UV紫外線的理化性質(zhì)及其對(duì)水體環(huán)境的影響 (2)

1、紫外線吸收劑的理化性質(zhì)及其對(duì)水體環(huán)境的影響 魏晉萍(西北師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 甘肅 蘭州730900)摘要: 紫外線吸收劑廣泛應(yīng)用于防紫外織物1、高分子材料光穩(wěn)劑、化妝品等, 不僅可以保護(hù)人體皮膚免受紫外線的傷害, 也可以避免染料和高分子材料等因紫外線而破壞高分子結(jié)構(gòu)。本文綜述了幾類主要的紫外線吸收劑的種類、吸收機(jī)理、及最新研究動(dòng)態(tài), 討論了使用紫外線吸收劑對(duì)水體環(huán)境的影響及其廢水處理工藝。關(guān)鍵詞: 紫外線吸收劑種類; 吸收機(jī)理; 研究動(dòng)態(tài); 廢水處理1 引言紫外線吸收劑是一類能夠強(qiáng)烈地選擇吸收高能量紫外光并進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換, 以熱能或無(wú)害的低輻射形式將能量釋放或消耗的物質(zhì)紫外線吸收劑2。廣泛應(yīng)用

2、于高分子材料。上世紀(jì)20年代以來(lái), 由于碳氟系溶劑和氟利昂的大量使用3, 地球大氣層中臭氧層遭到嚴(yán)重的破壞, 使到達(dá)地球表面的紫外線不斷增加。紫外線是波長(zhǎng)180400nm的電磁波, 適量的紫外線輻射具有殺菌作用, 并能促進(jìn)維生素D的合成, 有利于人體健康, 但在烈日持續(xù)照射下, 人體皮膚會(huì)失去抵御功能, 易發(fā)生灼傷4。過(guò)量的紫外線照射還會(huì)誘發(fā)皮膚病(如皮炎、色素干皮癥), 甚至皮膚癌, 促進(jìn)白內(nèi)障的生成并降低人體的免疫功能。因此, 為了保護(hù)人體避免過(guò)量紫外輻射, 紡織品防紫外線整理已迫在眉睫5。2 紫外線吸收劑的種類對(duì)于防紫外線面料、汽車面料, 以及各種產(chǎn)業(yè)用紡織品, 紫外線吸收劑都尤為重要。

3、紫外線吸收劑可以改善聚酯和聚酰胺纖維在高溫條件下的耐日曬色牢度, 也可以提高聚酯纖維的穩(wěn)定性。在聚酰胺類織物上, 紫外線吸收劑經(jīng)常與抗老化劑共同使用。紫外線吸收劑用于羊毛上, 不但可以提高染色牢度和物理性能, 而且有助于延緩羊毛的光致褪色和光致泛黃現(xiàn)象。其他產(chǎn)品還有紫外線猝滅劑和紫外線穩(wěn)定劑。紫外線猝滅劑是吸收紫外線并轉(zhuǎn)化為無(wú)害的熱能; 紫外線穩(wěn)定劑聚焦于高分子鏈降解反應(yīng)的某一部分, 避免失控反應(yīng)的發(fā)生。紫外線穩(wěn)定劑的功能包括捕獲自由基和分解過(guò)氧化氫。受阻胺類光穩(wěn)定劑(HALS)是一種極其重要的用于合成纖維的自由基捕捉劑。 紫外線吸收劑可以是有機(jī)化合物或無(wú)機(jī)化合物6, 其對(duì)可見(jiàn)光區(qū)域的吸收可以

4、忽略不計(jì), 因而具有較高的耐光色牢度。其最大的好處是, 紫外線吸收劑能夠在280400nm波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)有效吸收, 并極好地以單分子形式分布, 在染色紡織品的使用生命周期內(nèi)也不會(huì)產(chǎn)生降解或色變。2.1 有機(jī)紫外線吸收劑 紡織品濕加工所使用的紫外線吸收劑多為有機(jī)化合物, 主要有三種, 即: 鄰羥基二苯甲酮、鄰羥基苯并三唑、鄰羥基苯并三嗪7。 紫外線吸收劑中羥基的存在有助于吸附纖維8, 并能提高其在堿液中的溶解度。紫外線吸收劑的應(yīng)用通常采用浸軋或軋烘焙工藝或涂層加工。紫外線吸收劑可與染料同時(shí)使用, 無(wú)需單獨(dú)的加工工藝。但如果是與熒光增白劑一起使用以獲得增白效果時(shí), 就需小心選擇紫外線吸收劑的種類,

