鞣革膠原纖維水刺非織造材料重金屬吸附性能研究.pdf

1、我國作為制革大國，大量制革廢棄物造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)，如何合理利用皮革廢棄物，變廢為寶，成為制約我們經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。為不斷拓廣廢棄物的用途，本課題將皮革邊角料梳理開纖得到的鞣革膠原纖維作為研究對象，對其耐濕熱性能進(jìn)行研究，并利用非織造工藝中氣流成網(wǎng)、水刺加固方法制成鞣革膠原纖維水刺非織造材料，再通過戊二醛黑荊樹單寧固化，制成重金屬吸附材料，對制備材料的Cu2+、Pb2+吸附性能、解吸附性能進(jìn)行探究，為廣泛應(yīng)用鞣革膠原纖維材料提供

2、新的思路。
　　鞣革膠原纖維耐濕熱性質(zhì)研究中，經(jīng)差熱分析、熱重分析、紅外光譜、X射線衍射分析，鞣革膠原纖維敏感溫度為105℃，所以在后續(xù)加工過程中，應(yīng)注意處理溫度不宜超過105℃，高于105℃后會加劇鞣革膠原纖維的蛋白質(zhì)大分子三股螺旋鏈的結(jié)構(gòu)破壞，結(jié)晶區(qū)解體，導(dǎo)致強(qiáng)伸性變差。
　　利用正交設(shè)計(jì)得到最優(yōu)制備工藝為：鞣革膠原水刺非織造材料放入浴比1:40質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60g/L的黑荊樹單寧水溶液中，于40℃下水浴震蕩8h；將水刺材料

3、取出，放入浴比1:40體積分?jǐn)?shù)為4％的戊二醛溶液，于40℃下水浴震蕩10h進(jìn)行交聯(lián)作用，最后于30℃下干燥10h。制得材料面密度增加40％，厚度變化不明顯，MD方向、CD方向強(qiáng)力分別提高65.5％和22.5％，同時(shí)斷裂伸長率分別下降57.7％和46.9％，固化單寧前后鞣革膠原纖維水刺材料耐酸性均強(qiáng)于耐堿性，堿性條件水解后形成凝膠狀多肽鏈。
　　在相同的初始濃度、溶液溫度、溶液 pH值實(shí)驗(yàn)條件下，單寧固化鞣革膠原水刺材料對Cu2+、

4、Pb2+重金屬離子吸附能力優(yōu)于未處理的廢鞣革膠原水刺材料；隨著重金屬初始濃度、溶液溫度、溶液pH值的增加，固化單寧前后鞣革膠原纖維水刺材料對重金屬的吸附量均增加；通過吸附動力學(xué)分析，準(zhǔn)一級動力學(xué)方程擬合較差，準(zhǔn)二級動力方程擬合效果較好。吸附等溫線分析，F(xiàn)reundlich方程和Langmuir方程均能較好擬合單寧固化廢鞣革膠原水刺材料的重金屬吸附規(guī)律，固化單寧后鞣革膠原水刺材料重金屬吸附能力得到提高。利用稀HCl溶液解吸附后，發(fā)現(xiàn)重金屬