[发明专利]一种快速吸附重金属离子的涤纶非织造布制备方法

说明书

本发明公开了一种快速吸附重金属离子的涤纶非织造布制备方法，具体为：将经前处理，除去纤维表面粘附的杂质的涤纶非织造布置于含有微晶纤维素的柠檬酸、壳聚糖、戊二醛、β‑环糊精复合整理液中进行填充整理，即得到能够快速吸附重金属离子的涤纶非织造布。本发明采用化学交联接枝方法将掺杂有微晶纤维素的柠檬酸、壳聚糖、戊二醛和β‑环糊精复合整理液填充到涤纶非织造布内部，不仅增大了重金属离子的吸附能力，缩短了吸附重金属离子的时间，且壳聚糖和β‑环糊精与涤纶非织造布结合强度高，化学稳定性好。此外通过洗脱可以把被吸附的重金属离子从涤纶非织造布上洗脱下来，能够反复多次使用，节约了成本。

技术领域

本发明属于纺织工程技术领域，涉及一种快速吸附重金属离子的涤纶非织造布制备方法。

背景技术

密度大于4.5g·cm^-3的金属如铜、锰、铅、金和银等一般称为重金属。当水体中重金属离子含量过高时，便会造成水体污染，重金属离子污染持续时间长，很难自行降解，而且会通过食物链富集放大其毒性，危害到水生动植物以及人类的健康。目前，水体中重金属离子处理方法主要有化学沉淀法、离子交换法、薄膜法、电化学法和吸附法等，其中吸附法具有高效，成本低廉，操作简便和安全等优点。

壳聚糖是甲壳动物外壳中的甲壳素经过碱性水解去除部分乙酰基后的衍生物，化学名称为β-(1-4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖(脱乙酰甲壳素)。壳聚糖含有大量的活性基团-NH₂和-OH，可作为天然阳离子絮凝剂，与重金属离子会生成稳定的五环鳌合物。壳聚糖没有毒性，可生物降解，处理水中的重金属离子不会引发二次污染，而且来源丰富，价格低廉，是一种环保优良的水处理材料。环糊精是一种天然多糖类物质，其分子是由D-(+)-吡喃葡萄糖通过α-1,4糖苷键彼此相连而成的具有环状结构低聚糖，根据分子中含有葡萄糖单元的个数(一般为6～8个)，分别称为α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精，其中β-环糊精的内部空腔尺寸适中，产率较高，所以应用最为广泛。β-环糊精分子结构呈“截锥状”，有大、小两个端口，其中大端口分布着2位碳和3位碳原子上的14个仲羟基，而在小端口分布着6位碳上的7个伯羟基，因此β-环糊精外壁的亲水性很强。另一方面，β-环糊精的内腔因为分布配糖氧原子上非键合的电子对指向中心而具有很高的电子密度，3位碳和5位碳原子上的氢原子对配糖氧桥原子具有屏蔽作用，使空腔内部成为疏水性空间。因此，β-环糊精外表面具有亲水性而内腔具有疏水性。

壳聚糖能够溶解于浓的无机酸、稀的有机酸，但一般不溶于水、碱性液体和普通有机溶剂。β-环糊精分子结构中虽然含有大量的羟基基团，但是其吸湿性较差，容易结晶，浓度20％～60％的β-环糊精水溶液在室温或者冰箱中放置时会产生白色粉末晶体，搅拌会加快分子析出的速率。以往，人们通常以次亚磷酸钠为催化剂，在高温条件下使用柠檬酸、壳聚糖和/或β-环糊精来接枝改性涤纶织物，以去除水体中的重金属离子，但是吸附时间普遍比较长，而且去除效率也不高。目前有关以涤纶非织造布为基材，通过添加微晶纤维素，使用柠檬酸、壳聚糖、戊二醛和β-环糊精制备聚合物高分子交联网络、多孔性结构吸附材料的相关技术还未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种快速吸附重金属离子的涤纶非织造布制备方法，用以制备出一种能够快速吸附水体中重金属离子的功能性吸附材料。

本发明所采用的技术方案是，一种快速吸附重金属离子的涤纶非织造布制备方法，具体为：将经前处理，除去纤维表面粘附的杂质的涤纶非织造布置于含有微晶纤维素的柠檬酸、壳聚糖、戊二醛、β-环糊精复合整理液中进行填充整理，即得到能够快速吸附重金属离子的涤纶非织造布。

本发明的特点还在于，

具体按照以下步骤实施：

步骤1，微晶纤维素制备：

将棉纤维洗净，依次置于质量百分比浓度0.5～1.0％的次氯酸钠溶液、硝酸盐酸混合水溶液中进行处理，然后清洗洗涤，烘干、研磨，即得到微晶纤维素；