本發(fā)明涉及輕化工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種吸附材料，用于吸附衣物在機洗過程中脫落的染料。
背景技術(shù)：
在日常的衣物清洗中，通常將所有需要洗滌的衣物同時放入洗衣機中，然后加水進(jìn)行滾筒式洗滌；在工業(yè)清洗中，由于工衣數(shù)量較多，往往采用大型洗衣機，每次洗滌的工衣數(shù)量超過上百件。當(dāng)所有衣物放在一起洗滌時，易掉色的衣物脫落下來的染料分散在水中，容易串染其它白色或淺色衣物，從而嚴(yán)重?fù)p毀被染衣物的外觀。在餐飲、酒店行業(yè)，有大量桌布、窗簾需要統(tǒng)一洗滌，由于窗簾、桌布等多采用廉價的染色工藝，染色牢度不佳，更容易掉色，造成其它物品的沾染。
日常衣物的染料分為陽離子染料、陰離子染料和非離子染料，其中陽離子染料種類較少，主要包含陽離子黃，陰離子染料包含直接染料、活性染料、酸性染料等，非離子染料包含分散染料、還原染料等。在衣物洗滌過程中添加吸附材料可在一定程度上解決上述串色和沾色問題，從加工過程的難易程度與成本考慮，無紡布結(jié)構(gòu)是吸附材料的最佳選擇。專利公開號為cn101736592b的中國專利提供了一種聚丙烯酸處理的無紡布材料，該材料只能對含量很少的陽離子染料有吸附作用，但吸附種類單一且吸附量不大，不能吸附非離子染料或陰離子染料。專利公開號為cn103132276a的中國專利提供了一類無紡布染料吸附材料，在吸附材料上接枝了陽離子型聚合物，利用正負(fù)電荷相吸引，可以吸附含有磺酸根等的陰離子染料，但不能有效地吸附油墨、分散染料或還原染料等非離子染料。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對目前吸附材料吸附染料類型單一，且吸附量小的問題，提供一種能夠同時吸附陽離子染料、陰離子染料和非離子染料的吸附材料，以解決機洗過程中的沾色和串色等問題。
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題：
一種有機染料吸附材料，包含纖維素纖維和活性炭纖維，纖維素纖維上接枝改性劑，所述改性劑是通過以下方法獲得：
(1)將三聚氯氰與二烷基仲胺或二烷醇基仲胺在溶劑中分兩步反應(yīng)；
(2)將步驟(1)的反應(yīng)產(chǎn)物在二鹵烷作用下進(jìn)行季銨化反應(yīng)。
所述纖維素纖維包含棉纖維、粘膠纖維中的一種。
所述溶劑包含無水乙醇、2,6-二氯甲苯、甲苯中的一種。
所述三聚氯氰與二烷基仲胺或二烷醇基仲胺的摩爾比為1：2。
所述二烷基仲胺或二烷醇基仲胺含碳原子數(shù)量為2～6。
所述二烷基仲胺或二烷醇基仲胺含有兩個相同的烷基或烷醇基。
優(yōu)選二烷基仲胺或二烷醇基仲胺包含二乙胺、二乙醇胺、二甲醇胺、二丙胺中的一種。
所述二鹵烷包含碳原子數(shù)量為2～10的直鏈烷基，優(yōu)選碳原子數(shù)量為2～6的直鏈烷基。
所述二鹵烷的鹵素原子包含cl、br、i中的一種，優(yōu)選cl和br。
優(yōu)選二鹵烷包含1,2-二氯乙烷、1,4-二氯正丁烷、1,6-二碘正己烷、1,10-二溴正葵烷中的一種。
優(yōu)選改性劑的粘均分子量為2300～9200。
步驟(1)的兩步反應(yīng)中，第一步反應(yīng)溫度為0～5℃，第二步反應(yīng)溫度為40～50℃。
步驟(1)的反應(yīng)產(chǎn)物與二鹵烷的摩爾比為(1：1.05)～(1：1.2)。
制備改性劑的反應(yīng)通式如下：
式中n是1～3的整數(shù)；r代表氫原子或羥基；m是2～10的整數(shù)，優(yōu)選2～6；x代表cl、br、i中的一種，優(yōu)選cl和br。