5、 因?yàn)樽贤饩€吸收劑對(duì)熒光增白劑的任何干擾都會(huì)導(dǎo)致劣質(zhì)的白度。很多有機(jī)化合物都已被證明適用于作紫外線吸收劑, 這些產(chǎn)品中是基于替代丙烯腈, 次氮基三乙酸、苯甲酸酯、草酸、水楊酸酯、三嗪化合物和聚硅氧烷。波蘭最近的研究聚焦在一種基于一氯均三嗪衍生物的纖維素纖維用反應(yīng)型紫外線吸收劑的合成、應(yīng)用和紫外線吸收性能。以1,4-苯二胺、2,5-二氨基苯磺酸、4,4-二氨基二苯乙烯-2,2-二磺酸，以多種水溶性2-羥苯基三唑?yàn)檎{(diào)節(jié)劑, 通過(guò)化學(xué)橋?qū)@種雙功能性、活性、無(wú)色的紫外線吸收劑進(jìn)行改性。這種合成紫外線吸收劑親和力較弱, 不能采用浸染工藝, 但采用軋染工藝后于125固色, 效果令人滿意。由同一研究小組研

6、制成的幾種新型雙功能性反應(yīng)型紫外線吸收劑, 可在6080的條件下應(yīng)用。更多的研究成果報(bào)道在第22屆國(guó)際紡織化學(xué)家及染色家協(xié)會(huì)聯(lián)合會(huì)(IFATCC)會(huì)議上, 其中有一種紫外線吸收劑可在3040的條件下用于纖維素類紡織品。據(jù)發(fā)現(xiàn), 將這些產(chǎn)品作為洗衣粉的添加成分并于40下洗滌, 未染色的棉型經(jīng)編針織物經(jīng)幾次洗滌之后完全具備了紫外線防護(hù)功能, 有時(shí)甚至只需一次洗滌。 含有紫外線吸收劑(如苯并三唑、苯甲酮衍生物)的涂層發(fā)生龜裂的原因是紫外線吸收劑的分離和結(jié)晶, 導(dǎo)致涂層分裂, 形成裂縫。很多紫外線吸收劑在溫條件下很容易從汽車內(nèi)飾的涂層中升華, 在車窗上形成所謂的“霧化”現(xiàn)象。據(jù)稱, 采用紫外線吸收劑的

7、季銨鹽復(fù)合物可以消除此類問(wèn)題。2.2 無(wú)機(jī)紫外線吸收劑 無(wú)機(jī)鹽化合物, 如氧化鋅、氧化鈦、氧化鈰和氧化鋯, 已廣泛用于紡織品的紫外線防護(hù)涂層整理, 其作用模式一直是爭(zhēng)論的對(duì)象。意大利研究人員合成、表征氧化鋅納米顆粒, 并將其應(yīng)用在棉和羊毛織物上9, UPF值提高的原因被認(rèn)為是歸咎于織物表面的氧化鋅對(duì)紫外線的吸收能力。至于二氧化鈦對(duì)紫外線的阻斷作用, 有以下幾種假設(shè): 二氧化鈦的高折射率, 反射或散射了絕大多數(shù)的紫外線; 二氧化鈦的半導(dǎo)體特性, 吸收了紫外線; 只有納米級(jí)二氧化鈦顆粒吸收紫外線, 而次微級(jí)二氧化鈦顆粒很少吸收。中國(guó)的研究人員研究了二氧化鈦用作薄膜和織物紫外線阻隔劑的原理, 結(jié)果發(fā)

