專利名稱:柿子皮/葉提取物改性及其在油田水處理中的應用的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及植物提取物衍生多功能水處理劑制備技術領域,具體涉及柿子皮/葉提取物改性及其在油田水處理中的應用。
背景技術:
油田水處理環(huán)節(jié)需要使用多種水處理劑,如緩蝕劑、阻垢劑、鐵離子穩(wěn)定劑和殺菌劑等。目前,油田使用的藥劑種類多、用量大,并且主要是人工合成材料,不具有環(huán)保性和可再生性。特別是在殺菌劑方面,油田普遍使用的殺菌劑為季銨鹽和ニ氧化氯兩類,由于品種単一并且長期使用,使得油田細菌的耐藥性逐漸增強。其解決手段往往是通過簡單的提高殺菌劑的用量,最終一方面導致細菌耐藥性增強和殺菌劑用量不斷増大的惡性循環(huán),另ー方面加大了水處理成本。因此,油田企業(yè)迫切需要環(huán)保、高效、低成本、可再生的多功能處理齊U。由植物材料中提取或者轉化具有高活性、對人無毒、對環(huán)境無危害的材料,繼而通過化學或生物學的方法加以大規(guī)模地生產和應用已成為植物資源開發(fā)的ー個主要途徑。然而基于天然產物的油田水處理劑研究相對滯后,例如,目前在果品的加工過程中產生大量的下腳料,如石榴皮、柿子皮、核桃皮、蘋果渣等還未被充分開發(fā)利用。這些植物材料中含有大量的多糖、多酚以及活性小分子類化合物,例如,柿子皮和葉中含有縮合單寧等化合物,這些化合物中含有大量酚羥基,具有較強的和金屬配位的作用,因而可能在油田污水中具有緩蝕、阻垢和鐵離子穩(wěn)定的作用,同時在這些化合物還具有一定的生物活性,因而可以用作殺菌劑,若將其提取物或者改性制品用于水處理環(huán)節(jié),則有可能成為新型多功能水處理齊U。但是柿子皮/葉的直接提取物溶解度較小,濃縮時容易產生沉淀,并且由于其中含有大量的多糖類成分,存儲時容易發(fā)酵,限制了柿子皮/葉提取物的エ業(yè)化生產和應用。
發(fā)明內容
為了克服上述現有技術的缺點,本發(fā)明的目的在于提供一種柿子皮/葉提取物衍生多功能水處理劑的制備方法,所得多功能水處理劑具有緩蝕、阻垢鐵離子穩(wěn)定和殺菌的性能,具有優(yōu)良的環(huán)保性。為了達到上述目的,本發(fā)明采用的技術方案為:
一種柿子皮/葉提取物衍生多功能水處理劑的制備方法,包括以下步驟:
第一歩,將柿子皮/葉粉碎,粒徑在2厘米以內,裝入容器中,所述柿子皮為由柿子制作柿餅過程中削切下的果皮經自然風干而得制品,柿子葉為柿子樹自然凋謝的樹葉經自然風干所得制品;
第二歩,向容器中加入柿子皮/葉質量的5-20倍溶剤,回流提取4-8小時,所述溶劑為化學純及其以上純度的甲醇、こ醇、DMF和エ業(yè)自來水及其以上純度的水,或者上述溶劑的混合液;
第三步,將容器冷卻至室溫,加入占柿子皮/葉質量0.01-1%、摩爾比為2:1到1:2的烷基化試劑和胺基化試劑,再升溫回流2-6小時,所述烷基化試劑為化學純及其以上純度的甲醛、こ醛、三聚甲醛、多聚甲醛、六次甲基四肢或こニ醛,胺基化試劑為化學純及其以上純度的ニ甲胺、ニこ胺、ニこ醇胺、嗎啡啉、亞氨基ニこ酸、ニこ烯三胺、三こ烯四胺、四こ烯五胺、五こ烯六胺或多こ烯多胺;