一種有機染料吸附材料的制備方法，其特征在于，包含以下步驟：
(1)改性劑的制備：先將三聚氯氰與二烷基仲胺或二烷醇基仲胺在溶劑中分兩步反應(yīng)，再將所得反應(yīng)產(chǎn)物在二鹵烷作用下進(jìn)行季銨化反應(yīng)；
(2)纖維素纖維的改性處理：將纖維素纖維、改性劑在堿性催化劑存在條件下進(jìn)行接枝反應(yīng)，然后脫水、烘干，得到染料吸附纖維；
(3)有機染料吸附材料的制備：向步驟(2)制備的染料吸附纖維中摻入活性炭纖維，然后依次進(jìn)行開松、梳理、交叉式鋪網(wǎng)、水刺固結(jié)，最終得到有機染料吸附材料。
步驟(2)中纖維素纖維與改性劑的質(zhì)量比為(10：1)～(20：1)。
步驟(2)中堿性催化劑包含氫氧化鈉、碳酸鈉中的一種。
步驟(2)中接枝反應(yīng)溫度為80～90℃，反應(yīng)時間為30～45min。
步驟(3)中活性炭纖維的用量為摻入后總纖維總重量的1～30％。
步驟(3)中交叉式鋪網(wǎng)速度為120～140m/min。
步驟(3)中有機染料吸附材料的面密度為90～110kg/m2。
本發(fā)明的有益效果如下：
(1)本發(fā)明合成的改性劑是包含兩個季銨陽離子的重復(fù)單元的聚合物，與纖維素纖維上的羥基進(jìn)行接枝反應(yīng)后，每一個羥基相當(dāng)于接枝了多個季銨陽離子，而季銨陽離子是陰離子染料的吸附位點，吸附位點數(shù)量的增加有利于提高改性纖維素纖維對陰離子染料的吸附性能。
(2)本發(fā)明合成的改性劑的分子量在2300～9200之間，與纖維素纖維進(jìn)行接枝反應(yīng)后，不僅接枝到纖維表面，還可以很好地滲透到纖維內(nèi)部，克服了傳統(tǒng)的季銨鹽高分子改性劑易團聚在纖維表面的問題，提高了纖維素纖維對染料的吸附性能；此外，纖維素纖維上每結(jié)合一分子的改性劑，相當(dāng)于接枝了多個支鏈，增加了纖維素纖維的表面吸附能，提高了對陽離子染料和非離子染料的吸附飽和度，并且能夠有效地防止纖維素纖維表面所吸附的染料或微粒的脫離；最后，改性劑中的類苯環(huán)結(jié)構(gòu)與染料中的苯環(huán)結(jié)構(gòu)相似，根據(jù)相近相吸原理，增加了對染料的親和力。
(3)本產(chǎn)品還復(fù)合了活性炭纖維，利用活性炭中的大量微孔結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步吸附剩余的染料，提高了吸附飽和度，還能吸附油污類、雜質(zhì)類顆粒和重金屬類物質(zhì)，提高了排放污水的潔凈度，減少了對環(huán)境的污染。
具體實施方式
所制得的改性劑和有機染料吸附材料的測試方法如下：
1.改性劑的粘均分子量的測試方法：
(1)將改性劑真空抽濾，在60℃干燥，得到恒重的改性劑樣品；
(2)將恒重的改性劑溶解于純水中，分別配制濃度為0.002g/ml、0.004g/ml、0.006g/ml、0.008g/ml和0.01g/ml的樣品，在25℃下使用烏氏粘度計分別測量出不同濃度下樣品的粘度η；
(3)分別計算不同濃度下的樣品的比濃粘度ηsp/c和比濃粘度的對數(shù)值lnηsp/c；
(4)分別以濃度為橫坐標(biāo)，以比濃粘度ηsp/c和比濃粘度的對數(shù)值lnηsp/c為縱坐標(biāo)作圖，外推法求得溶液的特性粘度[η]；
(5)根據(jù)馬克-豪溫方程[η]＝kmα，計算出樣品的粘均分子量，其中，查技術(shù)手冊得知，在25℃下，k、α分別取值1.81×10-3和0.93。
注：粘均分子量是用粘度法測得的聚合物的分子量，是常見的聚合物分子量的表示方法之一，具有相當(dāng)好的實驗精確度。