8、現(xiàn), 無(wú)論二氧化鈦的顆粒大小如何, 都能明顯地吸收紫外線, 這可通過(guò)固體能帶理論進(jìn)行解釋。研究同時(shí)表明, 雖然二氧化鈦的折射率比其他半導(dǎo)體材料高, 但在二氧化鈦弱吸收或無(wú)吸收的能帶區(qū), 其對(duì)紫外線的散射和反射作用仍表現(xiàn)顯著。其他無(wú)機(jī)半導(dǎo)體氧化物(如氧化鋅)也被認(rèn)為可能表現(xiàn)出與二氧化鈦類似的功能原理。相比顏料態(tài)的二氧化鈦, 納米級(jí)二氧化鈦表現(xiàn)出更強(qiáng)的紫外線吸收性能, 因此具有更好的紫外線阻隔能力。負(fù)載型納米級(jí)二氧化鈦顆粒對(duì)可見(jiàn)光的散射能力較弱, 對(duì)母體顏色的影響較小, 而且由于其較大的比表面積、較高的表面能和活性, 對(duì)織物表現(xiàn)出較高的親和力。然而, 納米二氧化鈦吸收帶邊藍(lán)移對(duì)紫外線防護(hù)而言是不利

9、的, 這削弱了其對(duì)近可見(jiàn)光區(qū)的UVA的吸收10。有研究指出, 雖然納米二氧化鈦在織物上表現(xiàn)出良好的紫外線防護(hù)性能, 但其在紫外線反射比要求較高的迷彩織物上的表現(xiàn)卻不佳。二氧化鈦的散射作用將其與其他有機(jī)紫外線吸收劑區(qū)別開(kāi)來(lái)。因而, 在選擇二氧化鈦?zhàn)鳛樽贤饩€防護(hù)劑的粒徑時(shí), 有必要綜合考慮其吸收性能和散射性能。2.3 天然紫外線吸收劑 近期的一個(gè)有趣發(fā)現(xiàn)是, 使用金銀花提取物處理羊毛, 與未處理羊毛相比可獲得更有效的紫外線阻隔效果。該提取物長(zhǎng)時(shí)間暴露于陽(yáng)光下仍然有效, 且處理后的羊毛在洗滌后仍然具有防紫外線功能。這一成果有助于促進(jìn)更多的研究以發(fā)現(xiàn)更多環(huán)境友好的天然紫外線吸收劑。3 紫外線吸收劑的作

10、用機(jī)理 紫外線吸收劑所以能吸收紫外光是由于該類化合物分子中含有共軛電子體系的結(jié)構(gòu)與能夠進(jìn)行氫原子移動(dòng)的結(jié)構(gòu)兩部分所致11。也有的只有前一部分的情況。紫外線吸收劑其結(jié)構(gòu)分子中至少含有一個(gè)鄰位羥基苯基取代基, 這類化合物中由鄰位羥基與氮原子或氧原子形成一螯合環(huán), 在吸收紫外線后, 氫鍵斷裂發(fā)生分子異構(gòu), 分子內(nèi)結(jié)構(gòu)發(fā)生熱振動(dòng), 氫鍵破壞, 螯合環(huán)打開(kāi), 分子內(nèi)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化, 這樣就將有害的紫外光變?yōu)闊o(wú)害的熱能放出, 從而保護(hù)了材料12, 對(duì)于常用的二苯酮和苯并三唑類紫外線吸收劑來(lái)說(shuō), 上述機(jī)理可用下式表示: 二苯酮 苯并三唑 在這個(gè)過(guò)程中, 分子內(nèi)所形成的螯合環(huán)是其具有紫外線功能的關(guān)鍵, 打開(kāi)此環(huán)

11、的能量敏感范圍正好為290400nm波長(zhǎng)的紫外線能量范圍。另外, 作為紫外線吸收劑, 還必須能在紫外光或可見(jiàn)光的作用下不進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng); 對(duì)化學(xué)藥品及水穩(wěn)定性好, 對(duì)熱的穩(wěn)定性好; 揮發(fā)性小; 對(duì)高分子材料的相容性好及不被溶劑萃取13等。滿足上述條件的化合物才能作為紫外線吸收劑使用。4 各類紫外線吸收劑的研究動(dòng)態(tài)4.1 苯并三唑類4.1.1 合成技術(shù)研究該類化合物是紫外線吸收劑中產(chǎn)量最大品種最多的一類產(chǎn)品14, 國(guó)內(nèi)外的研究也很活躍。苯并三唑類紫外線吸收劑的合成一般是使芳香胺重氮化生成重氮鹽, 重氮鹽與酚類化合物進(jìn)行偶合反應(yīng)生成中間體偶氮顏料, 再經(jīng)還原閉環(huán)而成15。4.1.2 品種改性研究

