PVC与PS混合的阳离子交换纤维

1、PVC与PS混合的阳离子交换纤维 Preparation and Characterization of PVC/PS Composite Cation Exchange Fibers and Their Adsorption Properties on Aniline 作者:Zhi-Jia Ding; Lu Qi; Jian-Zhong Ye Journal of Applied Polymer Science 15 Aug. 2010 卷: 117 期:1914-23 INTRODUCTION 与离子交换树脂相比，离子交换纤维具有更大的比表面积，更快的交换和洗脱速度，更与离子交换树脂相比，

2、离子交换纤维具有更大的比表面积，更快的交换和洗脱速度，更 高的再生性能，较低的消耗，和较小的流体阻力。高的再生性能，较低的消耗，和较小的流体阻力。 它可能适用于各种形式，如纤维、布、非织造等，可应用于各种交换过程。它可能适用于各种形式，如纤维、布、非织造等，可应用于各种交换过程。 离子交换纤维的应用有一定的发展近离子交换纤维的应用有一定的发展近2020年。然而，现有的离子交换纤维有一定的缺陷，年。然而，现有的离子交换纤维有一定的缺陷， 如能力低，断裂强度低，较低使用效率，新的污染等。如能力低，断裂强度低，较低使用效率，新的污染等。 它们的表现不能充分地发挥作用，不适合在实际应用。只有极少数研究

3、聚氯乙烯离子交它们的表现不能充分地发挥作用，不适合在实际应用。只有极少数研究聚氯乙烯离子交 换纤维的报道。在本文中自制的聚氯乙烯和聚苯乙烯的复合纤维，得到了具有良好机械换纤维的报道。在本文中自制的聚氯乙烯和聚苯乙烯的复合纤维，得到了具有良好机械 性能和较高交流能力的阳离子交换纤维。获得的纤维有一定的优势，如较低制造成本，性能和较高交流能力的阳离子交换纤维。获得的纤维有一定的优势，如较低制造成本， 工艺简单，使用性好现有设施等，因此它是一种新型离子交换纤维法，具有广阔的应用工艺简单，使用性好现有设施等，因此它是一种新型离子交换纤维法，具有广阔的应用 前景。前景。 工业废水处理含苯胺作为环境问题需

4、要注意。国内外对苯胺的处理方法有：生物化学氧工业废水处理含苯胺作为环境问题需要注意。国内外对苯胺的处理方法有：生物化学氧 化法、萃取法、焚烧法、电解法、超声波法等降解和膜过滤等。化法、萃取法、焚烧法、电解法、超声波法等降解和膜过滤等。 然而，对苯胺的处理研究中离子交换纤维非常少。离子交换纤维可用于有机污染物的吸然而，对苯胺的处理研究中离子交换纤维非常少。离子交换纤维可用于有机污染物的吸 附分离和选择微量元素的浓度，因为它们有更快交换和洗脱率，因此它们被应用高效吸附分离和选择微量元素的浓度，因为它们有更快交换和洗脱率，因此它们被应用高效吸 附分离材料。附分离材料。 1，Measurement o

5、f the capacity on different concentration aniline 0.l g dried fibers were put into 250 mL taper bottle with addition of the accurate 100 mL aniline solution (C0mg/L) at the temperature of 283K for 4 hours ,respectively. 用紫外分光光度计测定苯胺的平衡浓度Ce （毫克/升），并用以下公式计算了吸附平衡 能力。 where Qe is adsorption equilibrium

6、capacity of the fiber (mg/g), C0 is the concentration of aniline before adsorption (mg/L),Ce is the concentration of aniline after adsorption (mg/L), V is the solution volume (L),Wis the weight of the fibers (g). 1，不同苯胺浓度下处理能力的测量 2，苯胺的化学吸附动力学测量 3，水吸收能力的测量 4，化学稳定性分析 5，纤维的力学强度测量 6，傅里叶变换红外光谱学（FTIR）测量 7

7、，热重量分析法 8，微观形态学观察 反应机理反应机理 交联过程： 磺化过程： 氧化产物与硫 化产物交联： 性能的影响因素 交联反应的影响因素 （交联温度，时间，聚甲醛的含量等） 磺化反应的影响因素 （磺化温度，时间，膨胀剂等） PVC/PS composite ion exchange fibers 基本性能 一：力学性能 数据表明，纤维交联磺化后的断裂伸长率显著 下降而断裂强度略有下降，说明磺化有害纤维。 但与原纤维相比，断裂强度下降仅为16%左右， 由于有效交联，得到的纤维具有较好的实际应 用价值。 二：静态和动态离子交换容量 得到的H型纤维的静态离子交换容量可以稳 定 地保持在56毫摩尔

8、/克，和动态离子交换容 量可以保持在约3.09毫摩尔/克，原因是在一 个短时间的动态离子交换反应的效率要低得 多。 三：纤维的吸水性能 吸水率是离子交换纤维的一个重要指标，它 的大小体现在纤维内官能团的利用率。得到 的纤维连接在磺化反应中亲水性大的磺酸基 团，使纤维具有亲水性。能力随水的温度的 增 加而增加，而大多数情况下吸水率是与交换 性 能成正比的。在实验中，纤维得到了最大吸 水 率121%，这表明，纤维可以充分利用交换 基 团促进亲水官能团的利用。 四：耐酸碱耐腐蚀能力 在室温下离子交换纤维分别浸泡在高浓度 的 酸和碱中，结果容量变化不大，测量值的 增 加一部分原因是内部纤维基团通过皂洗反 应 的水解，但形态和强度变化不明显，这表 明， 强酸和强碱对纤维的影响小了。 总结 在PVCPS复合离子交换纤维达到56 mmol/g静 态 交换容量，其断裂强度达到1.198 cN/dtex，但对离 子交换纤维力学性能的研究很少被报道在文件。纤 维具有更大的亲水性、较好的再生性能和较好