高強(qiáng)度高容量聚乙烯醇離子交換纖維的制備與應(yīng)用.pdf

1、離子交換纖維是一種纖維狀離子交換材料。它與離子交換樹(shù)脂相比，具有更大的比表面積，交換與洗脫速度更快，可以以各種形式應(yīng)用，如纖維、紗線、織物、非織造布等，適用于各種方式的離子交換過(guò)程?？捎糜陔娮蛹兯?、醫(yī)藥用水制備、生物制劑制備、工業(yè)污水處理、有毒和惡臭氣體吸附、催化劑載體、貴重金屬回收、海洋稀有金屬采集等，是一種有著廣闊發(fā)展前景的新型功能材料。但是，現(xiàn)有離子交換纖維普遍存在著強(qiáng)度低、交換容量小等缺點(diǎn)。本文以高強(qiáng)高模聚乙烯醇纖維為原料，通過(guò)

2、縮苯甲醛化、半碳化處理使纖維進(jìn)一步交聯(lián)，以滿足以后使用的要求，然后分別進(jìn)行磺化處理和巰化反應(yīng)，制備了以高強(qiáng)聚乙烯醇纖維為基體的陽(yáng)離子交換纖維和螯合纖維。本文對(duì)聚乙烯醇離子交換纖維的制備工藝及其在處理含重金屬離子廢水中的應(yīng)用進(jìn)行了較深入研究，得到了高強(qiáng)度、高交換容量的螯合纖維，克服了以往離子交換纖維機(jī)械性能和交換容量難以兼顧的缺點(diǎn)，具有較高的實(shí)用價(jià)值。研究結(jié)果表明： 1、纖維縮苯甲醛化反應(yīng)的最佳條件為：苯甲醛、硫酸、氯化鋅的濃度分

3、別為190g/L、73.6g/L、60g/L，浴比1：50，65℃反應(yīng)90min，纖維的最大縮苯甲醛度可達(dá)到12.2％；纖維的縮醛化溫度不能超過(guò)70℃，否則纖維會(huì)在反應(yīng)過(guò)程中溶解；改變氯化鋅的濃度，對(duì)縮醛度沒(méi)有明顯影響。 2、半碳化處理對(duì)聚乙烯醇陽(yáng)離子交換纖維制備的影響很大。最佳半碳化溫度為200℃，半碳化時(shí)間應(yīng)多于60min，否則強(qiáng)度無(wú)法保證；陽(yáng)離子交換纖維交換容量的大小與半碳化及磺化時(shí)間有關(guān)，半碳化60min、磺化8h的纖維

4、交換容量最大。 3、巰基聚乙烯醇螯合纖維的最佳制備工藝為：縮苯甲醛并半碳化處理90min后的纖維2g，依次加入巰基乙酸20mL、乙酸酐18mL、36％乙酸10mL、濃硫酸0.2mL和去離子水5mL，于30℃恒溫烘箱中放置96h。 4、本實(shí)驗(yàn)制得的聚乙烯醇陽(yáng)離子交換纖維，對(duì)水溶液中Na+有較好的交換性，交換容量最高可達(dá)2.55mmol/g，且經(jīng)多次使用后交換柱中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)殘?jiān)?，有效地避免了二次污染，說(shuō)明該纖維在水處理過(guò)程中有