12、為了適用復(fù)雜、苛刻的聚合物材料加工及使用條件, 將傳統(tǒng)的苯并三唑類光穩(wěn)定劑進(jìn)行改性是該領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì), 該類塑料添加劑向著高分子量化、多功能化、反應(yīng)性化等方面發(fā)展。近年來(lái)這方面已有了長(zhǎng)足的進(jìn)展, 已由研究階段進(jìn)入應(yīng)用階段, 有的品種已工業(yè)化, 成功地應(yīng)用于塑料工業(yè)。4.1.2.1 高分子質(zhì)量化塑料加工一般在較高溫度(200300)下進(jìn)行, 這時(shí)塑料添加劑會(huì)不同程度地?fù)]發(fā), 一方面污染環(huán)境, 影響操作工人的健康, 另一方面還提高了成本。增加塑料助劑的分子質(zhì)量是解決該問(wèn)題的重要途徑, 這也是助劑工業(yè)一直研究的課題。4.1.2.2 多功能化 塑料添加劑中有光穩(wěn)定劑、抗氧劑等, 使用時(shí)需要分別添加,

13、不但操作不便,還增加成本。使一個(gè)穩(wěn)定劑分子中同時(shí)具有不同功能的基團(tuán), 起到多種穩(wěn)定作用, 一直是工業(yè)界的追求。4.1.2.3 反應(yīng)性化 將反應(yīng)性基團(tuán)引入光穩(wěn)定劑分子中, 使其在加工時(shí)與基礎(chǔ)聚合物鍵合, 從而永久存在于高分子材料中, 這是工業(yè)界多年努力的目標(biāo), 經(jīng)過(guò)20多年的研究, 該領(lǐng)域有了很大的進(jìn)展, 出現(xiàn)了商品化的品種。 早在20世紀(jì)70年代, 美國(guó)的紐約工業(yè)研究所(Polytech. Inst. New. York)以Voglotto為首的研究組就開(kāi)始了該領(lǐng)域的工作16, 我國(guó)的復(fù)旦大學(xué)、中科院和北京光化學(xué)研究所均曾參與此項(xiàng)工作。近來(lái)美國(guó)的Rohm and Hass公司的John Cra

14、nford著文對(duì)此進(jìn)行了綜述。合成該類紫外線吸收劑的方法是利用分子內(nèi)已有不飽和鍵的化合17, 例如丙烯酰氯或其衍生物, 使之與苯并三唑分子反應(yīng)可以向苯并三唑分子內(nèi)引進(jìn)具有活性的丙烯?；鶊F(tuán), 按照該合成路線Noranmeo公司合成了牌號(hào)為Norble796618的反應(yīng)型光穩(wěn)定劑。4.2 二苯甲酮類 該類紫外線吸收劑產(chǎn)量和品種僅次于苯并三唑。其合成路線基本上為兩步反應(yīng)19, 即2,4-二羥基二苯酮(UV-0, UV-214)的合成和烷氧基二苯酮的合成: 圖2二苯酮類紫外線吸收劑的通式: 4.2.1 合成技術(shù)研究反應(yīng)式中的RX代表鹵代烷, X為氯或溴。二苯酮類紫外線吸收劑中最有代表性的是通式中的R為

