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2. 2. 2　溶解性能

取0. 10 g不同季銨化度的改性稻草秸稈,分別加入到錐形瓶中,加入100 mL蒸餾水,室溫下攪拌1 h,觀察其溶解情況。將離心得到的固體不溶物放入烘箱中烘干,稱重,評價其溶解性能,結(jié)果如圖4所示。

由圖4可以看出,隨著季銨化度的提高,季銨化稻草秸稈的溶解度相應提高。這是因為引入水合能力強的季銨鹽基團后,稻草秸稈內(nèi)各組分的分子內(nèi)和分子間的氫鍵作用被大大削弱,而增強了各組分與水分子間的水合作用,從而使其水溶性增大。但是,產(chǎn)品做不到完全水溶,主要是因為稻草秸稈未經(jīng)過預處理,雜質(zhì)較多,導致反應并不能完全進行,始終存在不溶物。此外,改性稻草秸稈中含有木質(zhì)素季銨鹽,其分子中的芳環(huán)結(jié)構(gòu)具有憎水性,因此,改性產(chǎn)物不能完全溶解于水。

2.3　脫色試驗

2. 3. 1　季銨鹽化稻草秸稈質(zhì)量對脫色效果的影響

按1. 4節(jié)方法采用不同質(zhì)量的季銨鹽化稻草秸稈對模擬印染廢水進行脫色試驗,研究季銨鹽化稻草秸稈質(zhì)量對脫色效果的影響,結(jié)果見圖5。

由圖5可以看出,隨著季銨鹽化稻草秸稈質(zhì)量的增加,脫色效果逐漸增強。當季銨鹽化稻草秸稈質(zhì)量為4 mg時,脫色效果最佳,此時對染液的脫色主要體現(xiàn)在絮凝和吸附的協(xié)同作用。達到最大值后,繼續(xù)增加稻草季銨鹽的質(zhì)量,由于降低了結(jié)合產(chǎn)物的穩(wěn)定性,使得季銨鹽化稻草秸稈的絮凝效果下降[10, 13]。當絮凝效果降低到某值后,吸附作用占主導地位,繼續(xù)增加其質(zhì)量,脫色效果由最小值開始回升。

2. 3. 2　pH值對脫色效果的影響

脫色效果很大程度上決定于染液的原始pH值[10]。按1. 4節(jié)方法用稀釋的HCl溶液或NaOH溶液調(diào)節(jié)染液pH值至2~10,加入4 mg季銨鹽化稻草秸稈進行脫色試驗,研究pH值對脫色效果的影響,結(jié)果如圖6所示。

由圖6可以看出,季銨鹽化稻草秸稈的脫色效果很好,適用的pH值范圍廣泛,可以作為一種新型的脫色劑。

3　結(jié)論

(1)稻草在適當條件下可以與醚化劑EPTMAC反應,得到較高季銨化度的改性產(chǎn)物。研究表明,在85℃,醚化劑EPTMAC與葡萄糖單元AGU摩爾分數(shù)比為10∶1, 1% NaOH的條件下反應6 h,可以得到季銨化度較高的改性稻草秸稈。該產(chǎn)物具有良好的水溶性,稻草季銨鹽對活性橙K-GN染液的脫色效果達98%,且適用的pH值范圍廣泛。

(2)陽離子化改性稻草秸稈是一種價格低廉,脫色效果顯著,且產(chǎn)品環(huán)境友好,可生物降解的新型絮凝劑。季銨鹽化稻草秸稈不僅適用于活性染料廢水的脫色,還能用于分散、酸性等染料廢水的處理,這些研究后續(xù)將作報道。