CN104988717A - 一种掺杂改性蜂巢石的生物活性聚乳酸-聚丙烯生物膜复合纤维载体材料及其制备方法 - Google Patents
一种掺杂改性蜂巢石的生物活性聚乳酸-聚丙烯生物膜复合纤维载体材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104988717A CN104988717A CN201510436441.0A CN201510436441A CN104988717A CN 104988717 A CN104988717 A CN 104988717A CN 201510436441 A CN201510436441 A CN 201510436441A CN 104988717 A CN104988717 A CN 104988717A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carrier material
- polylactic acid
- polypropylene
- honeycomb stone
- stone
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
本发明涉及一种生物膜载体材料,具体涉及一种掺杂改性蜂巢石的生物活性聚乳酸-聚丙烯生物膜复合纤维载体材料及其制备方法,本发明将传统单纯的无机、有机载体介质混合使用,以聚丙烯、聚乳酸等高分子材料制备的纤维丝与微生物的相容性更好,亲水性好,掺混的改性蜂巢石具备均匀高效的吸附能力,胶体石墨粉的添加不仅改善了纤维丝的力学性能,还提升了载体对微生物的吸附能力,纤维束在复合硅溶胶中浸泡处理后能在纤维中粘附碳源,加速微生物的生长,该复合纤维载体材料重量轻,表面活化面积大,生物活性高,适合微生物生长繁殖,能快速挂膜,用其制作的填料具有流动性好,不易结团,耐老化等优点,提升了水质净化效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种生物膜载体材料,具体涉及一种掺杂改性蜂巢石的生物活性聚乳酸-聚丙烯生物膜复合纤维载体材料及其制备方法。
背景技术
生物膜废水处理技术是将微生物固定在载体上形成生物膜使废水中的污染物得到降解的技术,因此,生物膜载体的性能将直接影响到污水处理效率,要想获得高效的水处理效果,选择合适高效的载体材料显得尤为重要,目前应用较多的载体材料主要是聚乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚丙烯等高分子软性材料以及活性炭、矿渣、石灰石等无机类填料,然而这些材料在生物相容性、稳定性、持久性、再生性、流动性以及生物膜附着性等方面存在一些缺陷,制约着净化效果的进一步提升。
蜂巢石,本名浮岩,是火成岩材料中的一种喷出岩,主要由火山玻璃、矿物组成。火山爆发时,岩浆中产生出的大量火山气体形成泡沫,随后泡沫冷却,气体被“封存”在蜂巢石中。蜂巢石中的气泡约占岩石总体积的70%以上,气泡间只有极薄的火山玻璃和矿物,因而可以浮于水面之上。蜂巢石具有独特的气孔结构和良好的吸附能力,对水溶液中的有机和无机污染物均具有较强的吸附能力,其也被用来制成生物膜和酶制剂载体,在污水处理领域崭露头角,然而由于材料间的差异,其物理性质和化学成分均有较大变化,吸附边界条件和吸附能力也会有所不同,并进而影响其挂膜性能和水质净化效果。
发明内容
本发明的目的在于,针对现有生物膜载体材料的缺点,制备一种新型的掺杂改性蜂巢石的生物活性聚乳酸-聚丙烯生物膜复合纤维载体材料,以获得良好的微生物挂膜和水质净化效果。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种掺杂改性蜂巢石的生物活性聚乳酸-聚丙烯生物膜复合纤维载体材料,其特征在于:所述的载体材料由下列重量份的原料制成:100-200目胶体石墨粉1-2、蜂巢石6-8、聚乳酸13-16、玉米淀粉3-5、聚丙烯30-40、环氧大豆油1-2、乙烯-丙烯酸共聚物8-10、十二烷基硫酸钠0.1-0.2、腐植酸钠0.3-0.5、复合硅溶胶适量、水20-30;
所述的复合硅溶胶由以下重量份的原料制成:固含量为30-35%的硅溶胶12-16、包醛氧淀粉5-8、水30-35,制备方法为:将包醛氧淀粉投入温度为40-50℃的水中,搅拌至其完全溶解后,加入硅溶胶,保温搅拌2-3h,即得复合硅溶胶。
上述材料的制备方法包含以下步骤:
(1)先将蜂巢石破碎为50-100目;再将其投入由十二烷基硫酸钠、腐植酸钠和水配制的溶液中,搅拌均匀后将混合物料加热至50-60℃,并以功率为60-100W超声波超声处理4-5h,处理结束后过滤,滤料用清水清洗2-3次后烘干,得改性蜂巢石微粉备用;
(2)将除复合硅溶胶外的其它剩余物料与步骤(1)制备的改性蜂巢石微粉混合均匀,送入双螺杆挤出机中混料,在230-250℃条件下挤出制成复合切片,待切片冷却后投入熔喷非织造设备中熔喷纺丝,所得纤维丝固化后编制成制成直径为1-2mm的复合纤维束;
(3)将步骤(2)所得的纤维束浸入复合硅溶胶中,浸泡12-16h后取出,热风干燥后冷却至室温,随后再用清水清洗1-2次后干燥,完全除去水分,即得。
本发明的有益效果:
本发明将传统单纯的无机、有机载体介质混合使用,将两者优点结合,极大的拓宽了材料的使用范围,以聚丙烯、聚乳酸等高分子材料制备的纤维丝与微生物的相容性更好,亲水性好,纤维丝中掺混的改性蜂巢石具备均匀高效的吸附能力,胶体石墨粉的添加不仅改善了纤维丝的力学性能,还提升了载体对微生物的吸附能力,制得的纤维束在复合硅溶胶中浸泡处理后能在纤维中粘附碳源,加速微生物的生长。本发明制备得到的复合纤维载体材料重量轻,表面活化面积大,生物活性高,适合微生物生长繁殖,能快速挂膜,用其制作的填料具有流动性好,不易结团,耐老化等优点,提升了水质净化效率。
具体实施方式
实施例
以下将结合实施例对本发明做进一步说明。
一种掺杂改性蜂巢石的生物活性聚乳酸-聚丙烯生物膜复合纤维载体材料,其特征在于:所述的载体材料料由下列重量份的原料制成: 200目胶体石墨粉1.5、蜂巢石8、聚乳酸15、玉米淀粉4、聚丙烯40、环氧大豆油2、乙烯-丙烯酸共聚物8、十二烷基硫酸钠0.1、腐植酸钠0.5、复合硅溶胶适量、水20;
其中复合硅溶胶由以下重量份的原料制成:固含量为30-35%的硅溶胶12-16、包醛氧淀粉5-8、水30-35,制备方法为:将包醛氧淀粉投入温度为40-50℃的水中,搅拌至其完全溶解后,加入硅溶胶,保温搅拌2-3h,即得复合硅溶胶。
上述材料的制备方法包含以下步骤:
(1)先将蜂巢石破碎为80目;再将其投入由十二烷基硫酸钠、腐植酸钠和水配制的溶液中,搅拌均匀后将混合物料加热至50-60℃,并以功率为100W超声波超声处理5h,处理结束后过滤,滤料用清水清洗3次后烘干,得改性蜂巢石微粉备用;
(2)将除复合硅溶胶外的其它剩余物料与步骤(1)制备的改性蜂巢石微粉混合均匀,送入双螺杆挤出机中混料,在240℃条件下挤出制成复合切片,待切片冷却后投入熔喷非织造设备中熔喷纺丝,所得纤维丝固化后编制成制成直径为1.5mm的复合纤维束;
(3)将步骤(2)所得的纤维束浸入复合硅溶胶中,浸泡15h后取出,热风干燥后冷却至室温,随后再用清水清洗2次后干燥,完全除去水分,即得。
制备得到的纤维束比表面积为6800m2/m3,在8-12小时内实现生物膜固着,10-12天内膜厚度可达6-8mm,其固着生物干膜的平均量达4.0g/g,其对污水中COD去除率达到92.5%,氨氮去除率达94.5%,总氮去除率达83.2%,平均使用寿命为5-6年。
Claims (3)
1.一种掺杂改性蜂巢石的生物活性聚乳酸-聚丙烯生物膜复合纤维载体材料,其特征在于:所述的载体材料由下列重量份的原料制成:100-200目胶体石墨粉1-2、蜂巢石6-8、聚乳酸13-16、玉米淀粉3-5、聚丙烯30-40、环氧大豆油1-2、乙烯-丙烯酸共聚物8-10、十二烷基硫酸钠0.1-0.2、腐植酸钠0.3-0.5、复合硅溶胶适量、水20-30。
2.一种掺杂改性蜂巢石的生物活性聚乳酸-聚丙烯生物膜复合纤维载体材料,其特征在于,所述的复合硅溶胶是由以下重量份的原料复配而成:固含量为30-35%的硅溶胶12-16、包醛氧淀粉5-8、水30-35,制备方法为:将包醛氧淀粉投入温度为40-50℃的水中,搅拌至其完全溶解后,加入硅溶胶,保温搅拌2-3h,即得复合硅溶胶。
3.如权利要求1或2所述的一种掺杂改性蜂巢石的生物活性聚乳酸-聚丙烯生物膜复合纤维载体材料的制备方法,其特征在于,包含以下步骤:
(1)先将蜂巢石破碎为50-100目;再将其投入由十二烷基硫酸钠、腐植酸钠和水配制的溶液中,搅拌均匀后将混合物料加热至50-60℃,并以功率为60-100W超声波超声处理4-5h,处理结束后过滤,滤料用清水清洗2-3次后烘干,得改性蜂巢石微粉备用;
(2)将除复合硅溶胶外的其它剩余物料与步骤(1)制备的改性蜂巢石微粉混合均匀,送入双螺杆挤出机中混料,在230-250℃条件下挤出制成复合切片,待切片冷却后投入熔喷非织造设备中熔喷纺丝,所得纤维丝固化后编制成制成直径为1-2mm的复合纤维束;