2.斷裂強度測試按照gb/t3923.1-1997進(jìn)行，根據(jù)實際經(jīng)驗，片狀吸附材料的斷裂強度在100n以上，才能保證在洗滌過程中不被撕裂。
3.飽和吸附量測試按照如下方法進(jìn)行：
(1)用250ml的燒杯配制50ml濃度為1.0g/l的單色染料溶液；
(2)將質(zhì)量為mg的有機染料吸附材料放入上述燒杯中，在轉(zhuǎn)速為50r/min條件下充分?jǐn)嚢?0min；
(3)測量剩余溶液的體積v(l)，并用紫外分光光度計法來測試剩余染料的濃度c(g/l)；
(4)計算本發(fā)明中有機染料吸附材料的最大飽和吸附量，計算公式如下式，單位是g/kg：
最大飽和吸附量＝1000*(0.05-cv)/m
4.有機染料吸附材料對雜質(zhì)微粒的吸附性能測試按照如下方法進(jìn)行，以有機染料吸附材料對炭黑微粒的吸附性能為參考：
(1)將有機染料吸附材料在105℃下干燥2h后，用電子分析天平恒重；
(2)將上述有機染料吸附材料放入濃度為1g/l的炭黑分散液中，其中炭黑的顆粒直徑為2.5μm，浴比為1：50，用玻璃棒攪拌1min后取出，在105℃下干燥2h后，用電子分析天平恒重；
(3)計算固體雜質(zhì)吸附率，計算公式如下式：
以下通過實施例更具體地對本發(fā)明進(jìn)行闡述。
制備改性劑:
實施例a：
(1)將10mol三聚氯氰和20mol二乙醇胺溶解在5l無水乙醇中，先在0℃條件下攪拌反應(yīng)1.5h，然后升溫至45℃攪拌反應(yīng)2h；
(2)反應(yīng)結(jié)束后，當(dāng)上述反應(yīng)液溫度降低至室溫時，再加入11mol的1,4-二氯正丁烷，攪拌下反應(yīng)3h，過濾干燥，即得到改性劑a。
對比實施例a1：
(1)將10mol三聚氯氰和20mol二乙醇胺溶解在5l無水乙醇中，先在0℃條件下攪拌反應(yīng)1.5h，然后升溫至45℃攪拌反應(yīng)2h；
(2)反應(yīng)結(jié)束后，當(dāng)上述反應(yīng)液溫度降低至室溫時，再加入14mol的1,4-二氯正丁烷，攪拌下反應(yīng)3h，過濾干燥，即得到改性劑a1。
對比實施例a2：
(1)將10mol三聚氯氰和20mol二乙醇胺溶解在5l無水乙醇中，先在0℃條件下攪拌反應(yīng)1.5h，然后升溫至45℃攪拌反應(yīng)2h；
(2)反應(yīng)結(jié)束后，當(dāng)上述反應(yīng)液溫度降低至室溫時，再加入10mol的1,4-二氯正丁烷，攪拌下反應(yīng)3h，過濾干燥，即得到改性劑a2。
實施例b：
(1)將10mol三聚氯氰和20mol二乙醇胺溶解在5l無水乙醇中，先在0℃條件下攪拌反應(yīng)1.5h，然后升溫至45℃攪拌反應(yīng)2h；
(2)反應(yīng)結(jié)束后，當(dāng)上述反應(yīng)液溫度降低至室溫時，再加入10.5mol的1,4-二氯正丁烷，攪拌下反應(yīng)3h，過濾干燥，即得到改性劑b。
實施例c：
(1)將10mol三聚氯氰和20mol二乙醇胺溶解在5l無水乙醇中，先在0℃條件下攪拌反應(yīng)1.5h，然后升溫至45℃攪拌反應(yīng)2h；
(2)反應(yīng)結(jié)束后，當(dāng)上述反應(yīng)液溫度降低至室溫時，再加入12mol的1,4-二氯正丁烷，攪拌下反應(yīng)3h，過濾干燥，即得到改性劑c。
實施例d：
(1)將10mol三聚氯氰和20mol二乙胺溶解在5l無水乙醇中，先在3℃反應(yīng)1.5h，然后在40℃反應(yīng)2h；
