[0006]目前生产次氯酸的方法主要有电解法和二液法。其中，电解法由于电解效率的原因，使得微酸性次氯酸水的供应受到限制，而且电解法需要有电解槽装置，保养费用非常高。另外需要电极、成本过高，而且用电解法只能制造出低浓度次氯酸。二液法主要采用次氯酸盐和盐酸混合制备得到次氯酸。在碱性条件下，次氯酸通常会以次氯酸盐的形式存在，其漂白性、氧化性相对酸性条件下的次氯酸均会减弱；而在强酸性条件下，次氯酸又易与强酸发生可逆反应，生成氯气和水，不仅次氯酸浓度会降低，还产生了氯气，具有极大的安全问题。
[0007]对于此，为了得到酸性更强的次氯酸，且避免氯气的产生，行业内也提出了使用离子交换树脂进行制备次氯酸的方法。然而目前使用的离子交换树脂制备次氯酸，会存在交换步骤繁琐、树脂再生效果不理想等问题，不同程度上增加了生产成本。

技术实现思路

[0008]专利技术目的：如上所述，本专利技术提供一种不使用酸且不产生实质上有毒的氯气的、用于生产弱酸性次氯酸的离子交换树脂；特别是在pH值为5～6左右的情况下，不会产生氯气，具有安全且强力的杀菌效果。
[0009]本专利技术的技术方案：
[0010]一种用于制备次氯酸水溶液的离子交换树脂，所述离子交换树脂为由AA、β
‑
CD及糊化淀粉经乳液聚合反应而得的PAA/β
‑
CD/淀粉交联微球。
[0011]在一些实施方案中，所述乳液聚合反应步骤包括，
[0012](1)将糊化淀粉样品、β
‑
环糊精(β
‑
Cyclodextrin，β
‑
CD)、有机酸、磷酸酸式盐与水混合后加热溶解，烘干得到淀粉固载的β
‑
CD；
[0013](2)向反应器中加入含有乳化剂的油相，升温至250～350℃，再缓慢加入含有丙烯酸(AA)单体、N，N
‑
亚甲基双丙烯酰胺(MBA)、淀粉固载的β
‑
CD和缓冲剂的水相(pH 为7～8)，搅拌均匀后加入引发剂，继续搅拌进行乳液聚合，反应时间为1.5～3h；
[0014](3)将步骤(2)的反应液进行破乳，得到聚丙烯酸/β
‑
环糊精/淀粉交联微球(PAA/β
‑
CD/ 淀粉交联微球)。
[0015]在一些实施方案中，所述糊化淀粉的制备过程包括，将可溶性淀粉加入水中制备成 5～15％质量分数的淀粉分散液，置于60℃水浴中加热并300rpm下搅拌1～2h后，鼓风干燥并过100目筛，得到糊化淀粉样品。
[0016]在一些实施方案中，所述糊化淀粉样品、β
‑
CD、柠檬酸、NaH2PO4的质量比为0.5～1： 5～10：5～10：0.5～1。
[0017]在一些实施方案中，所述糊化淀粉与β
‑
CD的质量比为0.05～0.2：1，糊化淀粉与β
‑
CD 的质量比对收率和溶胀率具有影响，质量比在0.05～0.2之间具有较高的收率，以及合适的溶胀率，溶胀率意味着交联度，交联度过高或过低都会导致环糊精不能被充分的应用。
[0018]在一些实施方案中，所述AA单体、N，N
‑
亚甲基双丙烯酰胺和淀粉固载的β
‑
CD的质量比为100：0.5～1：50～120。
[0019]在一些实施方案中，所述油相与水相的体积比为1：5～8。
[0020]在一些实施方案中，所述乳化剂添加量为添加单体AA质量的4％～10％；所述引发剂添加量为添加单体AA质量的0.5％～1.5％；其中，所述乳化剂优选为OP
‑
10和Tween 60 质量比1:1的混合物；所述交联剂优选为过硫酸铵。
[0021]在一些实施方案中，所述AA单体可使用5％质量分数的NaOH和20％质量分数的NaCl 混合水溶液洗涤，洗涤时间1min，洗涤结束后用清水冲洗单体至中性，以去除杂质。
[0022]在一些实施方案中，所述破乳为使用无水乙醇，取沉淀继续用无水乙醇洗涤3次后用水洗涤，烘干得到PAA/β
‑
CD/淀粉交联微球。
