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1、活性碳纤维处理印染废水的研究 李永贵葛明桥 江南大学纺织服装学院，无锡，2 1 4 0 6 3 ) 摘要：用话性碳歼维( A c F ) 浸渍嗳附方法，测出 c F 对不同种娄的水溶J f 牛_ 染料的吸附能力，并对粘胶基A c F 、聚丙烯脯基A c F 以 及颗粒状活性炭( G A c ) 对亚甲摹蓝吸附能力的大小作了比较，并探讨其吸附机堙。， 关键词：插性碳纤维印染废水吸附研究 中圈法分类号：T sl 蚪文献标识码：A 印染废水是我国目前主要的有害难处理工业废 水之一。多功能活性碳纤维( A c F ) 与传统的吸附 剂一一粒状或粉状活性炭相比具有优良的结构与性 能特征”1 ，如具有优异
2、的吸附、导电、催化等性能，且 有良好的生物亲和性。其制品形式为毡、布、纤维 状，因而A c F 用于印染废水处理，可以解决传统方 法难以处理的色素。 1 实验 1 1 实验材料 南通永通活性碳纤维公司提供的Y T 1 5 0 0 粘胶 基活性碳纤维( v A c F ) 、聚丙烯腈基活性碳纤维 ( P A N 托F ) 、粒状恬性炭( c A c ) 。 1 2 实验方法 1 2l A c F 亚甲基蓝吸附值测定方法 A c F 亚甲 基蓝吸附值的测定是在( m 一7 7 0 26 8 7 煤质颗粒活 性炭亚甲基蓝吸附值测定方法基础上，作了部分 修改。 l2 2 扫描电镜( s E M ) 分
3、析采用日本电子株式 会社J E o LJ ) 【A - 8 4 0s E M ，样品经日本E 1 K 0l B 5 型离 子溅射仪真空镀金。 2 结果与讨论 2 1v A c F P A N A C F 及G A C 对亚甲基蓝吸附能 力的比较 按照1 2 1 所述方法，测出了V A C F ，P A N A c F ， G A c 对瓶甲基蓝的吸附值，结果如表l 所示。 表1不同吸附材料对城甲基蓝吸附值的比较 从表1 可知，A C F 的吸附能力远远大于G A c ；v A c F 的吸附能力大于P A N _ A c F 。分析其原冈，A c F 具有发达的微孔结构，经括化生成的孔隙中，9
4、 0 以 上为微孔，为A c F 提供了大量的内比表面积。j 1 许 多微孔直接开口在纤维表面j = ，可以直接接触吸附 质分子；外表面积比粒状活性炭大1 2 个数量级。 A c F 及A c 表面开r l 形状如图1 所不。v A c F 的比 表面积为1 5 ( ) 0m 2 g ，而P A N A c F 仅为1 1 0 0m 2 ，g ；比 表面积越大，吸附性能越好。 沥溶维 图l 栝性碳纤维与括性炭的结构模型”1 综台上述，A c F 比A c 有优异的吸附性能。它 对亚甲基蓝的吸附值高达3 7 47 “g ，g ，是活性炭吸 附能力的5 6 倍，且比表面积越大吸附能力越强。 2 2
5、v - A C F 对不同染料吸附值的比较 分别测定v A c F 对亚甲基蓝、酸性红B 、活性艳 红K 一2 G 、直接桃红1 2 B 四种水溶性染料的吸附能力， 结果见表2 。从表2 看出，A c F 对不同种类的染料的 吸附性能是不同的，相差比较悬殊。这和染料分子量 大小、分子结构、分子尺寸及分子官能团有关。 国际纯粹与应用化学会( I u P A c ) 将吸附剂的细 孔分三类”，孔径小于2n m 为微扎，2 5 0n m 为中 孔，大干5 0n m 为大孔。吸附状态主要有：分子尺寸 细孔直径，因分子筛的作用，分子无法进入孔内， 故不起吸附作用；分子尺寸一细孔直径，分子直径与 细孔直径
6、相当，吸附剂的捕捉力非常强，适于极低浓 度下的吸附；分子尺寸 一人。妙N 07 6 n m 。而A c F 的平均7 L 径为l7 20n m ，与亚甲基 蓝的平面尺寸1 7n m 0 7 6n m 相近，因而A c F 孔 对其及极强的吸附能力，尤其适于极低浓度的吸附。 同时亚甲基蓝在水中能离解染料阳离子。A c F 表面 的酸性官能团( 如羧基、酚羟基等上的活泼氢) 与亚 甲基蓝阳离子发生交换吸附作用。此外，表面内酯 基也可与亚甲基蓝发生化学吸附，其反应可用下式 表示： 7 刊M B - _ 奇f o ( ) + M B “】= c 卜6 、C 因此，A ( ：F 对亚甲基蓝的吸附值最大。
7、由此可 知，A c F 可做某些液体的高效脱色剂或印染厂废水 回收碱性染料。 酸性红B 的分子结构式为： N a O ，S N 一 0 H 直接桃红1 2 B 的分子结构式为 S 0 ，N a ：移咀冷 H 00 H 一 这两类染料的共同特点是都含磺酸基等水溶性 基团，而A c F 中也含有这类酸性官能团，由于同性 官能团的排斥作用妨碍了进一步的吸附，因而这两 种染料的吸附量比亚甲基蓝小。同时，直接染料具 有狭长和芳环成同平面的特征，分子过大，同平面性 太强。其极性基团和A c F 上的羟基发生氢键结合， 而酸性染料主要通过库仑引力和纤维结合，不必要 求染料分子具有上述特征。所以，A c F