(2)反應(yīng)結(jié)束后，當(dāng)上述反應(yīng)液溫度降低至室溫時，再加入10.5mol的1,2-二氯乙烷，攪拌下反應(yīng)3h，過濾干燥，即得到改性劑d。
對比實施例d1：
(1)將10mol三聚氯氰和20mol二乙胺溶解在5l無水乙醇中，先在3℃反應(yīng)1.5h，然后在40℃反應(yīng)2h；
(2)反應(yīng)結(jié)束后，當(dāng)上述反應(yīng)液溫度降低至室溫時，再加入20mol的1-氯乙烷，攪拌下反應(yīng)3h，過濾干燥，即得到改性劑d1。
對比實施例d2：改性劑d2為市場購買的聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷。
對比實施例d3：改性劑d3為市場購買的環(huán)氧丙基三甲基氯化銨。
實施例e：
(1)將10mol三聚氯氰和20mol二甲醇胺溶解在5l2,6-二氯甲苯中，先在5℃反應(yīng)1.5h，然后在50℃反應(yīng)2h；
(2)反應(yīng)結(jié)束后，當(dāng)上述反應(yīng)液溫度降低至室溫時，再加入11.5mol的1,6-二碘正己烷，反應(yīng)4h，過濾干燥，即得到改性劑e。
實施例f：
(1)將10mol三聚氯氰和20mol二丙胺溶解在5l甲苯中，先在0℃反應(yīng)1.5h，然后在40℃反應(yīng)2h；
(2)當(dāng)上述反應(yīng)液溫度降低至室溫時，再加入12mol的1,10-二溴正葵烷，反應(yīng)3.5h，過濾干燥，即得到改性劑f。
對比實施例f1：
(1)將10mol三聚氯氰和20mol二正丁基胺溶解在5l甲苯中，先在0℃反應(yīng)1.5h，然后在40℃反應(yīng)2h；
(2)當(dāng)上述反應(yīng)液溫度降低至室溫時，再加入12mol的1,10-二溴正葵烷，反應(yīng)3.5h，過濾干燥，即得到改性劑f1。
對比實施例f2：
(1)將10mol三聚氯氰和20mol二正戊基胺溶解在5l甲苯中，先在0℃反應(yīng)1.5h，然后在40℃反應(yīng)2h；
(2)當(dāng)上述反應(yīng)液溫度降低至室溫時，再加入12mol的1,10-二溴正葵烷，反應(yīng)3.5h，過濾干燥，即得到改性劑f2。
實施例和對比實施例所制備的改性劑的特性粘度和粘均分子量如表1所示。
表1改性劑的特性粘度和粘均分子量
制備有機染料吸附材料：
實施例1
(1)纖維素纖維的改性處理：將20kg棉纖維、600kg水、2kg改性劑a、1.2kg氫氧化鈉加入纖維處理設(shè)備中，加熱至80℃，攪拌速度為40r/min，使纖維在流動分散狀態(tài)下接枝反應(yīng)35min，然后取出纖維進(jìn)行脫水、烘干處理，得到染料吸附纖維。
(2)有機染料吸附材料的制備：向上述步驟制備的染料吸附纖維中摻入活性炭纖維，活性炭纖維的用量為摻入后總纖維總重量的15％，復(fù)配后的纖維經(jīng)過開松機開松，然后傳送到梳理機進(jìn)行梳理，再傳送到鋪網(wǎng)機進(jìn)行交叉式鋪網(wǎng)，鋪網(wǎng)速度為125m/min，再經(jīng)傳送機傳送到水刺機進(jìn)行水刺固結(jié)，制備出纖維網(wǎng)面密度為95kg/m2的有機染料吸附材料。
對比實施例1a
(1)纖維素纖維的改性處理：將20kg棉纖維、600kg水、2kg改性劑a1、1.2kg氫氧化鈉加入纖維處理設(shè)備中，加熱至80℃，攪拌速度為40r/min，使纖維在流動分散狀態(tài)下接枝反應(yīng)35min，然后取出纖維進(jìn)行脫水、烘干處理，得到染料吸附纖維。
