離子交換纖維

離子交換纖維纖維狀離子交換材料01材料簡介材料性能發(fā)展歷程制備方法目錄030204基本信息離子交換纖維跟電解質(zhì)溶液接觸時，纖維上的離子能跟溶液里的離子作有選擇性的交換。它分陽離子交換纖維、陰離子交換纖維和兩性離子交換纖維。此外，離子交換纖維還有一定的強度、耐化學腐蝕等性能。它多用于鋼鐵、化工、輕工業(yè)生產(chǎn)過程中對廢酸、廢堿、廢液和廢氣的回收、凈化處理。它廣泛用于海水淡化、工業(yè)用軟水的制備、無離子純水的生產(chǎn)以及制鹽工業(yè)。離子交換纖維，可用于吸附重金屬及色素且比表面大、離子交換速度快，易再生，對難處理的活性染料廢水有很好的脫色效果。材料簡介材料簡介離子交換纖維（IonExchangeFiber，簡稱IEF）是一種纖維狀離子交換材料，離子交換纖維作為新型功能高分子材料，具有獨特的化學及物理吸附和分離功能，在一些相關領域有著不可代替的作用，在環(huán)境保護、資源回收再生、醫(yī)藥、化工、冶金等方面都有廣闊的應用前景。離子交換纖維主要分為四類：強酸性陽離子交換纖維、弱酸性陽離子交換纖維、強堿性陰離子交換纖維、弱堿性陰離子交換纖維

。發(fā)展歷程發(fā)展歷程早期的離子交換纖維是以纖維素為基體制備的，也稱離子交換纖維素，其產(chǎn)品主要是粉狀物。五十年代，隨著化學纖維的發(fā)展，開始出現(xiàn)以化纖為基體制備的離子交換纖維。70—80年代，是離子交換纖維發(fā)展較快的時期，各國發(fā)表的論文、專利逐漸增多，其中，俄羅斯、自俄羅斯、日本的技術較為成熟，并有商品出售，應用于勞保、環(huán)保、水處理等方面．迄今，用做離子交換纖維的化纖基體主要有聚烯烴、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚氯乙烯、氯乙烯一丙烯腈共聚物等纖維，也有用天然纖維或其它化纖為基體的。離子交換纖維技術2004年9月上旬在北京理工大學獲得突破，填補了此領域內(nèi)的國內(nèi)空白。目前有課題組已掌握了這一項目的核心技術，獲得兩項中國發(fā)明專利，另外申報的兩項發(fā)明專利已經(jīng)被國家知識產(chǎn)權(quán)局受理。兩個子課題——離子交換纖維制備及在蔗糖糖漿脫色中的應用項目，以及20t/a離子交換纖維生產(chǎn)工藝（中試）技術項目，均已通過廣西壯族自治區(qū)科技廳組織的成果鑒定，總體達到國際先進水平，并在其應用研究方面填補國內(nèi)外空白。該項目已建成20t/a離子交換纖維工業(yè)化生產(chǎn)裝置，批量生產(chǎn)出合格產(chǎn)品，使我國成為繼俄羅斯、日本之后，國際上少數(shù)幾個掌握離子交換纖維工業(yè)化生產(chǎn)核心技術，實現(xiàn)離子交換纖維產(chǎn)業(yè)化的國家之一。離子交換纖維被國際科學界、產(chǎn)業(yè)界稱為21世紀功能材料。發(fā)展高效的離子交換纖維及其應用技術是當前功能材料科學發(fā)展的前沿課題，一直是全球分離材料研發(fā)領域的一大熱點。材料性能材料性能酸堿特性目前為止，已有不少關于測定離子交換纖維的表觀酸堿特性的文獻見諸于世，它密切了凝結(jié)作用與吸附作用等界面反應，是水化固體的重要特性之一，電位滴定法是測定纖維酸堿性的一個重要方法?；瘜W穩(wěn)定性離子交換纖維的化學穩(wěn)定性，是指纖維在化學因素作用下保持原有物理化學性質(zhì)的能力，由骨架聚合物和功能基團共同決定。離子交換纖維應具有良好的化學穩(wěn)定性，例如，在各種酸（如HCl、H2SO4）、堿（如NaOH、Na2CO3、NH4OH）、氧化性物質(zhì)（如H2O2、K2Cr2O7、KMnO4）等中應保持有一定的穩(wěn)定性。機械性能離子交換纖維的機械強度取決于它的制備工藝、化學功能基團數(shù)量以及狀結(jié)構(gòu)密度。由于制備過程中，伴隨著多步化學反應，原纖維骨架會發(fā)生不同程度的鏈間交聯(lián)、支鏈化以及取向和晶體結(jié)構(gòu)的破壞，所以一般情況下離子交換纖維的機械強度明顯低于原化學合成纖維的強度，但適當強度足以滿足一般加工過程的使用要求。總之，在循環(huán)使用過程中離子交換纖維的機械性能與交換容量應基本保持不變，才能使工藝過程穩(wěn)定。制備方法制備方法離子交換纖維的制備方法主要包括單體共聚法、聚合物混合成纖法、化學改性法、高聚物接枝單體法。單體共聚法單體共聚法，是將具有或能轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子交換基團的單體與能成纖的單體直接進行共聚，再紡成纖維。采用此法制備的離子交換纖維，其分子鏈上的功能基不但分布均勻，且含量較高。但由于在共聚反應過程中需對含功能基的單體加以保護，并且這類單體的價格昂貴，因此該制備方法的應用受到一定的限制。聚合物混合成纖法聚合物混合成纖法，有兩種途徑：一種是將離子交換劑分散到紡絲液中，形成纖維后，經(jīng)過處理制得離子交換纖維；另一種是將兩種高聚物共混或復合紡絲后，經(jīng)過處理制成離子交換纖維，目前這種方法發(fā)展較快?；瘜W改性法高聚物化學改性法，是對纖維中具備的可能進行化學反應的基團進行化學上處理，使其部分發(fā)生轉(zhuǎn)化而引入離子交換