[發明專利]一種適用于擴散滲析回收粘膠纖維生產中壓榨堿液的陽離子交換膜的制備方法

有效

• 申請號: 201310311750.6
• 申請日: 2013-07-24
• 公開（公告）號: CN103349915A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發明（設計）人: 易家祥;鄧傳東;朱小川;張仁友;陳勇君
• 申請（專利權）人: 宜賓海絲特纖維有限責任公司;宜賓絲麗雅股份有限公司;宜賓絲麗雅集團有限公司
• 主分類號: B01D67/00
• 分類號: B01D67/00;B01D71/82;B01D69/02
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 趙麗

技術領域

本發明涉及一種擴散滲析用陽離子交換膜的制備方法，更具體地說，本發明涉及一種適用于擴散滲析回收粘膠纖維生產中壓榨堿液的陽離子交換膜的制備方法，屬于粘膠纖維生產中膜回收的膜制備技術領域。

背景技術

在化纖行業中的粘膠纖維生產過程，會產生含有高濃度有機物（以半纖維素為主）的堿性液體。如果任其直接排放，將引起嚴重的環境污染。如果采用中和的方法處理該堿液，將消耗大量的酸，并且造成堿液中形成大量的無機鹽，因此對該堿液中的堿進行回收，并使其中的有機物成為可以進行無害化處理的固體物質才是對環境更為友好的處理方式。

粘膠短纖維是存在于天然產物中的纖維素再加工產品，具有吸水保濕、光滑涼爽、透氣、抗靜電、染色絢麗等特性。其生產過程是以用竹、木、棉、麻等富含纖維素的植物所制得的漿粕為原料，經燒堿浸漬、黃化，并在酸性凝固浴中再生從而獲得粘膠纖維產品，在燒堿浸漬、壓榨的環節會產生上述堿性液體，該堿性液體叫做壓榨堿液，不同于其他行業產生的廢堿液，其成分主要為氫氧化鈉和半纖維素，目前對該堿液中的堿回收還缺乏有效的手段，盡管在少數領域采用納濾膜法回收堿，但仍然存在回收率低、運行成本高的缺點。

擴散滲析是利用半透膜或選擇透過性離子交換膜，使溶液中的溶質由高濃度一側通過膜向低濃度一側遷移的過程，該過程是以濃度差為動力。它主要用于有機和無機電解質的分離和純化。在環境工程方面，目前主要用于酸﹑堿廢液的處理和回收。

但是目前現有技術中的擴散滲析陽離子交換膜為耐酸性的陽離子交換膜，其應用的擴散滲析膜回收主要是回收酸液，不適用于粘膠纖維生產中的壓榨堿液的回收。

國家知識產權局于2013.2.6公開了一件公開號為CN102908916A，名稱為“一種中空纖維擴散滲析堿回收膜的制備方法”的發明專利，該專利公開了一種高分子膜的制備方法，具體是指一種中空纖維擴散滲析堿回收膜的制備方法。本發明中選用聚丙烯、聚丙烯腈、或尼龍的中空纖維超濾膜為中空纖維基膜，將基膜置于等離子體室中進行等離子體活化，將活化過的中空纖維基膜浸泡在苯乙烯、二乙烯苯、過氧苯甲酰的溶液中進行功能團接枝，再將功能團接枝后的中空纖維基膜以硫酸銀為催化劑，以濃硫酸為磺化劑進行磺化。本發明的優點是單位面積的膜材料中具有處理量大、做成組件占地面積小等特點。本發明具有廣泛的應用前景。

上述專利為適用于堿回收的擴散滲析膜，雖然已經解決了以往的膜不適用于堿環境的問題，但是依然存在強度低、壽命短、運行費用高的缺陷，不能適用于同時含有氫氧化鈉和半纖維素的粘膠纖維生產中壓榨堿液的回收處理。

發明內容

本發明旨在解決現有技術中的用于擴散滲析堿回收膜不能適用于同時含有氫氧化鈉和半纖維素的粘膠纖維生產中壓榨堿液的回收處理的問題，提供一種適用于擴散滲析回收粘膠纖維生產中壓榨堿液的陽離子交換膜的制備方法，使其產品能夠用于粘膠纖維生產中壓榨堿液的回收處理，并達到增加膜強度，延長膜壽命，降低運行費用的目的。

為了實現上述發明目的，其具體的技術方案如下：

一種適用于擴散滲析回收粘膠纖維生產中壓榨堿液的陽離子交換膜的制備方法，其特征在于：包括以下工藝步驟：

A、基膜的選材

選用以尼龍、聚丙烯和聚氯乙烯中的一種布，或任意二種共紡形的布為基膜；

B、基膜的輻照活化

將步驟A的基膜在氮氣氛圍下置于電子束輻照下進行活化，所述的活化采用10Mev的電子直線加速器，輻照劑量控制為2-20kgy。

C、功能團接枝處理

將步驟B中經過輻照活化的基膜進行功能團接枝；

D、磺化處理

將步驟C中經過接枝的基膜以硫酸銀為催化劑，以濃硫酸為磺化劑進行磺化，再經冷卻、分離，取出得到本發明的適用于擴散滲析回收粘膠纖維生產中壓榨堿液的陽離子交換膜。

本發明步驟C中，所述的將步驟B中經過輻照活化的基膜進行功能團接枝是指將步驟B中經過輻照活化的基膜浸泡于苯乙烯、二乙烯苯和過氧苯甲酰的混和溶液中進行功能團接枝。

上述的苯乙烯、二乙烯苯和過氧苯甲酰的用量比為70-90:10-20:0.1-1。

本發明步驟D中，所述的磺化過程中，磺化溫度為40-60℃。

本發明步驟D中，所述的磺化過程中，磺化時間為5-7小時。

本發明帶來的有益技術效果：