(2)有機染料吸附材料的制備：向上述步驟制備的染料吸附纖維中摻入活性炭纖維，活性炭纖維的用量為摻入后總纖維總重量的15％，復(fù)配后的纖維經(jīng)過開松機開松，然后傳送到梳理機進(jìn)行梳理，再傳送到鋪網(wǎng)機進(jìn)行交叉式鋪網(wǎng)，鋪網(wǎng)速度為125m/min，再經(jīng)傳送機傳送到水刺機進(jìn)行水刺固結(jié)，制備出纖維網(wǎng)面密度為95kg/m2的有機染料吸附材料。
對比實施例1b
(1)纖維素纖維的改性處理：將20kg棉纖維、600kg水、2kg改性劑a2、1.2kg氫氧化鈉加入纖維處理設(shè)備中，加熱至80℃，攪拌速度為40r/min，使纖維在流動分散狀態(tài)下接枝反應(yīng)35min，然后取出纖維進(jìn)行脫水、烘干處理，得到染料吸附纖維。
(2)有機染料吸附材料的制備：向上述步驟制備的染料吸附纖維中摻入活性炭纖維，活性炭纖維的用量為摻入后總纖維總重量的15％，復(fù)配后的纖維經(jīng)過開松機開松，然后傳送到梳理機進(jìn)行梳理，再傳送到鋪網(wǎng)機進(jìn)行交叉式鋪網(wǎng)，鋪網(wǎng)速度為125m/min，再經(jīng)傳送機傳送到水刺機進(jìn)行水刺固結(jié)，制備出纖維網(wǎng)面密度為95kg/m2的有機染料吸附材料。
實施例2
(1)纖維素纖維的改性處理：將20kg棉纖維、600kg水、2kg改性劑b、1.2kg氫氧化鈉加入纖維處理設(shè)備中，加熱至80℃，攪拌速度為40r/min，使纖維在流動分散狀態(tài)下接枝反應(yīng)35min，然后取出纖維進(jìn)行脫水、烘干處理，得到染料吸附纖維。
(2)有機染料吸附材料的制備：向上述步驟制備的染料吸附纖維中摻入活性炭纖維，活性炭纖維的用量為摻入后總纖維總重量的15％，復(fù)配后的纖維經(jīng)過開松機開松，然后傳送到梳理機進(jìn)行梳理，再傳送到鋪網(wǎng)機進(jìn)行交叉式鋪網(wǎng)，鋪網(wǎng)速度為125m/min，再經(jīng)傳送機傳送到水刺機進(jìn)行水刺固結(jié)，制備出纖維網(wǎng)面密度為95kg/m2的有機染料吸附材料。
實施例3
(1)纖維素纖維的改性處理：將20kg棉纖維、600kg水、2kg改性劑c、1.2kg氫氧化鈉加入纖維處理設(shè)備中，加熱至80℃，攪拌速度為40r/min，使纖維在流動分散狀態(tài)下接枝反應(yīng)35min，然后取出纖維進(jìn)行脫水、烘干處理，得到染料吸附纖維。
(2)有機染料吸附材料的制備：向上述步驟制備的染料吸附纖維中摻入活性炭纖維，活性炭纖維的用量為摻入后總纖維總重量的15％，復(fù)配后的纖維經(jīng)過開松機開松，然后傳送到梳理機進(jìn)行梳理，再傳送到鋪網(wǎng)機進(jìn)行交叉式鋪網(wǎng)，鋪網(wǎng)速度為125m/min，再經(jīng)傳送機傳送到水刺機進(jìn)行水刺固結(jié)，制備出纖維網(wǎng)面密度為95kg/m2的有機染料吸附材料。
實施例4
(1)纖維素纖維的改性處理：將20kg棉纖維、600kg水、1kg改性劑d、1.2kg碳酸鈉加入纖維處理設(shè)備中，加熱至85℃，攪拌速度為30r/min，使纖維在流動分散狀態(tài)下接枝反應(yīng)30min，然后取出纖維進(jìn)行脫水、烘干處理，得到染料吸附纖維。
(2)有機染料吸附材料的制備：向上述步驟制備的染料吸附纖維中摻入活性炭纖維，活性炭纖維的用量為摻入后總纖維總重量的1％，復(fù)配后的纖維經(jīng)過開松機開松，然后傳送到梳理機進(jìn)行梳理，再傳送到鋪網(wǎng)機進(jìn)行交叉式鋪網(wǎng)，鋪網(wǎng)速度為120m/min，再經(jīng)傳送機傳送到水刺機進(jìn)行水刺固結(jié)，制備出纖維網(wǎng)面密度為90kg/m2的有機染料吸附材料。
