[發明專利]一種離子交換纖維材料的清潔再生工藝

無效

• 申請號: 200910019600.1
• 申請日: 2009-12-08
• 公開（公告）號: CN101708476A
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發明（設計）人: 張其坤;雷步增
• 申請（專利權）人: 山東師范大學
• 主分類號: B01J49/00
• 分類號: B01J49/00
• 代理公司: 濟南圣達專利商標事務所有限公司 37221
• 代理人: 王立曉

技術領域

本發明涉及一種再生技術，特別涉及一種采用食品級氯化鈉溶液對離子交換材料進行再 生處理，實現離子交換纖維材料的清潔再生技術，屬于功能高分子材料技術領域。

背景技術

離子交換纖維材料是繼離子交換樹脂之后的一類新型的具有離子交換與吸附、化學反應 催化、生物活性等新穎功能的纖維材料。與離子交換樹脂相比，它具有比表面積大、交換與 洗脫速度快、容易再生、應用形式多樣、在液相和氣相都能使用、在溶液中幾乎不溶脹、流 體阻力小等特點。已在醫藥成分提純、核廢水和工業污水處理、廢氣毒氣處理、空氣與飲用 水凈化、食品藥品脫色、貴重金屬富集與有機溶劑回收、生物物質提高收率等產業取得了廣 泛的應用。

一直以來，離子交換纖維的再生都是沿用傳統的樹脂再生工藝即用一定濃度的酸、堿浸 泡再生的方法，這種方法非產有效而且為離子交換材料的廣泛應用作出了突出貢獻。但是這 種方法存在再生后廢液需用大量的酸或堿處理至中性，造成試劑浪費、成本提高等問題；同 時，材料在食品、醫療等行業的應用中受到一定的限制。例如，用于蔗糖脫色時傳統的方法 勢必給蔗糖生產體系帶來污染，也給設備帶來了耐腐蝕性能的要求，增加了生產成本。開發 一種清潔的再生工藝成為此類材料研究開發的一個熱點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種離子交換纖維材料的清潔再生工藝，該種工藝操作簡單、成 本低，再生率高。

本發明采取的技術方案為：

一種離子交換纖維材料的清潔再生工藝，它是將離子交換纖維材料在一定濃度的食品級 NaCl溶液中浸泡和恒溫振蕩一定時間制得再生材料。

所述的離子交換纖維材料是含有強酸型或弱酸型官能基團的離子交換纖維材料。

所述的離子交換纖維材料優選聚四氟乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈和聚乙烯醇為基體的離子交 換纖維材料。

所述的食品級NaCl溶液的質量濃度為5～20％。

所述的食品級NaCl溶液優選pH值調為5～6的。

所述的離子交換纖維材料與食品級NaCl溶液的用量比例關系1∶50～100(質量g∶體積ml)。

所述的浸泡時間為10～60min，溫度為30～90℃。

所述的恒溫振蕩時間為10～60min，溫度為30～90℃。

本發明采用食品級氯化鈉溶液對離子交換材料進行再生處理，經過調整再生條件，可以 實現離子交換纖維材料的清潔再生，再生率高。避免了傳統的再生工藝用堿或酸為再生劑， 再生后廢液需用大量的酸或堿處理至中性，造成試劑浪費、成本提高等問題，也避免了對應 用體系的污染以及對設備的腐蝕。原料容易獲得、操作方便，成本較低，為離子交換纖維材 料的工業化特別是在食品醫療、蔗糖等行業的應用提供了有利條件。

附圖說明

圖1為NaCl濃度對再生率的影響；縱坐標為再生率，橫坐標為NaCl濃度，再生溫度 為70℃，pH值為6，再生時間為50min。

圖2為時間對再生率的影響；縱坐標為再生率，橫坐標為時間，NaCl濃度為10％，再 生溫度為70℃，pH值為6。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明進行詳細的說明。

實施例1

稱取0.5g的聚丙烯基陽離子交換纖維于稱量瓶中，真空干燥至恒重。用0.5mol/L的氫氧 化鈉和0.5mol/L的鹽酸交替浸泡材料活化功能基團。具塞錐形瓶中將預處理好的纖維材料浸 泡于50mL含鈣鎂離子1.0％的溶液中，在恒溫振蕩器中30℃振蕩2小時。濾出交換纖維材料， 用滴定法測定浸泡前后溶液中鈣鎂離子濃度，計算每克纖維吸附交換鈣鎂離子的量。將纖維 沖洗干凈至中性，用事先配制好的10.0％的50mL食品級NaCl溶液浸泡，加鹽酸調節食品級 NaCl溶液至pH值為6，在恒溫振蕩器中70℃振蕩1小時。滴定再生溶液中鈣鎂離子濃度， 計算每克纖維解析出鈣鎂離子的量。和前面每克纖維交換鈣鎂離子的量相比較計算再生率為 98％。

實施例2