[發明專利]一種吸附染料纖維及其繩索的制備方法

有效

• 申請號: 201810872335.0
• 申請日: 2018-08-02
• 公開（公告）號: CN109056105B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 譚淋;姜文松;李忠明;紀俊祥;馮百明;王海江;李亞靜
• 申請（專利權）人: 九力繩纜有限公司
• 主分類號: D01F8/08
• 分類號: D01F8/08;D01F8/16;D01F1/10
• 代理公司: 成都時譽知識產權代理事務所(普通合伙) 51250
• 代理人: 葉斌

本發明提供一種吸附染料纖維及其繩索的制備方法。該吸附染料纖維按照重量百分比的化學組成為：蝶烯骨架聚合物2～20wt％，聚丙烯腈與聚氨酯總含量在80～98wt％，其中聚丙烯腈與聚氨酯質量比在1：(0.25～4)；蝶烯骨架聚合物的結構式為：其中，n為整數且≥50，硫含量為0.5～5.0wt％。繩索由上述多條吸附染料纖維編織得到。制備方法包括：將蝶烯骨架聚合物與溶劑一混合均勻得到蝶烯骨架聚合物分散液；將聚丙烯腈、聚氨酯與溶劑二混合均勻得到復合紡絲溶液；將分散液和復合紡絲溶液混合均勻后采用濕法紡絲工藝制備復合纖維。將本發明的復合纖維及其繩索應用于染料吸附過程的吸附效率最高可保持在90％以上。

技術領域

本發明屬于功能纖維制備領域，具體涉及一種吸附染料纖維及其繩索的制備方法。

背景技術

染料污染問題日益成為全球重要熱點問題之一，眾所周知，被染料污染的水質其COD、BOD等指標嚴重超過國際標準，對人類生活用水及健康造成極大的危害[1]。這類廢水主要來源于染料合成及染料中間體生產環節，由各種產品和中間體結晶的母液、生產過程中流失的物料及設備的廢水等組成。迄今為止，已知的商業染料超過100000種，年產量超過7×10⁵噸/年[1]，工業部門會向水中排放30000到150000噸的染料材料[4]，紡織工業的總染料消耗量超過10000噸/年，染料約100噸/年排放到自然環境中。由于染料工業和印染行業的快速發展，染料廢水的產生量也迅速增加，給廢水處理技術提出了新的要求，也給環境帶來了嚴重的危害和威脅。工業廢水處理方式包括絮凝/凝固[2]，膜分離[3]，化學沉淀[4]，氧化[5]和電化學過程[6]等，但膜分離技術膜容易發生堵塞、壽命較短、成本高和能耗大，限制了大規模工業化應用；絮凝/凝固和化學沉淀會消耗大量絮凝劑，同時產生大量處理較難的沉渣，且運行成本費用較高，對易溶性的染料廢水處理效果較差；氧化還原法出水水質較差，需要消耗酸堿，有二次污染，且不能再生；電化學法耗能大，化學反應造成二次污染，設備要求高。基于上述發現這些工藝在去除染料方面的選擇性差，效率低，污泥處理困難，高運行成本和二次污染是其主要缺點[7]。另一方面，對于吸附法來說，表面積，孔隙體積等幾個特征可以決定吸附劑的吸附能力[8]，所以具有綠色可循環吸附材料越來越被關注。

常用的有機染料吸附劑主要是各種類型的多孔性高比表面積材料，如活性碳[9]、分子篩[10]、黏土[11]、多孔金屬氧化物[12]、天然大分子[13]、合成高分子多孔材料[14]及其復合材料[15]等。其中有機多孔材料物理化學性質穩定，比表面積高，質量輕，孔道均一，并且功能化修飾之后，具有定向，選擇等功能的高效吸附特性，尤其是蝶烯類，杯芳烴類，冠醚和環糊精等主客體材料逐漸引起科學工作者的興趣[4-5]。蝶烯類多孔材料，自具微孔特性，芳香骨架結構，簡單功能性修飾后具有綠色功能化特色。合成工藝簡單可靠，可實現大規模制備，且所制備的功能性多孔材料具有綠色可循環吸附染料特性，在處理染料污染上具有雙重綠色化優勢。

然而常規獲得的蝶烯類材料外觀形態多為粉體，使用時候一方面容易吸入人體，容易導致安全問題；另一方面，粉體材料使用后不易回收，容易導致材料的損失。因此，如何選擇一種合適的載體，使其同時具備生產工藝簡單、機械性能良好、比表面積比較高、在普通廢水中不易降解等條件，是目前的研究難點。

參考文獻