15、正辛基的產(chǎn)品, 化學(xué)名稱為2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮, 商品名稱為UV-531。該產(chǎn)品的合成工藝可分為二步法和一步法。所謂二步法是指先合成出2,4-二羥基二苯酮, 再使它與鹵代烷進(jìn)行醚化反應(yīng)。4.2.2 產(chǎn)品改性研究4.2.2.2 反應(yīng)性化美國(guó)Nat. Starcbwc公司開(kāi)發(fā)的牌號(hào)為Permasorb MA的反應(yīng)性二苯甲酮紫外線吸收劑結(jié)構(gòu)如下: 該產(chǎn)品是由UV-214和甲基丙烯酸縮水甘油酯在氫氧化鈉(或硝酸銨)存在下反應(yīng)而得。該產(chǎn)品是淡黃色黏稠液體, 本品為反應(yīng)性紫外線吸收劑, 能夠強(qiáng)烈吸收波長(zhǎng)為280350nm紫外光線, 因其含有活性雙鍵, 故可與聚合物的單體共聚, 例如與乙烯、丙烯、

16、苯乙烯、偏氯乙烯、醋酸乙烯等單體共聚, 也可與聚合物發(fā)生接枝共聚。又因其含有羥基, 故可在聚酯樹(shù)脂、醇酸樹(shù)脂及聚氨酯等縮聚樹(shù)脂的制造過(guò)程中以化學(xué)鍵結(jié)合到聚合物上。本品與聚合物鍵合的結(jié)果, 使聚合物具有內(nèi)在的“永久性”的紫外線吸收基團(tuán), 既顯示優(yōu)良的光穩(wěn)定效果, 又不遷移, 耐抽出。本品也可以在樹(shù)脂的加工過(guò)程中加入, 一般用量為0.1%0.5%。大連理工大學(xué)20為克服現(xiàn)有紫外線吸收劑不溶于水的缺點(diǎn), 合成了2-羥-4-丙烯酸酯基二苯甲酮并使之與丙烯酸酯類共聚制成一種含有紫外線吸收功能性基團(tuán)的乳膠粒, 此膠粒的吸收度大于同等濃度下的功能型單體及2,4-二羥基二苯甲酮。4.3 水楊酸酯類該類化合物本

17、身不吸收紫外線, 但它在光的長(zhǎng)期作用下, 發(fā)生photo-Fries重排生成有強(qiáng)烈吸收作用的2-羥基二苯酮21, 因而該類化合物可作為紫外線吸收劑使用, 該重排反應(yīng)可用下式表示22: 該類紫外線吸收劑品種較少, 20世紀(jì)70年代天津合成材料工業(yè)研究所研制過(guò)紫外線吸收劑BAD, 該產(chǎn)品是水楊酸酰氫化后與雙酚A反應(yīng)而成, 1987年將該產(chǎn)品移交天津有機(jī)化工一廠生產(chǎn)至今。4.4 三嗪類三嗪類衍生物在工業(yè)及醫(yī)藥中有許多重要的用途, 可以作為殺菌劑、醫(yī)藥中間體, 高聚物的抗氧劑及紫外線吸收劑23。最近, 出現(xiàn)了一些三嗪類的紫外線吸收劑, 例如, Cibafast P、Tinuvin400、Cyasorb

18、 UV1164、Tinuvin.1577F F等。據(jù)稱, T 1577F F用于聚酯纖維時(shí)比傳統(tǒng)的UV-234效果高出很多24。國(guó)內(nèi)山西省化工研究院進(jìn)行了大量的工作, 成功開(kāi)發(fā)了三嗪-5后, 又以三聚氯氰、間二甲苯、間苯二酚為原料合成了三嗪-425, 該產(chǎn)品具有紫外線吸收率高、色澤淺、用量少的優(yōu)點(diǎn), 是國(guó)內(nèi)紫外線吸收劑的一個(gè)新亮點(diǎn)。5 紫外線吸收劑對(duì)水體環(huán)境的影響及其生產(chǎn)過(guò)程中廢水的處理 紫外線吸收劑生產(chǎn)工藝廢水其特點(diǎn)為: (1)污染物濃度高: 污水中含有醇類、酚類、苯系物等有機(jī)物; 廢水不僅CODCr濃度極高, 同時(shí)所含成份具有毒性或難以生物降解, 對(duì)微生物的生長(zhǎng)有毒性或抑制性, 可生化性極

