陽離子化織物的制備及其在染色廢水中的應(yīng)用研究.pdf

1、陽離子改性劑可以在棉織物中引入帶有陽離子性的基團或化合物從而制備陽離子化織物。陽離子化織物表面帶正電荷，對陰離子染料的吸附具有一定的應(yīng)用價值，在染料廢水處理方面越來越受到人們的廣泛關(guān)注。本文以環(huán)氧氯丙烷（ECH）、三甲胺（TMA）和鹽酸（HCl）為反應(yīng)原料，采用水相法合成陽離子改性劑3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨（CHPTMAC），并將其接枝到織物上制備陽離子化織物。通過氣相色譜儀監(jiān)測反應(yīng)原料 ECH和副產(chǎn)物1,3-二氯丙醇（DCP）在

2、反應(yīng)過程中的濃度變化情況，從而控制反應(yīng)條件，并以ECH的轉(zhuǎn)化率以及CHPTMAC改性織物處理染料廢水的吸附效果作為考察指標，確定合成 CHPTMAC的最佳工藝。采用紅外光譜儀（FT-IR）和核磁共振譜儀（1H-NMR）等表征手段確定CHPTMAC的官能團及結(jié)構(gòu)。在最佳合成 CHPTMAC條件的基礎(chǔ)上，探討了改性劑量、NaOH濃度、改性時間和改性溫度對吸附量的影響，確定陽離子化織物的最佳制備條件。在最佳制備條件下，考察了染料溶液初始濃度、

3、電解質(zhì)含量、吸附時間和吸附溫度等條件對陽離子化織物吸附性能的影響，進一步確定陽離子化織物吸附染料的等溫線模型，探究了陽離子化織物的吸附機理。此外，在最佳吸附條件的基礎(chǔ)上，采用水浴恒溫振蕩法初步探究了二氧化硫脲濃度、NaOH濃度及剝色時間對陽離子化織物剝色性能的影響，確定最佳剝色條件并初步探索多次剝色/吸附實驗對陽離子化織物回用性能的影響。
　　本論文的主要研究結(jié)果如下：
　　1、研究了反應(yīng)物配比、pH、反應(yīng)時間和反應(yīng)溫度對合

4、成產(chǎn)物中CHPTMAC含量的影響。研究結(jié)果顯示：反應(yīng)物配比n(ECH):n(TMAHC)=1，pH為8左右，反應(yīng)時間5h，反應(yīng)溫度為30℃時，ECH的轉(zhuǎn)化率達到94.37％。在此條件下合成的產(chǎn)物通過改性織物對染料廢水的吸附性能好，吸附率達到97.8%。
　　2、研究了陽離子化織物的制備條件對染料吸附性能的影響，研究結(jié)果顯示：對選定的質(zhì)量濃度為46%的CHPTMAC水溶液，改性劑量為2.2g，NaOH濃度8g/L，改性時間和改性溫度

5、分別為60min和60℃時，在浴比為1:50的條件下，制備的陽離子化織物對活性黃 FN-2R、弱酸性紅 A-2BF、直接藍 TLE染料的吸附量分別達到14.851mg/g、14.619 mg/g、14.842 mg/g。
　　3、對于選定的陽離子化織物，研究了活性黃FN-2R、弱酸性紅A-2BF、直接藍TLE染料溶液的初始濃度、電解質(zhì)含量、吸附時間和吸附溫度等條件對陽離子化織物吸附性能的影響。研究結(jié)果顯示：當各染料溶液初始濃度40

6、0 mg/L，吸附時間40～60min、吸附溫度60℃、無電解質(zhì)，在浴比為1:50的條件下，陽離子化織物對活性黃FN-2R、弱酸性紅 A-2BF、直接藍 TLE染料的吸附率分別達到95.15%、95.89%和99.04%。陽離子化織物吸附活性黃FN-2R和弱酸性紅A-2BF染料符合Langmuir等溫模型，吸附直接藍 TLE染料則符合 Freundlich等溫模型，且對各染料的吸附屬于自發(fā)、吸熱的過程。
　　4、研究了二氧化硫脲濃