一种酸性阳离子交换纤维的制备方法技术

本发明专利技术公开一种酸性阳离子交换纤维的制备方法，包括下述步骤：将聚丙烯纤维加入到适量的有机醇中，并加入二乙烯三胺，搅拌状态下于回流反应，产物用水洗涤、晾干，得到预处理聚丙烯纤维；将预处理后的聚丙烯纤维浸泡于含有硫酸亚铁铵和丙烯酰胺的水溶液体系中，通氮气15min，80℃水浴接枝反应6h；反应结束后除去丙烯酰胺单体，依次用水、酸清洗产物，最后用水洗至中性，烘干至恒重，得弱碱性离子交换纤维。本发明专利技术弱碱性离子交换纤维选择聚丙烯纤维进行辐照改性，可以对SO2、HCl、Cl2、HF等酸性气体以及水相中的阴离子有机污染物进行有效吸附，并且吸附速度快，吸附容量大。

Method for preparing acidic cation exchange fiber

The invention discloses an acidic cation exchange fiber preparation method comprises the following steps: the polypropylene fiber into the organic alcohol amount, adding two and three ethylene amine, stirring state to the reflux reaction, water washing, dry product, preprocessing polypropylene fiber; the pretreated polypropylene fiber immersion in aqueous solution containing ammonium ferrous sulfate and acrylamide, nitrogen 15min, 80 DEG C water bath grafting reaction of acrylamide monomer 6h; removed after reaction, followed by water, acid cleaning products, finally washed with water to neutral, drying to constant weight, weak alkaline ion exchange fiber. The invention of alkaline ion exchange fiber selection of polypropylene fiber is irradiated, can effectively adsorb anionic organic pollutants SO2, HCl, Cl2, HF and acid gases in aqueous phase, and the adsorption rate, adsorption capacity.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纤维材料的制备领域，具体是一种酸性阳离子交换纤维的制备方法。
技术介绍
离子交换纤维是一种纤维状离子交换材料，当离子交换纤维跟电解质溶液接触时，纤维上的离子能跟溶液里的离子作有选择性的交换。它分阳离子交换纤维、阴离子交换纤维和两性离子交换纤维。离子交换纤维可用于吸附重金属及色素，其作为新性功能高分子材料，具有独特的化学及物理吸附和分离性能，在一些相关领域有着不可替代的作用，是继活性炭之后发展起来的一种高效吸附材料，因其表面积大、离子交换速度快、易再生、适用性广泛而成为环境污染治理
的一个研究热点。吸附过滤是当前水质深度净化处理中的重要单元技术。目前，常用的吸附材料有活性炭、活性氧化铝及离子交换树脂等，它们虽能有效地吸附各种污染物，但由于其较低的吸附容量、较慢的吸附速度和较差的机械稳定性等，使其广泛应用受到限制。离子交换纤维是继离子交换树脂之后出现的一种新型吸附分离材料，多采用有经济价廉的合成纤维如：聚氯乙烯、聚乙烯醇基聚丙烯腈等纤维为原料，经化学改性、接枝共聚等逐级处理，产生活性位点包括酸性、碱性以及螯合等化学官能团。在应用过程中，具有传质距离短、吸附速率快、净除率高等明显的动力学优势。
技术实现思路
