本发明涉及化工生产技术领域,具体涉及一种利用竹叶制备功能性白炭黑的制备方法。
背景技术:
竹为禾本科植物,类型众多,适应性强,分布极广,我国竹资源丰富,竹子、竹笋被充分利用,而竹叶多被废弃,浪费资源。
硅广泛存在于植物体内,对植物体的生长发育具有促进作用,硅以可溶性单硅酸形式被植物从土壤中吸收,并以无定型硅形态沉淀在植物体内,形成的生物硅称作植硅体。竹材的硬度和强度可部分归因于纤维结构中的硅。
技术实现要素:
本发明解决的技术问题在于竹叶被废弃,浪费资源。
本发明是采用以下技术方案解决上述技术问题的:
一种利用竹叶制备功能性白炭黑的制备方法,包括以下步骤:
(1)竹叶的预处理:取竹叶进行清洗后干燥,将干燥后的竹叶研磨成粉后过筛备用;
(2)竹叶粉处理:在步骤(1)中获得的竹叶粉100-200份中加入温水,搅拌后,过滤,去除滤液,保留固形物,在固定物中添加盐酸,搅拌反应后,过滤收集固形物;
(3)碱化处理:往步骤(2)中的固形物中加入氢氧化钠溶液,调节混合物ph值为碱性;
(4)保温:将步骤(3)中的混合物于40-50℃条件下,进行保温;
(5)功能性改性:将步骤(4)中获得的产物进行过滤,收集滤液,加入聚乙二醇,于微波中处理后,搅拌;
(6)干燥:将步骤(5)中获得的产物进行喷雾干燥,获得白炭黑。
优选的,所述步骤(1)中竹叶研磨成粉后过200-300目筛。
优选的,所述步骤(1)中加入温水后搅拌30-40min。
优选的,所述步骤(1)中加入盐酸后搅拌反应2-3h,所述盐酸的浓度为0.05-1mol/l,所述盐酸的重量份数为200-300份。
优选的,所述步骤(3)中加入氢氧化钠溶液的浓度为0.1-1mol/l,所述氢氧化钠溶液的重量份数为70-100份。
优选的,所述步骤(3)中调节ph值为8-9。
优选的,所述步骤(4)中保温时间为10-12h。
优选的,所述步骤(5)中聚乙二醇的相对分子量为6000或10000,所述聚乙二醇的重量份数为5-10份。
优选的,所述步骤(5)中微波功率为200-400w。
优选的,所述步骤(5)中微波处理时间为10-15min。
本发明的有益效果在于:
(1)本发明以废弃竹叶为原料,减少了化学原料的使用量,具有成本低、工艺简单、环境友好的特点;
(2)在制备过程中添加聚乙二醇,在反应过程中可能由于高分子的网络凝聚效应和空间位阻效应,白炭黑表面羟基与聚乙二醇发生反应,消除或减少白炭黑表面活性硅醇基的量,聚乙二醇在白炭黑表面形成包覆层,使白炭黑粒径减小。
具体实施方式
为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识,用以较佳的实施例对本发明进行详细的说明。
本发明中,所涉及的组分和原料均为常规市售产品,或可通过本领域的常规技术手段获得。
实施例1
一种利用竹叶制备功能性白炭黑的制备方法,包括以下步骤:
(1)竹叶的预处理:取竹叶进行清洗后干燥,将干燥后的竹叶研磨成粉后,过200目筛备用;
(2)竹叶粉处理:在步骤(1)中获得的竹叶粉100份中加入温水,搅拌30min后,过滤,去除滤液,保留固形物,在固定物中添加0.05mol/l盐酸200份,搅拌反应2h后,过滤收集固形物;
(3)碱化处理:往步骤(2)中的固形物中加入0.1mol/l氢氧化钠溶液70份,调节混合物ph值为8;
(4)保温:将步骤(3)中的混合物于40℃条件下,进行保温10h;
(5)功能性改性:将步骤(4)中获得的产物进行过滤,收集滤液,加入5份聚乙二醇6000,于200w微波中处理10min后,搅拌;
(6)干燥:将步骤(5)中获得的产物进行喷雾干燥,获得白炭黑。
实施例2
一种利用竹叶制备功能性白炭黑的制备方法,包括以下步骤:
(1)竹叶的预处理:取竹叶进行清洗后干燥,将干燥后的竹叶研磨成粉后,过250目筛备用;
(2)竹叶粉处理:在步骤(1)中获得的竹叶粉150份中加入温水,搅拌35min后,过滤,去除滤液,保留固形物,在固定物中添加0.5mol/l盐酸250份,搅拌反应2h后,过滤收集固形物;
(3)碱化处理:往步骤(2)中的固形物中加入0.5mol/l氢氧化钠溶液80份,调节混合物ph值为8;
(4)保温:将步骤(3)中的混合物于45℃条件下,进行保温11h;
(5)功能性改性:将步骤(4)中获得的产物进行过滤,收集滤液,加入8份聚乙二醇6000,于300w微波中处理12min后,搅拌;
(6)干燥:将步骤(5)中获得的产物进行喷雾干燥,获得白炭黑。
实施例3
一种利用竹叶制备功能性白炭黑的制备方法,包括以下步骤:
(1)竹叶的预处理:取竹叶进行清洗后干燥,将干燥后的竹叶研磨成粉后,过300目筛备用;
(2)竹叶粉处理:在步骤(1)中获得的竹叶粉200份中加入温水,搅拌40min后,过滤,去除滤液,保留固形物,在固定物中添加1mol/l盐酸300份,搅拌反应3h后,过滤收集固形物;
(3)碱化处理:往步骤(2)中的固形物中加入1mol/l氢氧化钠溶液1000份,调节混合物ph值为9;
(4)保温:将步骤(3)中的混合物于50℃条件下,进行保温12h;
(5)功能性改性:将步骤(4)中获得的产物进行过滤,收集滤液,加入8份聚乙二醇10000,于400w微波中处理15min后,搅拌;
(6)干燥:将步骤(5)中获得的产物进行喷雾干燥,获得白炭黑。
以上仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅限于上述实施例,与本发明构思无差异的各种工艺方案均在本发明的保护范围内。