19、差25。(2)酸性強(qiáng)。(3)排放廢水濃度變化大, 日平均相差約5倍。廢液中的這些有毒難生化降解有機(jī)污染物, 若排放水體, 其中大多具有較強(qiáng)的“三致”(致畸、致癌、致突變)作用,可以通過(guò)食物鏈在人體內(nèi)富集, 危害人體健康, 因此必須嚴(yán)格加以控制。國(guó)內(nèi)普遍采用的紫外線吸收劑洗料廢水凈化技術(shù)方案有ATM水處理技術(shù)和濃縮燃燒工藝, 本文對(duì)其技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性給予分析。5.1 ATM水處理技術(shù)韓國(guó)HANA科學(xué)研究院的專利技術(shù)(ATM水處理技術(shù))是專門(mén)處理可生化差、水不大的高濃度有機(jī)廢水。ATM水處理技術(shù)從物質(zhì)微觀分子結(jié)構(gòu)出發(fā), 通過(guò)磁場(chǎng)活化、超聲波協(xié)同作用和負(fù)氧離子氧化等物理化學(xué)作用破壞污染物分子間

20、的化學(xué)鍵, 并協(xié)同氧化、吸附、離子交換等作用使污染物礦化, 從而徹底降解污染物, 工藝流程見(jiàn)圖1。氧化超聲波吸附離子交換磁場(chǎng) 廢水 排放 圖1 ATM水處理工藝流程示意圖5.2 濃縮燃燒工藝(廢水零排放) 主要包括蒸發(fā)濃縮和燃燒兩個(gè)部分。5.2.1 蒸發(fā)濃縮 (a) 采用高速循環(huán)低溫蒸發(fā)緩積垢蒸發(fā)工藝 總結(jié)了過(guò)去在蒸發(fā)濃縮過(guò)程中列管內(nèi)存在積垢快, 不易清除的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn), 改進(jìn)了蒸發(fā)工藝, 采用高速循環(huán)低溫蒸發(fā)緩積垢蒸發(fā)器, 經(jīng)使用效果良好。該蒸發(fā)器主要特點(diǎn)是蒸發(fā)過(guò)程積垢緩慢(兩至三周清垢一次), 這樣就解決了以往用列管式蒸發(fā)器積垢快的問(wèn)題(每天需清垢一次)。高速循環(huán)低溫蒸發(fā)積垢緩慢的機(jī)理是: 由

21、于蒸發(fā)溫度低, 積垢物質(zhì)不易析出, 從而抑制了積垢的發(fā)生; 蒸發(fā)是在酸性條件下進(jìn)行, 酸性抑制了鈣鎂離子的析出比較緩慢; 液體在管內(nèi)流動(dòng)速度達(dá)到每秒2米以上, 在管內(nèi)起到?jīng)_刷作用, 使積垢物質(zhì)不易在管壁上停留; 由于沸騰蒸發(fā)不在管內(nèi)進(jìn)行, 管內(nèi)不形成汽泡就不會(huì)造成干煮結(jié)巴現(xiàn)象。這一工藝不需中和和前處理, 設(shè)備全部用不銹鋼制成, 蒸發(fā)效數(shù)最多用到三效, 從而大大節(jié)省了投資(比列管式傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)工藝大概要節(jié)約30%-40%)。這是高速循環(huán)低溫蒸發(fā)的優(yōu)越所在。 (b) 工藝流程說(shuō)明 用高壓泵把廢液泵入加熱器, 用一部分鮮蒸汽和一部分第一閃蒸器出來(lái)的汁汽, 通過(guò)蒸汽噴射器送入加熱器, 把廢液加熱到設(shè)定

22、的溫度, 然后進(jìn)入閃蒸器進(jìn)行汽液分離, 分離后的廢液再回到加熱器再加熱, 再進(jìn)入閃蒸器進(jìn)行汽液分離, 如此往復(fù)循環(huán), 待廢液達(dá)到規(guī)定的濃度放入第二效。第二效以同樣的方式進(jìn)行蒸發(fā), 不同的是蒸發(fā)的熱原是第一效的汁汽, 蒸發(fā)溫度比第一效低, 真空度比第一效大, 待廢液達(dá)到規(guī)定的濃度放入到第三效, 第三效的熱原是利用第二效的汁汽, 蒸發(fā)溫度比第二效更低, 真空度比第二效更大, 蒸發(fā)方式不變, 待廢液濃縮到最終規(guī)定的濃度放入濃縮液平衡罐。蒸發(fā)濃縮冷凝水排入冷凝水平行罐排放, 冷凝水清澈透明, 可以作為洗滌水回用。5.2.2 燃燒部分 采用專門(mén)用來(lái)燃燒濃縮液的沸騰鍋, 這種燃燒濃縮液的沸騰爐與一般的沸騰

