[發(fā)明專利]一種改性無紡布吸附苯乙烯氣體的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310141793.4
• 申請日: 2013-04-23
• 公開（公告）號: CN103285710A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏俊富;路暉;趙孔銀;凌茜茜;孫小靜
• 申請（專利權(quán)）人: 天津工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B01D53/04
• 分類號: B01D53/04;B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種改性無紡布吸附苯乙烯氣體的方法，屬于功能高分子材料和環(huán)境領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

苯乙烯是一種重要的化學(xué)單體，廣泛應(yīng)用于合成塑料、樹脂及橡膠等化學(xué)工業(yè)，苯乙烯年產(chǎn)量均以10⁶t計，以苯乙烯為單體的塑膠行業(yè)中產(chǎn)生大量的苯乙烯廢氣，它是毒性較強(qiáng)的化學(xué)危險品，可被呼吸道、皮膚以及消化道所吸收。同時，苯乙烯也存在于環(huán)境中，在香煙煙霧、汽車尾氣、飲用水和食品包裝中均有發(fā)現(xiàn)，不僅對生態(tài)環(huán)境造成極大的影響，還嚴(yán)重危害人類的身體健康。1996年，世界衛(wèi)生組織(WHO)的國際癌癥研究小組對苯乙烯進(jìn)行深入的研究后得出結(jié)論，苯乙烯有致癌作用。呼吸苯乙烯氣體會使人產(chǎn)生淋巴瘤、造血系統(tǒng)瘤和非瘤疾病，尤其是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的疾病，后者具有潛伏性。隨著呼吸苯乙烯氣體時間的持續(xù)和劑量的積累，致使危險性更大。苯乙烯屬于芳香類碳?xì)浠衔铮趪覙?biāo)準(zhǔn)《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB-14554-93)中被列為惡臭污染物，且是八大受限污染物之一。逸散在空氣中的惡臭物質(zhì)對人類的危害，在七大公害中僅次于噪聲而居于第二位，因此世界各國對惡臭污染都給予了高度重視。?

目前處理苯乙烯的方法主要有吸收法、冷凝法、生物膜法、吸附法、熱破壞法。生物膜法【Performance?of?a?fungal?monolith?bioreactor?for?the?removal?of?styrene?from?polluted?air，2009.10】就是將微生物(人工培養(yǎng))固定附著在多孔性介質(zhì)填料表面，并使污染氣體在填料床層中進(jìn)行生物處理，可將其中污染物除去，并使之在空隙中降解。這種方法國外研究較短，國內(nèi)研究極少，近幾年迅速發(fā)展起來，尚未取得實(shí)際應(yīng)用。吸收法【吸附法凈化有機(jī)廢棄模擬與實(shí)驗(yàn)研究，湖南大學(xué)碩士學(xué)位論文，2007.4】主要利用苯類有機(jī)廢氣能與大部分油類物質(zhì)互溶的特點(diǎn)，用高沸點(diǎn)、低蒸汽壓的油類作為吸收劑來吸收廢氣中的有機(jī)物。但其吸收的范圍有限。吸收劑難以選取，吸收后的吸收溶液需進(jìn)一步處理，有可能造成二次污染，并且費(fèi)用較高，限制了其實(shí)際應(yīng)用。冷凝法工藝原理簡單，可直接回收液態(tài)目標(biāo)化合物，但冷凝法要達(dá)標(biāo)需要降到很低的溫度，能耗非常高。熱破壞法是目前應(yīng)用比較廣泛、研究較多的有機(jī)廢氣治理方法，特別是對于低濃度有機(jī)廢氣。有機(jī)化合物的熱破壞可分為直接火焰燃燒和催化燃燒，其過程是復(fù)雜的，并且可能包括一系列分解、聚合及自由基反應(yīng)。適用于成分復(fù)雜，濃度較高的VOCs氣體，具有效率高，處理效果好等優(yōu)點(diǎn)，目前在工業(yè)上廣泛使用，對于室內(nèi)的低濃度有機(jī)氣體而言不太適用，同時燃燒煙氣的容易導(dǎo)致二次污染問題。吸附法是處理有機(jī)廢氣方法中應(yīng)用最為廣泛的一種。吸附劑有天然或合成的、有機(jī)或無機(jī)的，種類繁多，而實(shí)用性高的吸附劑種類卻很少，吸附苯乙烯所用的傳統(tǒng)吸附劑是活性炭【活性炭吸附處理苯和甲苯氣體的性能及機(jī)理研究，昆明理工大學(xué)博士學(xué)位論文，2010.10】，但是苯系物易使活性炭失活，活性炭失活后存在二次污染問題【201210028722.9】解吸溫度較高、時間較長【活性炭吸附VOCs及其脫附規(guī)律的研究，同濟(jì)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文，2007.3】。無紡布年產(chǎn)量超過100萬噸，來源廣泛，接枝后的無紡布具有較快的吸附速度，較短的解吸時間，較低的解吸溫度以及較好的重復(fù)利用性。?

纖維材料不僅適合于用作大規(guī)模空氣凈化設(shè)備的濾料.還可作為各種有特殊用途的個體防護(hù)用品(個體防護(hù)服裝、口罩、手套等)的過濾夾層，吸附有害物。一種具有特殊化學(xué)功能基團(tuán)的纖維材料，能直接作為某些特殊防護(hù)服裝及勞動保護(hù)用品的夾層絮片，在保證良好透氣性的衛(wèi)生條件下，吸附有害氣體，從而有效地保護(hù)人體。據(jù)文獻(xiàn)報導(dǎo)軍用防護(hù)服裝有三層織物組成。其外層為含有陰離子交換基因的功能性纖維織物層，該層能有效地吸附各種堿性氣體或?qū)⒔樽託庖活惖亩拘詺怏w分解為HCl、SO₂、C₂H₆小分子氣體；其中間層為陰離子交換纖維織物層，它能有效地吸附各種酸性氣體或毒性氣體分解出的小分子氣體；其內(nèi)層為棉纖維織物，主要起吸汗保暖作用。?

通過接枝聚合反應(yīng)，在材料基體上引入特定的物質(zhì)，是實(shí)現(xiàn)材料改性的有效手段。這樣既可以保持材料原有的物理機(jī)械性能，又可以靈活的獲得各種功能性。如果通過接枝的方法把丙烯酸酯接枝到無紡布上，就可以把無紡布材料良好的柔韌性和丙烯酸酯吸附性能高、熱穩(wěn)定性好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來。?

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問題是普通吸附材料不具有選擇性、重復(fù)利用性差、解吸時間長等問題。?