[發明專利]抗海洋生物污損的螯合離子交換纖維及其制備方法

無效

• 申請號: 201210066989.7
• 申請日: 2012-03-06
• 公開（公告）號: CN102631954A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 張田林;馬慧敏;何俊;劉霖;李健南;唐皖;孫珂
• 申請（專利權）人: 淮海工學院
• 主分類號: B01J45/00
• 分類號: B01J45/00;D06M15/273;D06M15/263;C22B7/00;C22B60/02
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技術領域

本發明涉及一種螯合離子交換纖維，特別涉及基材纖維表面涂覆含有偕胺肟、水楊醛肟和季胺基功能樹脂的螯合離子交換纖維，具有抗海洋生物污損的特性，可以用于海水中鈾的分離和富集，屬于功能材料領域。?

技術背景

海水提鈾是能源開發的途徑之一，盡管海水中鈾的濃度很低，僅有3.3μg/L左右，但是總儲量估計高達40億噸左右。自上世紀六十年代以來，許多國家對海水提鈾進行了廣泛的研究。但惟有日本的毛刷狀螯合纖維吸附法是海水提鈾具有實用價值的。然而任何固態物質在海水中定存，必定會出現嚴重的海洋生物污損問題。類似解決網具和船舶上海洋生物污損問題的高效易行辦法是其表面涂覆含有有機錫鹽和亞銅鹽的涂料涂層。?

專業人員都熟知：①偕胺肟是選擇性螯合吸附海水中UO₂(CO₃)₃^4-離子的首選；②季銨鹽型陰離子交換樹脂也是選擇性吸附水溶液中UO₂(SO₄)₃^4-離子的首選，也是細菌微生物的殺滅劑；③水楊醛肟是水系中Pd²⁺、Ni²⁺、Zn²⁺或Cu²⁺等重金屬離子的檢測分析試劑，其配合物也是高活性的細菌微生物殺滅劑。依據海水富集Ni²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺或UO₂(CO₃)₃^4-離子對螯合離子交換纖維的要求，本發明人在前期研究工作基礎上，設計一種具有抗海水生物污損功能的螯合離子交換纖維，可用于海水中UO₂(CO₃)₃^4-離子的吸附和分離。所述的抗海水生物污損螯合離子交換纖維是以合成纖維或合成纖維與棉、麻混紡纖維為基材纖維，基材纖維表面涂覆含有偕胺肟、水楊醛肟和季胺基三功能基的功能樹脂涂層。其中所述功能樹脂涂層所鏈接的偕胺肟、水楊醛肟和季胺基，產生對UO₂(CO₃)₃^4-離子選擇性螯合吸附和離子交換功能；所述功能樹脂涂層所鏈接的水楊醛肟螯合吸附海水中Ni²⁺、Zn²⁺或Cu²⁺等重金屬離子轉變為配合物，和所述功能樹脂涂層所鏈接的季胺基一同產生對海洋生物的殺滅和拒附作用，能夠保持螯合離子交換纖維在海水中的清潔。?

螯合離子交換纖維的制備方法主要有兩種，一種是基材纖維的化學改性，使得基材纖維具有離子吸附能力和離子螯合能力。但是基材纖維經過化學改性后，一些機械性能有顯著劣化，影響螯合離子交換纖維的加工性能和使用性能。其次是功能性單體與第二單體的共聚樹脂紡絲，或功能性單體對基材纖維的接枝共聚。但是功能性單體大都是合成技術復雜或價格昂貴，紡絲得到的螯合離?子交換纖維的功能基團部分隱蔽在纖維內部，造成功能性單體的浪費。?

制備螯合離子交換纖維的技術也有混合成纖法，一種是將功能物質分散到成纖的紡絲液中，另一種是將功能性樹脂和普通聚合物混合紡絲制得螯合離子交換纖維。混合成纖技術能夠使用的功能物質不多見，功能性樹脂難以能夠承受紡絲的條件工藝，造成混合成纖技術制備螯合離子交換纖維不多見。?

鑒于以上問題，本發明又提供了抗海洋生物污損螯合離子交換纖維的制備方法，是以合成纖維或合成纖維與棉、麻混紡纖維為基材纖維，將基材纖維浸漬在含有環氧基的聚丙烯酸酯功能樹脂溶液中，制得表面涂覆環氧聚丙烯酸酯功能樹脂的環氧功能纖維；而后所述的環氧功能纖維依次與有機多胺的開環反應、與丙烯腈的Michael加成反應、與5-氯甲基水楊醛的季銨化反應、以及與羥胺的加成反應，從而在基材纖維表層引入偕胺肟、水楊醛肟和季胺鹽三個功能基，成為抗海洋生物污損螯合離子交換纖維。?

發明內容

本發明提供的抗海洋生物污損螯合離子交換纖維制備方法包括如下步驟：?

步驟一、環氧功能纖維的制備?