23、爐構(gòu)造上有所區(qū)別。燃燒方式是把濃縮液噴入爐堂經(jīng)霧化與煤一起共燒, 其主要特點(diǎn)是: 對(duì)高水分、高灰分、低熱值的燃燒物質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)。酒精廢液濃縮液經(jīng)霧化噴入高溫爐堂后, 其預(yù)熱、蒸發(fā)、著火、燃燒和燃盡等階段均瞬間完成, 運(yùn)行中需添加少量的細(xì)煤?；蛘嵩黾犹苛烤涂梢员３譅t溫的穩(wěn)定。該爐具有強(qiáng)化傳熱特點(diǎn)。沸騰爐在沸騰燃燒階段內(nèi), 燃燒時(shí)呈流態(tài)化上下翻騰, 這樣就強(qiáng)化了其對(duì)流傳熱。在沸騰階段內(nèi)不會(huì)結(jié)成玻璃狀的硬焦物, 同時(shí)爐灰不斷被脈沖吹灰器清除, 使鍋爐保持良好的傳熱。5.2.3 處理效果 紫外線吸收劑生產(chǎn)廢水經(jīng)蒸發(fā)濃縮后, 大部分(約85%)以水蒸氣形式外排, 余下的濃縮液主要含有水相雜物、硫酸、UV

24、-0及其異構(gòu)體等, 可以送到鍋爐房焚燒。兩種處理工藝各有優(yōu)缺點(diǎn), ATM方法的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行穩(wěn)定, 受氣溫影響小, 處理效果顯著, 污泥量少, 占地面積小, 投資少, 運(yùn)行費(fèi)用低, 缺點(diǎn)是專利技術(shù), 需要針對(duì)廢水特點(diǎn)調(diào)整各處理參數(shù), 調(diào)整時(shí)間較長(zhǎng)?！罢舭l(fā)濃縮+焚燒”工藝的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)廢水零排放, 缺點(diǎn)是能耗高, 運(yùn)行成本高, 企業(yè)可根據(jù)自身?xiàng)l件選擇處理方案目前市場(chǎng)上對(duì)紫外線吸收劑產(chǎn)品的需求量日益增加, 投資該項(xiàng)目可帶來(lái)很好的經(jīng)濟(jì)效益紫外線吸收劑無(wú)毒無(wú)害為環(huán)境友好材料, 符合市場(chǎng)需要同時(shí), 紫外線吸收劑的生產(chǎn)具有投資少, 見(jiàn)效快的特點(diǎn), 很適合中小企業(yè)生產(chǎn)。 6 結(jié)束語(yǔ)紫外線吸收劑是塑料添加劑中的重要

25、的一大類產(chǎn)品, 為適應(yīng)工業(yè)發(fā)展的需要, 該領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)是向著高分子質(zhì)量化、反應(yīng)型化、多功能化發(fā)展, 其結(jié)果是環(huán)?；⒏咝芑?。這是高分子材料添加劑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然結(jié)果。國(guó)內(nèi)添加劑行業(yè)與國(guó)外相比差距較大, 主要問(wèn)題是品種少、產(chǎn)量低、成本高、原材料供應(yīng)不配套, 與塑料加工行業(yè)配合不密切, 缺少技術(shù)溝通。建議加強(qiáng)技術(shù)改造,提高產(chǎn)品質(zhì)量, 提高經(jīng)濟(jì)效益, 同時(shí)也做好廢水處理工作, 將環(huán)境污染降到最低程度。參考文獻(xiàn)1 黃方千, 李強(qiáng)林, 楊東潔, 馮西寧, 鄭雄. 有機(jī)紫外線吸收劑進(jìn)展J, 印染, 2011, 20: 47-52.2 劉杰, 周蓉. 防紫外輻射織物防護(hù)機(jī)理的探討與研究J, 天津紡織