(3)将步骤(2)所得的纤维束浸入复合硅溶胶中,浸泡12-16h后取出,热风干燥后冷却至室温,随后再用清水清洗1-2次后干燥,完全除去水分,即得。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510436441.0A CN104988717A (zh) | 2015-07-23 | 2015-07-23 | 一种掺杂改性蜂巢石的生物活性聚乳酸-聚丙烯生物膜复合纤维载体材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510436441.0A CN104988717A (zh) | 2015-07-23 | 2015-07-23 | 一种掺杂改性蜂巢石的生物活性聚乳酸-聚丙烯生物膜复合纤维载体材料及其制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104988717A true CN104988717A (zh) | 2015-10-21 |
Family
ID=54300600
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510436441.0A Pending CN104988717A (zh) | 2015-07-23 | 2015-07-23 | 一种掺杂改性蜂巢石的生物活性聚乳酸-聚丙烯生物膜复合纤维载体材料及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104988717A (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109179632A (zh) * | 2018-08-31 | 2019-01-11 | 江苏新亿源环保科技有限公司 | 一种微污染水用聚丙烯基悬浮生物填料的制备方法 |
CN111087068A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-05-01 | 南京公诚节能新材料研究院有限公司 | 一种水净化处理处理生物滤料的制备方法 |
CN114196665A (zh) * | 2020-09-17 | 2022-03-18 | 南京农业大学 | 一种用于益生菌生物膜冷藏的载体及其制备方法 |
CN114229992A (zh) * | 2021-12-16 | 2022-03-25 | 李立欣 | 一种复合改性载体的制备及污水处理方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101341025A (zh) * | 2006-01-13 | 2009-01-07 | Nbc株式会社 | 防污复合材料 |
CN202688079U (zh) * | 2012-02-08 | 2013-01-23 | 河北益生环保科技有限公司 | 球状浮石填料 |
CN103387285A (zh) * | 2012-05-11 | 2013-11-13 | 宁波天安生物材料有限公司 | 一种水处理用复合材料 |
-
2015
- 2015-07-23 CN CN201510436441.0A patent/CN104988717A/zh active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101341025A (zh) * | 2006-01-13 | 2009-01-07 | Nbc株式会社 | 防污复合材料 |
CN202688079U (zh) * | 2012-02-08 | 2013-01-23 | 河北益生环保科技有限公司 | 球状浮石填料 |
CN103387285A (zh) * | 2012-05-11 | 2013-11-13 | 宁波天安生物材料有限公司 | 一种水处理用复合材料 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
马建伟等: "《非织造布技术概论(第2版)》", 31 October 2009 * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109179632A (zh) * | 2018-08-31 | 2019-01-11 | 江苏新亿源环保科技有限公司 | 一种微污染水用聚丙烯基悬浮生物填料的制备方法 |
