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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,稻草秸稈內各組分的分子內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,產品做不到完全水溶,主要是因為稻草秸稈未經過預處理,雜質較多,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素季銨鹽,其分子中的芳環(huán)結構具有憎水性,因此,改性產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量對脫色效果的影響

按1. 4節(jié)方法采用不同質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量對脫色效果的影響,結果見圖5。

由圖5可以看出,隨著季銨鹽化稻草秸稈質量的增加,脫色效果逐漸增強。當季銨鹽化稻草秸稈質量為4 mg時,脫色效果最佳,此時對染液的脫色主要體現在絮凝和吸附的協同作用。達到最大值后,繼續(xù)增加稻草季銨鹽的質量,由于降低了結合產物的穩(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物。研究表明,在85℃,醚化劑EPTMAC與葡萄糖單元AGU摩爾分數比為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。