26、科技, 2009, 41(4): 22-25.3 葉早萍, 王佳旎, 陳穎. 用于健康防護(hù)的紫外線吸收劑J, 上海毛麻科技, 2013, 12(2): 19-38.4 馬威, 白曉娟, 拓婷婷, 劉勇, 張淑芬. 抗菌性大分子紫外線吸收劑的合成性能J, 中國(guó)科技論文, 2012, 7(12): 917-921.5 錢培德, 王曉芳, 陳維國(guó). 紫外線吸收劑上染滌綸的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)研究J, 浙江理工大學(xué)學(xué)報(bào), 2011, 28(5): 694-699.6 郭振宇, 王紅梅, 丁著明. 紫外線吸收劑的研究進(jìn)展J, 甘肅石油化工, 2007, 3: 14-22.7 周小英. 苯并三唑類紫外線吸收劑的

27、合成新方法研究D,.南昌：南昌大學(xué), 2006.8 田孟超, 付承巨, 李愛(ài)梅. 反應(yīng)性紫外線吸收劑的合成與應(yīng)用J, 河南科學(xué), 28(12): 1533-1535.9 Karlsson I, Hillerstrom L, Stenfeldt A L, et al. Photodegradation of dibenzoylmethanes: potential cause of photocontact allergy to sunscreensJ. Chemical Research in Toxicology, 2009, 22(11): 1881-1892.10 Rodil R, Qu

28、intana J B, Lopez-mahia P, et al. Multiclass determination of sunscreen chemicals in water samples by liquid chromatography tandem mass spectromatryJ. Analytical Chemistry, 2008, 80(4): 1307-1315.11 Meinerling M, Daniels M. Validated method for the determination of traces of UV filters in fish using

29、 LC-MS/MSJ. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2006, 386(5): 1465-1473.12 Silvia D M, Llorca M, Barcelo D. Organic UV filters and their photodegradates, metabolites and disinfection by-products in the aquatic environmentJ. Trends in Analytical Chemistry, 2008, 27(10): 873-887.13 安秋鳳, 王雁, 路德待, 黃

30、良仙, 王前進(jìn). 織物用抗紫外線整理劑的研究進(jìn)展J, 化工進(jìn)展, 2007, 26(6): 819-823.14 李宇. 可聚合型苯并三唑類紫外線吸收劑的合成D, 大連理工大學(xué): 大連理工大學(xué), 2007, 6. 15 宇培森, 王克昌, 丁著明. 二苯甲酮類紫外線吸收劑的發(fā)展趨勢(shì)J, 塑料助劑, 2008, (2): 7-12. 16 Eldar B, Zeynalov, Norman S, Allen. Modelling light stabilizers as thermal antioxidantsJ. Polymer Degradation and Stability, 2006,

31、 (91): 3390-3396. 17 Vladimir B, Bojinov, Ionka P, Panova, Danail B S. The synthesis of novel photostable fluorescein-based dyes containing an s-triazine UV absorber and a HALS unit and their acrylonitrile copolymersJ. Dyes and Pigments, 2009, (83): 135-143. 18 崔勵(lì), 黃珊, 孫巖峰, 徐同寬. N-乙基吡啶酮的抗紫外線化學(xué)修飾J, 大

32、連工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2011, 3, (30): 117-119. 19 Marcos Z, Pilar G P and David L. Preventing UV-light damage of light sensitive materials using a highly protective UV-absorbing coatingJ. Chemical Society Reviews, 2007, (36): 12701281. 20 Rau l R, Cordero, Pedro R, Aleksandar Georgiev, Luis D. Climatology of surface ultraviolet radiation in Valparaiso, ChileJ. Energy Conversion and Management, 2005, (46): 29072918. 21 Brian L.Diffey.Sources and measurement of ultraviolet radiationJ. Methods, 2002, (28): 413. 22 Yoshizumi K, P. C. Crews. Ch