CN111087068A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-05-01 | 南京公诚节能新材料研究院有限公司 | 一种水净化处理处理生物滤料的制备方法 |
CN114196665A (zh) * | 2020-09-17 | 2022-03-18 | 南京农业大学 | 一种用于益生菌生物膜冷藏的载体及其制备方法 |
CN114196665B (zh) * | 2020-09-17 | 2023-08-15 | 南京农业大学 | 一种用于益生菌生物膜冷藏的载体及其制备方法 |
CN114229992A (zh) * | 2021-12-16 | 2022-03-25 | 李立欣 | 一种复合改性载体的制备及污水处理方法 |
CN114229992B (zh) * | 2021-12-16 | 2022-10-28 | 广州市天河区林和粤财技术服务中心 | 一种复合改性载体的制备及污水处理方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104988717A (zh) | 一种掺杂改性蜂巢石的生物活性聚乳酸-聚丙烯生物膜复合纤维载体材料及其制备方法 | |
CN105064005A (zh) | 一种掺杂改性蜂巢石-氧化石墨烯的高效聚乳酸-聚丙烯生物膜复合纤维载体材料及其制备方法 | |
US10577267B2 (en) | Fast biofilm formation method for organic filler during treatment of sewage with low C/N ratio | |
CN101053778A (zh) | 聚偏氟乙烯中空纤维多孔膜制备方法及其制品 | |
CN104988598A (zh) | 一种耐磨损柔韧型掺杂改性蜂巢石的聚乳酸-聚丙烯生物膜复合纤维载体材料及其制备方法 | |
CN110124541B (zh) | 一种喹诺酮信号分子抑制剂改性的抗生物污染复合膜及其制备方法 | |
CN106430527A (zh) | 一种生物亲和性填料及其制备方法 | |
CN112206353B (zh) | 一种甲壳素晶须液晶弹性体修饰的聚乳酸复合材料及其制备方法与应用 | |
CN106810212B (zh) | 一种高效平板陶瓷膜的制作工艺 | |
CN105064006A (zh) | 一种掺杂改性锯末-蜂巢石微粉的聚乳酸-聚丙烯生物膜复合纤维载体材料及其制备方法 | |
CN105002724A (zh) | 一种掺杂纳米氮化硼-改性蜂巢石的高吸附性聚乳酸-聚丙烯生物膜复合纤维载体材料及其制备方法 | |
CN112194242A (zh) | 一种用于微生物处理废水的纤维生物填料及制备方法 | |
CN104888626B (zh) | 一种可降解聚乳酸微孔膜的制备方法 | |
CN116285134A (zh) | Bas玄武岩纤维强化抗菌复合管 | |
CN107841037A (zh) | 高吸附性聚乳酸复合生物膜载体材料及其制备方法 | |
CN105002723A (zh) | 一种高光催化活性的掺杂改性蜂巢石的聚乳酸-聚丙烯生物膜复合纤维载体材料及其制备方法 | |
CN103272494B (zh) | 用于高含盐食品加工废水处理的聚偏氟乙烯合金膜的制法 | |
CN102172480A (zh) | 聚氯乙烯/硅藻土复合膜及其制备方法和应用 | |
CN105064002A (zh) | 一种掺杂纳米氧化铝-改性蜂巢石的聚乳酸-聚丙烯生物膜复合纤维载体材料及其制备方法 | |
CN105753138B (zh) | 三维熔融沉积生物膜填料、制备方法及其应用 | |
CN105175885A (zh) | 一种防蚀耐温的掺杂改性蜂巢石的聚乳酸-聚丙烯生物膜复合纤维载体材料及其制备方法 | |
CN105064003A (zh) | 一种掺杂改性蜂巢石的高活性聚乳酸-聚丙烯生物膜复合纤维载体材料 | |
CN110385147B (zh) | 一种蔗渣纤维素-纳米TiO2复合载体的制备方法 | |
CN101596420B (zh) | 活性炭中空纤维聚砜膜及其制备方法 | |
CN105064004A (zh) | 一种掺杂纳米氧化锌-改性蜂巢石的聚乳酸-聚丙烯生物膜复合纤维载体材料及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20151021 |