铜离子固载腈纶纤维的制备及其对水体磷酸盐的去除

为缓解过量磷对水体的富营养化影响,本研究以聚丙烯腈纤维为原料,通过胺化、配位反应,成功制备出一种新型磷酸盐吸附剂(PANAF-Cu),对水体中过量的磷进行回收再利用,同时实现对磷的高资源化利用.扫描电镜(SEM)、元素分析(EA)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)结果表明,胺基成功接枝,Cu^(2+)在纤维上固载,并通过Cu—N键与纤维骨架结合.吸附性能实验表明,PANAF-Cu具广泛的pH适应性,其中pH在5—8范围吸附能力较高.通过对实验数据进行模型拟合,发现PANAF-Cu对磷酸盐的吸附过程更接近于化学吸附,且PANAF-Cu对磷酸盐的吸附更趋向于均匀的单分子层吸附,其对磷的最大理论吸附量为49.03 mg·g^(−1).PANAF-Cu最优异的循环能力,8次吸-脱附循环后,去除率仍可达到90%以上.在连续流动实验中发现,当出水量小于2700 mL时,PANAF-Cu对磷酸盐去除率可维持在99%以上,PANAF-Cu在水体磷酸盐的去除和回收领域拥有良好的应用前景.

Outlast腈纶纤维调温性能研究

研究Outlast腈纶纤维的调温性能。对Outlast腈纶纤维和普通腈纶纤维的常规物理机械性能进行了测试,同时通过差热分析、热重分析和步冷试验,重点测试分析了两种纤维的调温性能。试验结果表明:Outlast腈纶纤维的常规物理机械性能与普通腈纶纤维接近;其熔融峰和结晶峰均为单峰,具有适当的相变温度范围和较高的相变焓值;在311.85℃左右,Outlast腈纶纤维有明显失重;其降温速率随时间的延续呈指数规律减小,调温性能优于普通腈纶纤维。认为Outlast腈纶纤维具有较好的温度调节能力。

Polarno仿羊毛腈纶纤维的性能研究

Polarno仿羊毛腈纶纤维是一种新型改性腈纶纤维,具有轻量、蓬松、弹性良好和手感柔软等特性。文中分别选用Polarno仿羊毛腈纶纤维与固体腈纶纤维、膨体腈纶纤维和丝光防缩羊毛纤维,对比测试与分析纤维表面形态、拉伸断裂性能、卷曲性能、摩擦性能和回潮率。结果表明,Polarno仿羊毛腈纶纤维截面为圆形,纵向表面有沟槽,沟壑较深,纤维回潮率为1.58%,与固体、膨体腈纶纤维和丝光防缩羊毛纤维相比,具有更大的断裂伸长率、卷曲率、卷曲回复率和摩擦系数,更小的初始模量等特点。

螯合金属离子的腈纶纤维的制备及性能

以腈纶纤维 (PAN)为原料 ,与羟胺溶液反应 ,将纤维侧链上的部分腈基转化为偕胺肟基 ,制备一系列不同偕肟含量的腈纶纤维 (L)。再以此分别与FeCl3、NiCl2 、CuCl2 、Pb(Ac) 2 反应 ,得到 4个系列螯合了不同金属含量的腈纶纤维 ,测定其中的金属含量、纤维的表面形态、断裂强力以及各自的回潮率。

键合型纳米银腈纶纤维的制备及其抗菌性质

用部分偕胺肟化的腈纶纤维与硝酸银溶液反应,使纤维表面络合上银离子,再用甲醛溶液还原Ag(Ⅰ)成金属Ag,得银复合腈纶纤维。控制AgNO3浓度,可得到银粒尺寸在纳米级的纳米银复合腈纶纤维(Ag PAN)。用IR光谱和SEM进行表征。对Ag PAN进行抗菌实验,结果显示:Ag PAN对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌有很强的杀灭作用,Ag含量达0.8%的Ag PAN对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的杀灭率超过99.99%。Ag含量达1.3%时,Ag PAN对3种菌的杀灭时间均在0.5h以内。

苯甲醇对腈纶纤维阳离子染料染色的作用机制

利用提纯的阳离子翠蓝X-GB,考察在85℃无染色促进剂、85℃加染色促进剂(苯甲醇)和常规沸染条件下阳离子染料对腈纶纱线的染色性能,探讨苯甲醇对腈纶阳离子染料的染色动力学和热力学的影响。结果表明:升高染色温度和加入促进剂苯甲醇染色,均能提高阳离子翠蓝X-GB对腈纶纤维的平衡吸附量、染色速率常数、扩散系数和活化能,缩短半染时间,同时分配系数、标准亲和力及纤维对染料的饱和吸附值也有了很大的提高;应用苯甲醇较好地实现了腈纶85℃染色,既能有效地提高纤维对染料的吸附量,又能减少高温染色对纤维造成的损伤。

阳离子表面活性剂对腈纶纤维匀染性的影响

为提高腈纶纤维的匀染性能,利用阳离子表面活性剂的特殊结构,比较不同阳离子表面活性剂对腈纶纤维匀染性能的影响。研究二溴化N,N-二(十四烷基二甲基)-3-氧杂-1,5-戊二铵作为阳离子染料的染色助剂对腈纶纤维的匀染性能。结果发现经该双季铵盐表面活性剂处理后,腈纶纤维的匀染性能优于传统阳离子表面活性剂1227和1631处理的试样,当其浓度在1.5×10-5～2×10-5mol/L范围时,匀染性较好。这3种匀染剂对K/S值的影响排序为双季铵盐>匀染剂1631>匀染剂1227,对腈纶纤维染色匀染性影响的排序也为双季铵盐>匀染剂1631>匀染剂1227。

Outlast空调腈纶纤维的吸湿性能

Outlast空调腈纶纤维是一种新型"智能"纤维。测试了Outlast空调腈纶纤维在标准大气条件下的回潮率、吸放湿曲线,建立了该纤维在标准大气条件下的吸湿回归方程、放湿回归方程、吸湿回归曲线和放湿回归曲线,推导出吸湿及放湿速率回归方程及回归曲线,分析比较了Outlast空调腈纶纤维与普通腈纶纤维的吸湿性能。结果表明:Outlast空调腈纶纤维优于普通腈纶纤维的吸湿性;吸湿速率高于普通腈纶纤维,放湿速率也高于普通腈纶纤维;吸湿过程和吸湿过程趋于平衡时间分别约在50 min和10 h后。

铁改性腈纶纤维催化剂在偶氮染料降解反应中的应用

使用水合肼和盐酸羟胺对腈纶纤维进行表面改性,然后将其与铁离子反应制得铁改性腈纶纤维催化剂(PAN-Fe)。在过氧化氢存在条件下将PAN-Fe催化剂应用于2种水溶性阴离子偶氮染料的光催化氧化降解反应中,考察催化剂添加量、催化剂表面铁离子含量、染料浓度和pH值对染料降解反应的影响。结果表明:尽管PAN-Fe催化剂在暗态能催化染料降解反应,但是光辐射可促进其催化作用的提高;催化剂添加量及其表面铁离子含量的增加能够明显提高染料的脱色率;在PAN-Fe催化剂存在下染料降解反应可在碱性条件下进行,但是染料浓度的增加会使其脱色率降低。

新型腈纶纤维混凝土的弯曲韧性试验研究

采用合成纤维混凝土韧性的新试验方法测定了新型腈纶纤维混凝土的弯曲韧性。试验表明 ,采用ASTM -C1018评价体系 ,6mm长腈纶纤维混凝土梁的韧性指数I5、I10、I30 相对素混凝土梁分别提高了144%、170 %和174 % ;19mm长腈纶纤维混凝土梁的韧性指数I5、I10、I30 相对素混凝土梁分别提高了151%、192%和214 % ;采用美国ASTM -C1399 -98评价体系 ,19mm长腈纶纤维混凝土梁的剩余强度是6mm长腈纶纤维混凝土梁的109.7%。

黄连素对腈纶纤维的染色

采用天然染料黄连素对腈纶纤维进行染色,研究了黄连素在腈纶纤维上的升温上染速率曲线,黄连素用量对腈纶表观色深和荧光效果的影响,探讨了黄连素在腈纶纤维上的吸附机理,以及染色织物的牢度。研究表明,当染料用量为0.3%(owf)时,黄连素在腈纶纤维上吸附较快,加入适量缓染剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)可以降低染料的上染速率;在一定的染料用量范围内,黄连素在腈纶纤维上具有很好的提升性能,染料在腈纶纤维上具有一定的荧光效率;腈纶纤维黄连素染色中深色织物的水洗和摩擦牢度均在4～5级以上。

阻燃腈纶纤维性能与可纺性研究

探讨阻燃腈纶纤维的可纺性。测试分析了阻燃腈纶纤维的形态结构、组成和热性能,并对阻燃腈纶纤维和普通腈纶纤维的强伸性能、卷曲、摩擦、回潮率、质量比电阻进行了对比。结果表明:阻燃腈纶纤维表面比较光滑,截面近似圆形,与普通腈纶纤维相似;除C-Cl伸缩振动吸收峰外,其余特征吸收谱带与普通腈纶纤维相近;纺织和染整加工温度不能超过180℃;强伸性能和卷曲性能可以满足纺纱需要,但摩擦因数较大、回潮率低、质量比电阻高。认为:阻燃腈纶纤维可纺性较差,可通过上油、混纺、优选纺纱器材和适当提高车间相对湿度等方式改善其可纺性。

Outlast改性腈纶纤维混纺织物的调温性能研究

研究Outlast改性腈纶纤维与Modal纤维混纺织物的调温性能。对4种Outlast改性腈纶纤维混纺织物的基本结构与保温性能进行了测试,通过步冷试验重点测试了织物的调温性能。结果表明:紧度和厚度较大的织物保温性能较好;织物降温速率随时间的延续呈指数规律减小。认为:Outlast改性腈纶纤维混纺织物的保温性能与织物紧度、厚度密切相关;Outlast改性腈纶纤维混纺织物具有较好的温度调节能力。

天然染料胭脂红对酶处理腈纶纤维的染色性能

将腈纶纤维用腈水合酶处理后,用天然染料胭脂红染色,分析了预处理试剂、酶用量、酶处理温度、酶处理时间及pH值对胭脂红上染百分率的影响,结果表明:经苯甲醇预处理的腈纶上染百分率高于经乙二醇甲醚预处理的腈纶,酶用量5%(owf),处理时间50 h,温度40℃,pH值为7时,处理后的腈纶纤维对胭脂红的上染百分率达到最大值。酶处理后的腈纶纤维的回潮率显著增加。

功能化腈纶纤维材料的开发与环境应用进展

功能化纤维在水处理、空气净化和抗菌除臭等领域的应用研究是材料学的一个重要方向.根据笔者13年来在功能化腈纶纤维材料研制与应用方面取得的成果,回顾并总结了相关领域的研究进展和应用现状.针对水、空气和纺织品领域的典型有毒有害污染物和致病性微生物,以腈纶为原料纤维,通过化学接枝改性、金属离子负载和聚合物负载等技术方法,以化学键合方式将多种功能基团和活性物质固化到纤维结构中,合成一系列同时具备优良机械性能和环境应用性能(离子交换、螯合吸附、抗菌防霉)的功能化腈纶纤维材料,主要性能指标达到或优于国际先进品牌产品;介绍功能化腈纶纤维生产工艺优化和配套设备开发情况,其工艺和设备可形成60 t/a的功能化腈纶纤维生产能力;根据重金属、有机/无机污染物等在功能化腈纶纤维上的吸附/脱附性能,确定功能化腈纶纤维吸附滤芯和过滤床层的结构与参数,与其他功能单元进行集成,形成针对不同应用的综合水质净化装置和有毒有害气体深度净化装置;研发的系列抗菌功能纺织品,具有抗菌效果显著、稳定持久、无溶出、无刺激性等优点.

Outlast腈纶纤维的调温性及其纱线的耐高温性研究

测试了Outlast腈纶纤维的温度调节性指标,观察不同温度处理前后纤维的表面形态,研究了不同温度处理后Outlast腈纶和棉混纺纱的机械性能和弹性。结果表明:Outlast腈纶纤维的确具有调温性,在100～200℃范围内,随着温度的升高,混纺纱的断裂强力、伸长率、断裂功都呈现下降趋势,120℃以后,混纺纱的定伸长弹性率和定负荷弹性率都开始下降。

稀土镧在腈纶纤维化学镀银中的应用及其电化学性能

采用化学镀法(镀液中加入适量的稀土镧)在硅烷偶联剂改性后的腈纶纤维表面沉积金属银,由粒径分析、X射线衍射、扫描电子显微镜、阴极极化曲线以及循环伏安曲线等方法对其进行表征,研究了硝酸镧对化学镀银沉积速度、镀层质量和电化学性能的影响。结果表明,镀银液中加入适宜的硝酸镧,银的沉积速率和腈纶纤维表面银镀层的表面质量均有不同程度的提高。电化学测试表明,镀银液中增大硝酸镧的浓度(0～0.01 g/L),阴极极化曲线极化度增大,氧化还原峰的电流上升,电沉积的速度加快。

差别化腈纶纤维的染色性能

观察了差别化腈纶纤维的形态结构,探讨了纤维上染性能的差异,为开发差别化腈纶的染色产品提供了参考。

稀土在腈纶纤维染色中的作用机理研究

本文用可见光谱、红外光谱、热分析、纸色谱分析、X-射线衍射分析及电子显微镜等分析手段,研究了稀土与七种阳离子染料及稀土与两种腈纶纤维的相互作用。稀土对阳离子染料的可见光谱无显著影响,稀土使阳离子染料对腈纶纤维的直接性明显下降。稀土与腈纶纤维之间的化学作用非常微弱,但稀土对腈纶纤维的整列度、取向度、玻璃化转变温度等结构常数有较大影响。

腈纶纤维在密封纸板中的应用研究

以丁苯胶乳为弹性粘合剂,以腈纶纤维、芳纶纤维、矿物纤维以及阔叶木纤维等为增强纤维,以硫酸铝、CPAM、膨润土体系等为助流助滤剂,制备出了非石棉纤维密封纸板.研究了硫酸铝的添加量对密封纸板助留助滤性能的影响,以及腈纶纤维的添加量对密封纸板性能的影响和机理.结果表明:硫酸铝添加量为3%时,其助留助滤效果最佳;随着腈纶纤维添加量增多,密封纸板的抗张指数增大,回弹率先增后减,在添加量为8%时达到最大,压缩率先减后增,在添加量为8%时最小,应力松弛率和热失重率增大.