第四歩,再將容器冷卻至室溫,過濾出柿子皮/葉粉末,將濾液蒸干,粉碎,即得到褐色顆粒狀固體的多功能水處理劑。將該多功能水處理劑配制成質量濃度1-100 g/L的溶液待用,溶劑為化學純及其以上純度的甲醇、こ醇、DMF和エ業(yè)自來水及其以上純度的水以及上述溶劑的混合液,使用時取適量上述溶液加入待處理的水中,使該處理劑在水中的質量濃度為0.001-1%,能夠達到80%以上的緩蝕率、殺菌率,鐵離子穩(wěn)定能力大于60。由于柿子皮/葉提取物中的多酚類化合物經過上述處理之后増加了胺基、羥基的數量,増加了與金屬離子的配位基團數量,故所得提取物作為水處理劑能夠提高緩蝕、阻垢和鐵離子穩(wěn)定作用效能,同時因為提取物中的縮合單寧本身具有一定的殺菌作用,經過改性后増加了胺甲基基團,增強了抑菌作用。該多功能水處理劑源于天然產物,改性過程中沒有使用污染性金屬離子,適量的甲醛能夠較完全的反應,蒸干過程中殘留的微量甲醛會被蒸出,因而不會引入毒性物質。并且因為原材料本身為天然無毒產物、易降解,并且沒有引入污染性金屬離子,因此具有優(yōu)良的環(huán)保性。此外,該類多功能水處理劑的開發(fā)有利于促進植物資源的充分開發(fā),有利于提高林果產業(yè)的經濟效益。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發(fā)明作進ー步描述。實施例1
一種柿子皮/葉提取物衍生多功能水處理劑的制備方法,包括以下步驟:
第一歩,將柿子皮粉碎,粒徑在2厘米以內,裝入容器中,所述柿子皮為由柿子制作柿餅過程中削切下的果皮經自然風干而得制品;
第二歩,向容器中加入柿子皮質量的10倍溶剤,回流提取8小時,所述溶劑為エ業(yè)自來
水;
第三步,將容器冷卻至室溫,加入占柿子皮質量0.01%、摩爾比為1.5:1的烷基化試劑和胺基化試劑,再升溫回流6小時,所述烷基化試劑為化學純甲醛,胺基化試劑為化學純ニ甲胺;
第四歩,再將容器冷卻至室溫,過濾出柿子皮粉末,將濾液蒸干,粉碎,即得到褐色顆粒狀固體的多功能水處理劑。將該多功能水處理劑配制成質量濃度50 g/L的溶液待用,溶劑為化學純的DMF,使用時取適量上述溶液加入待處理的水中,使該處理劑在水中的質量濃度為0.1%,能夠達到80%以上的緩蝕率、殺菌率, 鐵離子穩(wěn)定能力大于65。實施例2
一種柿子皮/葉提取物衍生多功能水處理劑的制備方法,包括以下步驟:
第一歩,將柿子皮粉碎,粒徑在2厘米以內,裝入容器中,所述柿子皮為由柿子制作柿餅過程中削切下的果皮經自然風干而得制品;第二歩,向容器中加入柿子皮質量的5倍溶剤,回流提取8小時,所述溶劑為化學純こ
醇;
第三步,將容器冷卻至室溫,加入占柿子皮質量0.05%、摩爾比為1.2:1的烷基化試劑和胺基化試劑,再升溫回流6小時,所述烷基化試劑為化學純三聚甲醛,胺基化試劑為化學
純ニこ胺;
第四步,再將容器冷卻至室溫,過濾出柿子皮粉末,將濾液蒸干,粉碎,即得到褐色顆粒狀固體的多功能水處理劑。將該多功能水處理劑配制成質量濃度100 g/L的溶液待用,溶劑為化學純的こ醇,使用時取適量上述溶液加入待處理的水中,使該處理劑在水中的質量濃度為0.01%,能夠達到80%以上的緩蝕率、殺菌率,鐵離子穩(wěn)定能力大于67。實施例3
一種柿子皮/葉提取物衍生多功能水處理劑的制備方法,包括以下步驟:
第一歩,將柿子皮粉碎,粒徑在2厘米以內,裝入容器中,所述柿子皮為由柿子制作柿餅過程中削切下的果皮經自 然風干而得制品;
