纤维素离子交换纤维在印染废水中的应用

棉纤维素阴离子交换纤维的发展简史及应用介绍。...

棉纤维素阴离子交换纤维发展简史

自20世纪40年代，F.M.Ford和W.P.Hall及J.D.Gutlorie分别用脲-磷酸对棉纤维进行磷酸化制得具有阳离子交换性能的磷酸化棉和用胺化法制备了阳离子交换棉后，纤维素离子交换纤维的合成在20世纪60年代取得重大进展，Peterson和Sber成功的制备出各类粉状离子交换纤维。但这些交换剂水力学性能差，其应用仅限于分析和小规模的制备工作。1959年，LookWood和Rafer研制出颗粒状再生纤维素交换剂，并发现它比纤维状的交换剂有更好的开放结构，但它在稀酸，稀碱中会逐渐溶解。1966年，Selegny等人发现使用交联剂可以阻止纤维素溶解。1968年，Crant报道了再生纤维素的功能化和交联情况，这段发展史说明，作为骨架的纤维素纤维不能忍受苛刻的环境条件，但是可以通过交联的方法提高制品的强度及耐酸碱性等。

纤维素离子交换纤维在印染废水中的应用

随着染料工业的迅速发展，我国的水环境受到十分严重的污染，每年大约有16亿m³的染料废水排入各类水环境中，这些染料废水成分复杂、高浓度、高色素、难降解物质多，且含有生物毒性或三制性能的有机物，难以采用常规的处理方法进行治理。尤其是废水中残存的染料组分，即使浓度甚低排入水体亦会造成水体透光率的降低，而最终将导致水体生态系统的破坏。近年来，针对水溶性离子型染料废水脱色困难这一问题，进行了各种研究，其中利用改性纤维素制备成各种离子交换纤维素进行脱色的研究取得了 较大进展。Wattties等发行一直羟丙基纤维素比纤维素本身对活性染料、直接染料、络合还原染料具有更大的亲和力，对除碱性染料外的其他染料废水的脱色效果优于活性炭。而丙烯酸纤维素的接枝共聚物，对碱性染料则显示出更大的亲和力。Thalouth报道了棉织物用特定浓度的双-(N 羟甲基 2-氨基甲酰乙基)乙胺或三-(2-N-羟甲基-2-氨基甲酰乙基)胺水溶液浸渍得到变性纤维素，对酸性染料有很好的吸附作用。宋光薄等人以棉纤维素为原料，利用尿素和磷酸等化学试剂使其改性，制成磷酸H型阳离子交换纤维素，对阳离子染料进行了脱色，发现其吸附脱色性能远优于一般的活性炭。Hwang等人利用纤维素与己二酸、二乙烯三胺、环氧氯丙烷反应之辈了聚环氧氯丙烷酰胺纤维素（Cell-PAE）,其对直接染料排放废水的吸附取得了满意的结果。Maeda等人报道了纤维素粉末阴离子交换纤维对阴离子染料的吸附，其吸附容量为活性炭的5~150倍。宫田等人用改性纤维素类吸附剂、利用棉纱纤维和丙烯酰胺接枝共聚，制成弱阴离子交换纤维，对离子型染料的吸附、交换十分有效，性能远优于活性炭，且易于解附、再生。

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