對比實施例4a
(1)纖維素纖維的改性處理：將20kg棉纖維、600kg水、1kg改性劑d1、1.2kg碳酸鈉加入纖維處理設(shè)備中，加熱至85℃，攪拌速度為30r/min，使纖維在流動分散狀態(tài)下接枝反應(yīng)30min，然后取出纖維進(jìn)行脫水、烘干處理，得到染料吸附纖維。
(2)有機染料吸附材料的制備：向上述步驟制備的染料吸附纖維中摻入活性炭纖維，活性炭纖維的用量為摻入后總纖維總重量的1％，復(fù)配后的纖維經(jīng)過開松機開松，然后傳送到梳理機進(jìn)行梳理，再傳送到鋪網(wǎng)機進(jìn)行交叉式鋪網(wǎng)，鋪網(wǎng)速度為120m/min，再經(jīng)傳送機傳送到水刺機進(jìn)行水刺固結(jié)，制備出纖維網(wǎng)面密度為90kg/m2的有機染料吸附材料。
對比實施例4b
(1)纖維素纖維的改性處理：將20kg棉纖維、600kg水、1kg改性劑d2、1.2kg碳酸鈉加入纖維處理設(shè)備中，加熱至85℃，攪拌速度為30r/min，使纖維在流動分散狀態(tài)下接枝反應(yīng)30min，然后取出纖維進(jìn)行脫水、烘干處理，得到染料吸附纖維。
(2)有機染料吸附材料的制備：向上述步驟制備的染料吸附纖維中摻入活性炭纖維，活性炭纖維的用量為摻入后總纖維總重量的1％，復(fù)配后的纖維經(jīng)過開松機開松，然后傳送到梳理機進(jìn)行梳理，再傳送到鋪網(wǎng)機進(jìn)行交叉式鋪網(wǎng)，鋪網(wǎng)速度為120m/min，再經(jīng)傳送機傳送到水刺機進(jìn)行水刺固結(jié)，制備出纖維網(wǎng)面密度為90kg/m2的有機染料吸附材料。
對比實施例4c
(1)纖維素纖維的改性處理：將20kg棉纖維、600kg水、1kg改性劑d3、1.2kg碳酸鈉加入纖維處理設(shè)備中，加熱至85℃，攪拌速度為30r/min，使纖維在流動分散狀態(tài)下接枝反應(yīng)30min，然后取出纖維進(jìn)行脫水、烘干處理，得到染料吸附纖維。
(2)有機染料吸附材料的制備：向上述步驟制備的染料吸附纖維中摻入活性炭纖維，活性炭纖維的用量為摻入后總纖維總重量的1％，復(fù)配后的纖維經(jīng)過開松機開松，然后傳送到梳理機進(jìn)行梳理，再傳送到鋪網(wǎng)機進(jìn)行交叉式鋪網(wǎng)，鋪網(wǎng)速度為120m/min，再經(jīng)傳送機傳送到水刺機進(jìn)行水刺固結(jié)，制備出纖維網(wǎng)面密度為90kg/m2的有機染料吸附材料。
實施例5
(1)纖維素纖維的改性處理：將20kg棉纖維、600kg水、1.4kg改性劑e、1.2kg氫氧化鈉加入纖維處理設(shè)備中，加熱至90℃，攪拌速度為50r/min，使纖維在流動分散狀態(tài)下接枝反應(yīng)40min，然后取出纖維進(jìn)行脫水、烘干處理，得到染料吸附纖維。
(2)有機染料吸附材料的制備：向上述步驟制備的染料吸附纖維中摻入活性炭纖維，活性炭纖維的用量為摻入后總纖維總重量的20％，復(fù)配后的纖維經(jīng)過開松機開松，然后傳送到梳理機進(jìn)行梳理，再傳送到鋪網(wǎng)機進(jìn)行交叉式鋪網(wǎng)，鋪網(wǎng)速度為130m/min，再經(jīng)傳送機傳送到水刺機進(jìn)行水刺固結(jié)，制備出纖維網(wǎng)面密度為100kg/m2的有機染料吸附材料。
實施例6