第二歩,向容器中加入柿子皮質量的20倍溶剤,回流提取6小時,所述溶劑為エ業(yè)自來
水;
第三步,將容器冷卻至室溫,加入占柿子皮質量0.05%、摩爾比為1:1.2的烷基化試劑和胺基化試劑,再升溫回流4小時,所述烷基化試劑為化學純多聚甲醛,胺基化試劑為化學
純ニこ醇胺;
第四歩,再將容器冷卻至室溫,過濾出柿子皮粉末,將濾液蒸干,粉碎,即得到褐色顆粒狀固體的多功能水處理劑。將該多功能水處理劑配制成質量濃度20 g/L的溶液待用,溶劑為化學純的DMS0,使用時取適量上述溶液加入待處理的水中,使該處理劑在水中的質量濃度為0.02%,能夠達到80%以上的緩蝕率、殺菌率,鐵離子穩(wěn)定能力大于70。實施例4
一種柿子皮/葉提取物衍生多功能水處理劑的制備方法,包括以下步驟:
第一歩,將柿子葉粉碎,粒徑在2厘米以內,裝入容器中,所述柿子葉為柿子樹自然凋謝的樹葉經自然風干所得制品;
第二步,向容器中加入柿子葉質量的15倍溶劑,回流提取8小時,所述溶劑為化學純甲
醇;
第三步,將容器冷卻至室溫,加入占柿子葉質量0.05%、摩爾比為1:1.5的烷基化試劑和胺基化試劑,再升溫回流4小時,所述烷基化試劑為化學純甲醛,胺基化試劑為化學純嗎啡啉;
第四歩,再將容器冷卻至室溫,過濾出柿子葉粉末,將濾液蒸干,粉碎,即得到褐色顆粒狀固體的多功能水處理劑。將該多功能水處理劑配制成質量濃度30 g/L的溶液待用,溶劑為エ業(yè)甲醇,使用時取適量上述溶液加入待處理的水中,使該處理劑在水中的質量濃度為0.01%,能夠達到90%以上的緩蝕率、殺菌率,鐵離子穩(wěn)定能力大于65。實施例5一種柿子皮/葉提取物衍生多功能水處理劑的制備方法,包括以下步驟:
第一歩,將柿子葉粉碎,粒徑在2厘米以內,裝入容器中,所述柿子葉為柿子樹自然凋謝的樹葉經自然風干所得制品;
第二步,向容器中加入柿子葉質量的10倍溶劑,回流提取8小時,所述溶劑為體積比為I:1的エ業(yè)自來水與化學純こ醇;
第三歩,將容器冷卻至室溫,將容器冷卻至室溫,加入占柿子葉質量0.01%、摩爾比為I: I的烷基化試劑和胺基化試劑,再升溫回流3小時,所述烷基化試劑為化學純甲醛,胺基化試劑為化學純ニこ烯三胺;
第四步,再將容器冷卻至室溫,過濾出柿子葉粉末,將濾液蒸干,粉碎,即得到褐色顆粒狀固體的多功能水處理劑。將該多功能水處理劑配制成質量濃度50 g/L的溶液待用,溶劑為エ業(yè)こ醇,使用時取適量上述溶液加入待處理的水中,使該處理劑在水中的質量濃度為0.05%,能夠達到85%以上的緩蝕率、殺菌率,鐵離子穩(wěn)定能力大于70。實施例6
一種柿子皮/葉提取物衍生多功能水處理劑的制備方法,包括以下步驟:
第一歩,將柿子葉粉碎,粒徑在2厘米以內,裝入容器中,所述柿子葉為柿子樹自然凋謝的樹葉經自然風干所得制品;
第二歩,向容器中加入柿子葉質量的8倍溶剤,回流提取6小時,所述溶劑為體積比為I:1的エ業(yè)自來水與エ業(yè)甲醇; 第三步,將容器冷卻至室溫,將容器冷卻至室溫,加入占柿子葉質量0.1%、摩爾比為1:
1.6的烷基化試劑和胺基化試劑,再升溫回流4小時,所述烷基化試劑為化學純こ醛,胺基化試劑為化學純三こ烯四胺;
