利用廢天然棉纖維制備離子交換纖維及性能的研究.pdf

1、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、國(guó)防及人們的日常生活都需要用到棉花，棉花的應(yīng)用范圍極其廣泛。棉花的利用會(huì)產(chǎn)生大量的廢棄物，而對(duì)這些廢棄物目前處理主要是焚燒和填埋等不環(huán)保的方法，這樣不僅會(huì)造成大量資源的浪費(fèi)，也會(huì)造成大氣和土地污染。因此，對(duì)廢棉纖維的資源化回收具有相當(dāng)重要的意義。本文在系統(tǒng)綜述了離子交換纖維研發(fā)應(yīng)用技術(shù)及廢棉纖維加工處理的基礎(chǔ)上，著重探討了利用廢天然棉纖維制備離子交換纖維的原理，找出了通過(guò)棉纖維接枝改性制備離子交換纖維的合成方法。本論文

2、以江漢平原的廢棉花為原料，以環(huán)氧氯丙烷（Ep）和二乙烯三胺（DT）為接枝單體，通過(guò)對(duì)廢棉花活化和分步接枝制備了具有吸附功能的離子交換材料（CED）。通過(guò)單因素優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，考察了影響產(chǎn)物性能的主要因素，同時(shí)，也對(duì)離子交換纖維（CED）吸附動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下：
　　采用一定濃度的NaOH溶液對(duì)廢舊棉纖維進(jìn)行活化，通過(guò)XRD檢測(cè)經(jīng)活化后的棉纖維，結(jié)果顯示：經(jīng)活化后的棉纖維結(jié)晶度和晶粒尺寸都降低。選取環(huán)氧氯丙烷（Ep）

3、和二乙烯三胺（DT）為接枝單體對(duì)廢棉纖維（Cell）進(jìn)行接枝改性制備離子交換纖維（CED），采用SEM和FT-IR進(jìn)行樣品形貌表征和結(jié)構(gòu)分析，結(jié)果表明：廢棉纖維經(jīng)處理后表面由光滑變得粗糙，表面有大量顆粒狀或絨毛狀物質(zhì)附于上面；棉纖維分子結(jié)構(gòu)上引入了相應(yīng)的活性基團(tuán)。說(shuō)明接枝改性改變了棉纖維的分子結(jié)構(gòu)及表觀形態(tài)，環(huán)氧氯丙烷（Ep）和二乙烯三胺（DT）成功被接枝到廢棉纖維上。
　　通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)分析，環(huán)氧棉纖維（CE）的最佳合成工藝條件

4、為：活化棉纖維3g，環(huán)氧氯丙烷（Ep）30mL，無(wú)水乙醇10mL，8％的NaOH水溶液150mL，接枝溫度70℃，接枝時(shí)間為8h。此條件下，制備的環(huán)氧棉纖維（CE）的環(huán)氧值可達(dá)到1.15以上。產(chǎn)物離子交換纖維（CED）的最佳合成工藝條件為：環(huán)氧棉纖維3.5g，去離子水100mL， Na2CO31.5g，二乙烯三胺（Dt）8.0g，在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，接枝溫度55℃，接枝時(shí)間3h。所制備的產(chǎn)物對(duì)Cu2+和Ni2+的吸附量可達(dá)到最大值。利用所

5、制備的離子交換纖維（CED）對(duì)Cu2+和Ni2+的吸附性能的進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：在pH=3-4、溫度為35℃、吸附時(shí)間為60min，Cu2+初始濃度為500 mg/L，離子交換纖維（CED）對(duì)Cu2+有最大吸附容量，可以達(dá)到334.56mg/g；在pH=3-4、溫度為35℃、吸附時(shí)間為40min，Ni2+初始濃度為500 mg/L，離子交換纖維（CED）對(duì)Ni2+有最大吸附容量，可以達(dá)到378.63mg/g；
　　本試驗(yàn)通過(guò)制備