为了克服上述现有技术所存在的不足，本专利技术提供一种酸性阳离子交换纤维的制备方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种酸性阳离子交换纤维的制备方法，包括下述步骤：(1)将聚丙烯纤维加入到适量的有机醇中，并加入二乙烯三胺，搅拌状态下于回流反应，产物用水洗涤、晾干，得到预处理聚丙烯纤维；(2)将预处理后的聚丙烯纤维浸泡于含有硫酸亚铁铵和丙烯酰胺的水溶液体系中，通氮气15min，80℃水浴接枝反应6h；反应结束后除去丙烯酰胺单体，依次用水、酸清洗产物，最后用水洗至中性，烘干至恒重，得弱碱性离子交换纤维。所述步骤(1)中有机醇为乙二醇、三甘醇、丙三醇中的一种。所述步骤(2)水溶液体系中丙烯酰胺浓度为25％，硫酸亚铁铵浓度为0.25％。所述步骤(2)中酸为1-5％的盐酸、硫酸、醋酸和硝酸溶液中的一种。所述步骤(2)烘干至恒重具体是在70℃真空烘箱中保持24h。所述步骤(2)中聚丙烯纤维与丙烯酰胺的重量比为1:8-10。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的酸性阳离子交换纤维选择聚丙烯纤维在辐照下引发接枝，离子交换树脂具有很大的比表面，交换和洗脱速度快，具有明显的动力学优势；可以对SO2、HCl、Cl2、HF等酸性气体以及水相中的阴离子有机污染物进行有效吸附，并且吸附速度快，吸附容量大。具体实施方式为了更好的理解本专利技术，下面结合实施例进一步说明本专利技术，但不是对本专利技术的限制。实施例11、将20g聚丙烯纤维加入到150ml乙二醇中，并加入40g二乙烯三胺，搅拌状态下于回流反应，产物用水洗涤、晾干，得到预处理聚丙烯纤维，备用。2、将1g预处理后的聚丙烯纤浸泡于40mL含有0.1g硫酸亚铁铵和10g丙烯酰胺的水溶液体系中，通氮气15min，80℃水浴接枝反应6h；反应结束后除去丙烯酰胺单体，产物用水洗涤三次，1％的盐酸水溶液清洗两次，最后用水洗至中性，在70℃真空烘箱中保持24h恒重，得弱碱性离子交换纤维。实施例21、将25g聚丙烯纤维加入到165ml乙二醇中，并加入35g二乙烯三胺，搅拌状态下于回流反应，产物用水洗涤、晾干，得到预处理聚丙烯纤维，备用。2、将1.5g预处理后的聚丙烯纤浸泡于32mL含有0.08g硫酸亚铁铵和8g丙烯酰胺的水溶液体系中，通氮气15min，80℃水浴接枝反应6h；反应结束后除去丙烯酰胺单体，产物用水洗涤3次，3％的硫酸溶液洗涤三次，最后用水洗至中性，在70℃真空烘箱中保持24h恒重，得弱碱性离子交换纤维。实施例31、将22g聚丙烯纤维加入到130ml乙二醇中，并加入45g二乙烯三胺，搅拌状态下于回流反应，产物用水洗涤、晾干，得到预处理聚丙烯纤维，备用。2、将1.2g预处理后的聚丙烯纤浸泡于36mL含有0.09g硫酸亚铁铵和9g丙烯酰胺的水溶液体系中，通氮气15min，80℃水浴接枝反应6h；反应结束后除去丙烯酰胺单体，产物用水洗涤三次，5％的硝酸水溶液清洗两次，最后用水洗至中性，在70℃真空烘箱中保持24h恒重，得弱碱性离子交换纤维。上述实施例中步骤1还可用下述步骤代替：将聚丙烯纤维用丙酮洗净，在80℃条件下真空干燥3h，干燥后的聚丙烯纤维置于硫酸纸袋中在室温下接受γ射线辐照，以1kGy/h的辐照剂量率辐照时间为12h，取出辐照后的聚丙烯纤维，放入干燥器中干燥，备用。本专利技术提供的酸性阳离子交换纤维选择聚丙烯纤维在辐照下引发接枝，离子交换树脂具有很大的比表面，交换和洗脱速度快，具有明显的动力学优势；可以对SO2、HCl、Cl2、HF等酸性气体以及水相中的阴离子有机污染物进行有效吸附，并且吸附速度快，吸附容量大。以上内容仅仅是对本专利技术所作的举例和说明，所属本
的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离专利技术或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酸性阳离子交换纤维的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)将聚丙烯纤维加入到适量的有机醇中，并加入二乙烯三胺，搅拌状态下于回流反应，产物用水洗涤、晾干，得到预处理聚丙烯纤维；(2)将预处理后的聚丙烯纤维浸泡于含有硫酸亚铁铵和丙烯酰胺的水溶液体系中，通氮气15min，80℃水浴接枝反应6h；反应结束后除去丙烯酰胺单体，依次用水、酸清洗产物，最后用水洗至中性，烘干至恒重，得弱碱性离子交换纤维。

【技术特征摘要】
1.一种酸性阳离子交换纤维的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)将聚丙烯纤维加入到适量的有机醇中，并加入二乙烯三胺，搅拌状态下于回流反应，产物用水洗涤、晾干，得到预处理聚丙烯纤维；(2)将预处理后的聚丙烯纤维浸泡于含有硫酸亚铁铵和丙烯酰胺的水溶液体系中，通氮气15min，80℃水浴接枝反应6h；反应结束后除去丙烯酰胺单体，依次用水、酸清洗产物，最后用水洗至中性，烘干至恒重，得弱碱性离子交换纤维。2.根据权利要求1所述的一种酸性阳离子交换纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中有机醇为乙二醇、三甘醇、丙三醇中的一种。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱小平，陈婉芳，陆启湖，李健，周钰明，强金凤，吴云，李杰，邓炳波，卢珊珊，
申请(专利权)人：马鞍山中创环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34