第四步,再將容器冷卻至室溫,過濾出柿子葉粉末,將濾液蒸干,粉碎,即得到褐色顆粒狀固體的多功能水處理劑。將該多功能水處理劑配制成質量濃度40 g/L的溶液待用,溶劑為化學純的DMF,使用時取適量上述溶液加入待處理的水中,使該處理劑在水中的質量濃度為0.01%,能夠達到85%以上的緩蝕率、殺菌率,鐵離子穩(wěn)定能力大于70。
權利要求
1.一種柿子皮/葉提取物衍生多功能水處理劑的制備方法,其特征在干,包括以下步驟: 第一歩,將柿子皮/葉粉碎,粒徑在2厘米以內,裝入容器中,所述柿子皮為由柿子制作柿餅過程中削切下的果皮經自然風干而得制品,柿子葉為柿子樹自然凋謝的樹葉經自然風干所得制品; 第二歩,向容器中加入柿子皮/葉質量的5-20倍溶剤,回流提取4-8小時,所述溶劑為化學純及其以上純度的甲醇、こ醇、DMF和エ業(yè)自來水及其以上純度的水,或者上述溶劑的混合液; 第三步,將容器冷卻至室溫,加入占柿子皮/葉質量0.01-1%、摩爾比為2:1到1:2的烷基化試劑和胺基化試劑,再升溫回流2-6小時,所述烷基化試劑為化學純及其以上純度的甲醛、こ醛、三聚甲醛、多聚甲醛、六次甲基四肢或こニ醛,胺基化試劑為化學純及其以上純度的ニ甲胺、ニこ胺、ニこ醇胺、嗎啡啉、亞氨基ニこ酸、ニこ烯三胺、三こ烯四胺、四こ烯五胺、五こ烯六胺或多こ烯多胺; 第四步,再將容器冷卻至室溫,過濾出柿子皮/葉粉末,將濾液蒸干,粉碎,即得到褐色顆粒狀固體的多功能水處理劑。
2.根據權利要求1所述的ー種柿子皮/葉提取物衍生多功能水處理劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: 第一歩,將柿子皮粉碎,粒徑在2厘米以內,裝入容器中,所述柿子皮為由柿子制作柿餅過程中削切下的果皮經自然風干而得制品; 第二歩,向容器中加入柿子皮質量的10倍溶剤,回流提取8小時,所述溶劑為エ業(yè)自來`水; 第三步,將容器冷卻至室溫,加入占柿子皮質量0.01%、摩爾比為1.5:1的烷基化試劑和胺基化試劑,再升溫回流6小時,所述烷基化試劑為化學純甲醛,胺基化試劑為化學純ニ甲胺; 第四歩,再將容器冷卻至室溫,過濾出柿子皮粉末,將濾液蒸干,粉碎,即得到褐色顆粒狀固體的多功能水處理劑。
3.根據權利要求1所述的ー種柿子皮/葉提取物衍生多功能水處理劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: 第一歩,將柿子皮粉碎,粒徑在2厘米以內,裝入容器中,所述柿子皮為由柿子制作柿餅過程中削切下的果皮經自然風干而得制品; 第二歩,向容器中加入柿子皮質量的5倍溶剤,回流提取8小吋,所述溶劑為化學純こ醇; 第三步,將容器冷卻至室溫,加入占柿子皮質量0.05%、摩爾比為1.2:1的烷基化試劑和胺基化試劑,再升溫回流6小時,所述烷基化試劑為化學純三聚甲醛,胺基化試劑為化學純ニこ胺; 第四步,再將容器冷卻至室溫,過濾出柿子皮粉末,將濾液蒸干,粉碎,即得到褐色顆粒狀固體的多功能水處理劑。
4.根據權利要求1所述的ー種柿子皮/葉提取物衍生多功能水處理劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:第一歩,將柿子皮粉碎,粒徑在2厘米以內,裝入容器中,所述柿子皮為由柿子制作柿餅過程中削切下的果皮經自然風干而得制品; 第二歩,向容器中加入柿子皮質量的20倍溶剤,回流提取6小時,所述溶劑為エ業(yè)自來水; 第三步,將容器冷卻至室溫,加入占柿子皮質量0.05%、摩爾比為1:1.2的烷基化試劑和胺基化試劑,再升溫回流4小時,所述烷基化試劑為化學純多聚甲醛,胺基化試劑為化學純ニこ醇胺; 第四步,再將容器冷卻至室溫,過濾出柿子皮粉末,將濾液蒸干,粉碎,即得到褐色顆粒狀固體的多功能水處理劑。