8、对酸性染料 的吸附量大于对直接染料的吸附。活性艳红K 2 G 染料分子巾含有活性基团，能在弱碱性条件下与 A c FE 的羟基发生共价键结合，但吸附作用较弱，因 而表现出较低的吸附能力。 因此得出：A c F 对染料的吸附包含有物理吸附 和化学吸附两种。吸附能力随染料分子茸的增加而 减弱；染料分子尺寸太大，吸附量则变小。A c F 对不 同种类的染料具有吸附选择性，吸附能力的大小勾， 碱性染料 酸性染料 直接染料) 活性染料。 2 3A c F 对不同浓度染料的吸附率与吸附时间的 关系 对浓度分别为0 3 0g ，I ，和O1 5 L 的两种亚甲 基蓝溶液进行吸附测试，得到图2 和图3 。从图
9、2 ， 图3 看出，在体积一定的情况下，当溶液浓度小时， 溶液中色度的去除率很快，不到2 0m | f l 即达9 9 以 上，对于处理痕量物质非常有效，而溶液浓度较大 时，其色度去除率变化比较慢，但在5 0m i n 后也完 全达到9 9 。综合考虑A c F 性能及价格，认为这种 较昂贵的材料适于净化染料浓度极低的染色废水或 _ F I ；】于印染废水的高级处理。同时，尽管A C F 对色度 的去除很好，但由于其吸附容量的限制和再生技术 经济效益问题，不可能用于原始的印染废水的处 吣、纩k ， 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from
10、www.PDFWatermarkR to remove the watermark 贾卡提花织物的电脑辅助设计 邓中民 华中科技大学，武汉，4 3 0 6 7 3 ) 陈明珍吕红梅 ( 武汉科技学院) 摘要：在传统贾卡提花工艺的基础上，应用现代计算机拄术开发出一套简便、适用的工艺设计c A D 系统它不仪适用tR J 系列 贾昔提花经编机，也适用丁R S J w w 系列贾卡经编机。 关奠词：经编织物贾卡提花计算机辅助设计 中囤法分类号：僻1 8 39 2 文献标识码：A 本贾卡提花织物的c A D 系统采用目前流行的 v c + + 6 O 进行程序开发。本系统具有豆好的人机 操作界面，让设
11、计人员通过各种工艺参数( 如组织、 密度、颜色等) 的选择或输人，系统进行一定的处理 和计算，可在显示屏上模拟出织物的外观效果，并可 打印输出，同时可对各种参数进行修改，直到获得满 意的织物外观。 l 贾卡提花c A D 系统设计模块规划 根据v c 的特点和贾卡织物编织的要求，本 c A D 系统既要具备图形处理的特点，又要具有1 二艺 处理的功能。它的基本功能包括文件处理、工艺参 数处理、意匠、布面模拟、绘制小样、编辑、小样硬布 面变换等几个方面。 “+ 1 o _ 。I _ H 一一 理，而比较适合深度处理。 嚣f 厂7 掣胙i 黧勰嚣 6 s 高r 亩亩喇。 田3A c F 对不同维度
12、染料的吸附犟与吸附时间曲线 2 4 扫描电镜( S E M ) 分析 图4 是一组P A N A C F 的s E M 照片。从图中可 以看出，P A N 在炭化、活化过程中，因H 、0 等逸出及 微晶间烧损，在纤维表匾形成极丰富的微孔，有的纤 维芯部在炭化、活化过程中被熔融而呈中空状，因 田4 P A N A c F 的s E M 照片 此，使P A N A c F 具有优异的吸附性能。有的微孔由 于活化剂的扩张作用从而进一步变为孔径较大的中 孔或大孔，图中所看到的孔洞即为中孔或大孔，而呈 主要分布且起主要吸附作用的微孔则需在更大倍数 的显微镜下才可以看到。 3 结论 1 v _ A c F
13、 的亚甲基蓝吸附值高达3 7 4 7m g k ， 酸性红B 吸附值高达2 4 87m g g ，均远远商于颗粒 活性炭的指标。 2A c F 对不同的水溶性染料的吸附能力大小顺 序为：碱性染料 酸性染料 直接染料 活性染料。 3 A c F 对染料的吸附有物理吸附和化学吸附， 吸附能力和A C F 比表面积、微孔结构、表面官能团 及染料分子量大小、分子结构、分子尺寸及染料分子 官能团有关。 参考文献 李永寅等活性碳纤维处理印染丁业废水展望产业用纺织品 2 0 0 “6 ) ：1 9 2 2 陈东生等活性碳纤维制品及J i ：f 用产业用纺织品，1 9 9 9 ( 6 ) 9 岛删将庆活性炭素绒雄冬树社，1 9 9 0 ：1 7 ，2 l 朱班瑶界面化学基础北京：化学工业出版社，】9 9 6 ：3 神 曾汉民等活性碳纤维A c F 吸附特性的研究合成纤维丁业 1 9 8 3 ( 5 ) ：7 8 俞志明主编中国化工商品大全北京：中国物资出版杜，1 9 肺 4 3 0 4 9 1 莲碍雠稍 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark