纺织品环境催化材料的制备与应用
为制备兼具优良催化活性和机械性能的纺织品环境催化材料，本课题将纺织技术和化学改性方法相结合，通过改变功能纤维和增强纤维以及加工方法的调控优化制备纺织品环境催化材料。首先分别以聚丙烯腈(PAN)短纤维和聚丙烯(PP)短纤维为功能纤维和增强纤维通过混纺和针织技术得到PAN/PP混纺针织物，并通过偕胺肟改性和铁离子配位反应使之形成PAN/PP混纺针织物环境催化材料。然后为进一步优化催化活性和机械性能，本课题分别以PAN纤维和聚酯(PET)长丝分别为包覆材料和芯材纺制PAN/PET包芯纱线，并织造成疏松结构的透孔组织机织物，并结合偕胺肟改性和铁离子配位反应制备PAN/PET包芯纱线网状机织物环境催化材料。最后为实现简化制造工艺和节水节能的目标，以海藻短纤维和棉纤维的混合纤维来替代PAN纤维作为包覆材料形成高性能的海藻/棉/PET包芯纱线机织物环境催化材料。重点研究了混纺比、包覆材料性质、纺纱和织造工艺以及化学改性方法等对所制备的纺织品环境催化材料的催化活性和机械性能等的影响作用。并将三种纺织品环境催化材料作为非均相Fenton催化剂应用于染色废水的光催化降解和回用处理中，并比较它们的应用特性。
结果表明，在PAN/PP混纺针织物环境催化材料的制备中，纱线或织物的氰基转化率和铁离子含量随着其中PP纤维含量的增加而提高。同时纱线或织物的断裂强力和催化活性也随着PP纤维含量的增加而变化，当PP纤维含量为70％时它们达到最大值。在制备PAN/PET包芯纱线网状机织物环境催化材料的过程中，采用预加张力焙烘法和张力配位法能够解决因化学改性引起的纱线或织物收缩率增加和断裂强力严重降低问题，并能够提高此类环境催化材料的催化活性。对于海藻/棉/PET包芯纱线机织物环境催化材料，当进行铁离子配位反应时不需要采用张力配位法就可使包芯纱线机织物环境催化材料的断裂强力和催化活性处于较高水平。而且特别需要指出的是，此类包芯纱线机织物环境催化材料比PAN/PET包芯纱线机织物环境催化材料具有更好的重复利用性、染料的适用性以及对pH值和表面活性剂的耐受性。所制备的不同种类织物环境催化材料都可以应用于酸性染料染色废水处理和回用中。
PAN纤维;海藻纤维;纺织品环境;催化材料;制备工艺
天津工业大学
硕士
纺织工程
董永春
2012
中文
TQ426;TS186
78
2013-06-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）