阴离子交换纤维

科技工作者之家 2020-11-17

阴离子交换纤维是具有阴离子交换功能的合成纤维。含单胺或伯胺基团为弱碱型,叔氨基团为强碱型。纤维基体有聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚苯乙烯共聚物和聚丙烯等。纤度0.1~1.0tex,强度7~15cN/tex,伸长率15%~30%,静态离子交换容量为1.5~5.0meq/g。皆通过相应主干纤维的功能团反应制得。用于吸附空气中的有毒和腐蚀性气体和放射性尘埃、催化剂载体和重金属离子吸附剂等。

概念阴离子交换纤维,商品名Vion-AS(强碱型)、Vion-AN(弱碱型)和SIVAN等,具有阴离子交换功能的特种纤维,一般含单胺或伯胺基团的为弱碱型,含叔胺基团的为强碱型,纤维基体为聚乙烯醇等。

特点纤维纤度一般为0. 1~1.0tex,断裂强度7~15cN/tex,断裂伸长15~30%,静态离子交换容量

为1. 5~5.0meq/g,多数纤维经百次吸附再生后,仍可保持其离子交换容量和机械性能。其吸脱附速度快,特别是在起始阶段,达到吸附饱和值的50%时仅需5~10分钟,而离子交换树脂需1小时。

制备方法制法以聚乙烯醇系为例,是将溴代缩醛化的聚乙烯醇纤维,分别浸于甲胺或乙二胺水溶液中,加入硫酸胺水溶液进行胺化反应,即得总离子交换容量为1.5~2.7meq/g的弱碱型阴离子交换纤维。若将溴代缩醛化的聚乙烯醇纤维改浸于三乙胺水溶液中,再加入硫酸胺进行叔胺化反应,即得总离子交换容量为1. 0~1.3meq/g的强碱型阴离子交换纤维。这些纤维的干、湿态强度较高,可耐酸、碱和有机溶剂,可进一步加工成织物或非纺造织物等。

用途它们可选择性分离空气中的有毒和腐蚀性气体,在冶金、化工等领域已用作防毒面罩和风道滤器,也可用作高效空气滤材,可吸附放射性尘埃,在切尔诺贝利核电站事故中曾有效地发挥了重要作用,经它净化后的空气或水质,纯度可达99%以上,用Vion离子交换非纺造织物所组装的空气净化器,其处理量为3000~50000m⁴/h。此外,它们还可用作催化剂的载体和由水溶液中回收重金属离子的吸附剂1。

本词条内容贡献者为:

邱学农 - 副教授 - 济南大学

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