[0023]在另一方面，本申请还提供一种制备次氯酸水溶液的离子交换树脂的再生方法，包括，
[0024]使用pH＝3～7的酸液与PAA/β
‑
CD/淀粉交联微球充分接触并维持1～5min，再使用去离子水洗涤至pH为中性，得到再生后的PAA/β
‑
CD/淀粉交联微球。
[0025]有益效果：
[0026]本专利技术提供了一种用于制备次氯酸水溶液的离子交换树脂及其再生处理。首先由糊化淀粉固载β
‑
CD，提高环糊精的吸附能力；再将糊化淀粉固载β
‑
CD与丙烯酸一同乳化聚合，得到PAA/β
‑
CD/淀粉交联微球。由糊化淀粉固载β
‑
CD与PAA聚合物交联填充，能够进一步提高PAA对次氯酸盐阳离子的吸附和置换效果，通过调节糊化淀粉固载β
‑
CD与PAA 的比例调控网络骨架结构，加强在碱液中离子交换的稳定性，能够有效提高次氯酸制造装置的制备效率。所述PAA/β
‑
CD/淀粉交联微球能够与200ppm～15000ppm的次氯酸盐进行离子交换，在不产生氯气的情况下，得到依旧具有漂白性能的、稳定性好的次氯酸。本专利技术提供的装置能够解决现有技术中制备次氯酸工艺上的缺陷，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
[0027]以下将结合具体实施方案来说明本专利技术。需要说明的是，下面的实施例为本专利技术的示例，仅用来说明本专利技术，而不用来限制本专利技术。在不偏离本专利技术主旨或范围的情况下，可进行本专利技术构思内的其他组合和各种改良。
[0028]本专利技术以下实施例所采用的原料均为市售成品，实施例中所采用β
‑
环糊精 (β
‑
Cyclodextrin，β
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CD)购自国药集团化学试剂有限公司；可溶性淀粉购自杭州普罗星淀粉有限公司；丙烯酸(AA)购自上海凯茵化工有限公司；N，N
‑
亚甲基双丙烯酰胺(MBA)、 OP
‑
10、
Tween 60均为化学纯，购自上海麦克林生物化学科技有限公司。
[0029]本申请实施例中所用试剂，若无特殊说明，均为普通市售分析纯。
[0030]制备淀粉固载β
‑
CD
[0031]将可溶性淀粉加入水中制备成6％质量分数的淀粉分散液，置于60℃水浴中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于制备次氯酸水溶液的离子交换树脂，其特征在于，所述离子交换树脂为由AA、β
‑
CD及糊化淀粉经乳液聚合反应而得的PAA/β
‑
CD/淀粉交联微球。2.根据权利要求1所述的次氯酸水溶液的离子交换树脂，其特征在于，所述乳液聚合反应包括如下步骤：（1）、将糊化淀粉、β
‑
CD、有机酸、磷酸酸式盐与水混合后加热溶解，烘干得到淀粉固载的β
‑
CD；（2）、向反应器中加入含有乳化剂的油相，再加入含有AA单体、N，N
‑
亚甲基双丙烯酰胺、淀粉固载的β
‑
CD和缓冲剂的水相，搅拌均匀后加入引发剂，升温进行乳液聚合；（3）、将步骤（2）的反应液进行破乳，得到PAA/β
‑
CD/淀粉交联微球，即为所述用于制备次氯酸水溶液的离子交换树脂。3.根据权利要求1所述的用于制备次氯酸水溶液的离子交换树脂，其特征在于，所述糊化淀粉的制备过程包括：将可溶性淀粉加入水中制备成淀粉分散液，水浴加热搅拌后，干燥得到糊化淀粉。4.根据权利要求1所述的用于制备次氯酸水溶液的离子交换树脂，其特征在于，所述糊化淀粉、β
‑
CD、有机酸和磷酸酸式盐的质量比为0.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾泓刚，
申请(专利权)人：顾泓刚，
类型：发明
国别省市：