5.根據權利要求1所述的ー種柿子皮/葉提取物衍生多功能水處理劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: 第一歩,將柿子葉粉 碎,粒徑在2厘米以內,裝入容器中,所述柿子葉為柿子樹自然凋謝的樹葉經自然風干所得制品; 第二歩,向容器中加入柿子葉質量的15倍溶剤,回流提取8小時,所述溶劑為化學純甲醇; 第三步,將容器冷卻至室溫,加入占柿子葉質量0.05%、摩爾比為1:1.5的烷基化試劑和胺基化試劑,再升溫回流4小時,所述烷基化試劑為化學純甲醛,胺基化試劑為化學純嗎啡啉; 第四步,再將容器冷卻至室溫,過濾出柿子葉粉末,將濾液蒸干,粉碎,即得到褐色顆粒狀固體的多功能水處理劑。
6.根據權利要求1所述的ー種柿子皮/葉提取物衍生多功能水處理劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: 第一歩,將柿子葉粉碎,粒徑在2厘米以內,裝入容器中,所述柿子葉為柿子樹自然凋謝的樹葉經自然風干所得制品; 第二步,向容器中加入柿子葉質量的10倍溶劑,回流提取8小時,所述溶劑為體積比為I:1的エ業(yè)自來水與化學純こ醇; 第三歩,將容器冷卻至室溫,將容器冷卻至室溫,加入占柿子葉質量0.01%、摩爾比為I: I的烷基化試劑和胺基化試劑,再升溫回流3小時,所述烷基化試劑為化學純甲醛,胺基化試劑為化學純ニこ烯三胺; 第四步,再將容器冷卻至室溫,過濾出柿子葉粉末,將濾液蒸干,粉碎,即得到褐色顆粒狀固體的多功能水處理劑。
7.根據權利要求1所述的ー種柿子皮/葉提取物衍生多功能水處理劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: 第一歩,將柿子葉粉碎,粒徑在2厘米以內,裝入容器中,所述柿子葉為柿子樹自然凋謝的樹葉經自然風干所得制品; 第二歩,向容器中加入柿子葉質量的8倍溶剤,回流提取6小時,所述溶劑為體積比為I:1的エ業(yè)自來水與エ業(yè)甲醇; 第三步,將容器冷卻至室溫,將容器冷卻至室溫,加入占柿子葉質量0.1%、摩爾比為1:1.6的烷基化試劑和胺基化試劑,再升溫回流4小時,所述烷基化試劑為化學純こ醛,胺基化試劑為化學純三こ烯四胺; 第四步,再將容器冷卻至室溫,過濾出柿子葉粉末,將濾液蒸干,粉碎,即得到褐色顆粒狀固體的多功能水 處理劑。
全文摘要
一種柿子皮/葉提取物衍生多功能水處理劑的制備方法,先將柿子皮/葉粉碎,裝入容器中,再向容器中加入溶劑,回流提取,然后將容器冷卻至室溫,加入烷基化試劑和胺基化試劑,再升溫回流,最后將容器冷卻至室溫,過濾出柿子皮/葉粉末,將濾液蒸干,粉碎,即得到褐色顆粒狀固體的多功能水處理劑,所得多功能水處理劑具有緩蝕、阻垢鐵離子穩(wěn)定和殺菌的性能,具有優(yōu)良的環(huán)保性。
文檔編號A01P1/00GK103102019SQ20131006471
公開日2013年5月15日 申請日期2013年3月1日 優(yōu)先權日2013年3月1日
發(fā)明者張潔, 陳剛 申請人:西安石油大學