[发明专利]一种改性丙纶无纺布制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种接枝改性的丙纶无纺布、制备方法，及将其用作染料废水、化工废水吸附分离处理的过滤材料。 

背景技术

目前，膜分离技术已得到普遍关注和应用。随着物理化学、高分子科学、生物医学、环境科学等学科的发展，新型膜材料和制膜技术的不断涌现，人们对膜性能要求越来越高，如具有良好的热稳定性、化学稳定性，耐微生物降解等。现有聚合物分离膜主要有反渗透膜、纳滤膜、超滤膜和微滤膜等，其分离机理主要基于筛分原理和道南静电排斥效应。通常，多孔膜（纳滤膜、超滤膜和微滤膜）存在着力学性能差、膜分离孔径小、操作压力大、污染严重、操作压力高、价格昂贵等缺陷，困扰着膜技术的发展。 

纺织材料包括各种机织物、针织物和无纺布等，按化学组成分类，主要包括涤纶、锦纶、丙纶和腈纶等，其中，涤纶与锦纶强度高，耐化学性能相对较差，而丙纶耐化学性能优良、价格低廉。丙纶织物主要是机织物、单丝织物、熔喷无纺布、纺粘布以及熔喷与纺粘复合无纺布等。这些布状材料具有力学强度高、孔隙率和表观孔径大，来源广泛、价格低廉等优点，但由于这些材料表面的活性基团少、表观孔径太大，无法直接应用于膜过滤分离过程中。因此，须对这些布状材料进行表面改性，在赋予这些织物材料活性基团同时保持织物透水和透气性能。 

聚合物表面接枝改性方法主要有高能射线照射、电子束照射、等离子照射、紫外线照射和引发剂引发聚合等，相比较而言，利用紫外照射技术将含有活性基团大分子通过化学键合方法而固定在材料表面而可长期保持材料的改性性能。这种方法简单易实施、对织物力学性能影响小。尽管熔喷丙纶非织造材料具有平均纤维直径小、表观孔径大的特点，这种织物接枝后力学性能较低、在反复应用过程中会有大量碎纤维脱落，影响其吸附分离效果。丙纶单丝织物力学性能极其优异，由此也导致其接枝率较低，饱和平衡吸附量偏低。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种力学强度高、水通量大、饱和吸附量大、吸附分离能力强、可再生循环使用的改性丙纶无纺布、制备方法，及将其用作对染料、化工等废水进行吸附分离处理的过滤材料。 

本发明的技术方案是提供一种改性丙纶无纺布的制备方法，包括如下步骤： 

1、将光敏剂溶解于有机溶剂中，得到光敏剂溶液；将接枝单体、交联剂和非离子表面活性剂加入到有机溶剂中，搅拌混合，溶解均匀后，加入光敏剂溶液，得到接枝液；所述的 接枝液中，接枝单体浓度为20～40wt%，交联剂浓度为1.5～3.0wt%，非离子表面活性剂浓度为0.5～2.5wt%，光敏剂浓度为0.5～2.0wt%；所述的光敏剂为二苯甲酮；接枝单体为甲基丙烯酰丙基三甲基氯化铵或二烯丙基二甲基氯化铵；交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺、甘油二丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、季戊四醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯中的一种；非离子表面活性剂为司盘或吐温； 

2、将在丙酮溶液中清洗后的丙纶无纺布至于接枝液中浸轧处理，再在惰性气体氛围、紫外光照射条件下进行接枝反应； 

3、用去离子水冲洗后浸泡于有机溶剂中5～12小时，再在温度为30～60℃的去离子水中振荡洗涤，烘干后得到一种改性丙纶无纺布。 

本发明所述的丙纶无纺布为面密度20～300g/m²的丙纶纺粘无纺布、纺粘与熔喷复合无纺布。所述的有机溶剂为乙醇、甲醇、四氢呋喃、丙酮、丁酮中的一种，或它们中的一种与水的混合物。 

本发明技术方案还包括如上所述的制备方法得到的一种改性丙纶无纺布。 

按上述制备方法得到的一种改性丙纶无纺布的应用，将其用作对染料废水或化工废水进行吸附分离处理的过滤材料。 

所述的染料废水为酸性染料废水；所述化工废水为含无机阴离子酸根的化工废水。 

对吸附后的过滤材料进行再生循环处理，步骤包括：将阳离子表面活性剂溶解于乙醇溶剂中，调节pH为7～9，得到解吸液；将吸附后的过滤材料至于解吸液中振荡处理，再经清洗后，得到再生过滤材料，循环使用。 

所述的阳离子表面活性剂为阳离子1227或阳离子1447；所述的解吸液中，阳离子表面活性剂的溶度为1.5～4.0wt%。 

与现有技术相比，本发明的显著特点在于； 

1、本发明以力学强度高的丙纶纺粘布、纺粘与熔喷复合无纺布为原料，克服传统纳滤膜、超滤膜和微滤膜力学性能差、污染严重、操作压力偏高、价格昂贵等不足，得到的改性材料具有接枝率大、水通量大、饱和吸附量大、再生容易、来源广泛、价格低廉等优点。