(1)纖維素纖維的改性處理：將20kg棉纖維、500kg水、1.6kg改性劑f、1.2kg碳酸鈉加入纖維處理設(shè)備中，加熱至80℃，攪拌速度為45r/min，使纖維在流動分散狀態(tài)下接枝反應(yīng)45min，然后取出纖維進(jìn)行脫水、烘干處理，得到染料吸附纖維。
(2)有機染料吸附材料的制備：向上述步驟制備的染料吸附纖維中摻入活性炭纖維，活性炭纖維的用量為摻入后總纖維總重量的30％，復(fù)配后的纖維經(jīng)過開松機開松，然后傳送到梳理機進(jìn)行梳理，再傳送到鋪網(wǎng)機進(jìn)行交叉式鋪網(wǎng)，鋪網(wǎng)速度為140m/min，再經(jīng)傳送機傳送到水刺機進(jìn)行水刺固結(jié)，制備出纖維網(wǎng)面密度為110kg/m2的有機染料吸附材料。
對比實施例6a
(1)纖維素纖維的改性處理：將20kg棉纖維、500kg水、1.6kg改性劑f1、1.2kg碳酸鈉加入纖維處理設(shè)備中，加熱至80℃，攪拌速度為45r/min，使纖維在流動分散狀態(tài)下接枝反應(yīng)45min，然后取出纖維進(jìn)行脫水、烘干處理，得到染料吸附纖維。
(2)有機染料吸附材料的制備：向上述步驟制備的染料吸附纖維中摻入活性炭纖維，活性炭纖維的用量為摻入后總纖維總重量的30％，復(fù)配后的纖維經(jīng)過開松機開松，然后傳送到梳理機進(jìn)行梳理，再傳送到鋪網(wǎng)機進(jìn)行交叉式鋪網(wǎng)，鋪網(wǎng)速度為140m/min，再經(jīng)傳送機傳送到水刺機進(jìn)行水刺固結(jié)，制備出纖維網(wǎng)面密度為110kg/m2的有機染料吸附材料。
實施例6b
(1)纖維素纖維的改性處理：將20kg棉纖維、500kg水、1.6kg改性劑f2、1.2kg碳酸鈉加入纖維處理設(shè)備中，加熱至80℃，攪拌速度為45r/min，使纖維在流動分散狀態(tài)下接枝反應(yīng)45min，然后取出纖維進(jìn)行脫水、烘干處理，得到染料吸附纖維。
(2)有機染料吸附材料的制備：向上述步驟制備的染料吸附纖維中摻入活性炭纖維，活性炭纖維的用量為摻入后總纖維總重量的30％，復(fù)配后的纖維經(jīng)過開松機開松，然后傳送到梳理機進(jìn)行梳理，再傳送到鋪網(wǎng)機進(jìn)行交叉式鋪網(wǎng)，鋪網(wǎng)速度為140m/min，再經(jīng)傳送機傳送到水刺機進(jìn)行水刺固結(jié)，制備出纖維網(wǎng)面密度為110kg/m2的有機染料吸附材料。
表2有機染料吸附材料的斷裂強度
表3有機染料吸附材料對染料的飽和吸附量(g/kg)
表4有機染料吸附材料對碳黑顆粒吸附性能(％)
從表1可知，在制備改性劑時，當(dāng)步驟(1)的反應(yīng)產(chǎn)物與二鹵烷的摩爾比為(1：1.05)～(1：1.2)時，生成的改性劑的粘均分子量在2300～9200之間。從表2可知，本發(fā)明制備的有機染料吸附材料的經(jīng)向和緯向斷裂強度均大于100n，因此，在洗滌過程中吸附材料不會被撕裂。
從表3～表4可知，當(dāng)改性劑的粘均分子量在2300～9200之間時，所制備的有機染料吸附材料(實施例1～6)對陰離子、陽離子和非離子類常用染料均有很高的飽和吸附量，本產(chǎn)品還對微粒雜質(zhì)有良好的吸附性能。當(dāng)改性劑的粘均分子量小于2300或大于9200時，所制備的有機染料吸附材料(對比實施例1a、1b)對各類染料和微粒雜質(zhì)的吸附性能均變差，這是因為改性劑的粘均分子量過小時，支鏈數(shù)變少，改性后的纖維素纖維的表面吸附能較小，不利于吸附染料或雜質(zhì)；而改性劑的粘均分子量過大時，改性劑易團聚在纖維素纖維的表面，很難滲透到纖維素纖維的內(nèi)部，制備的有機染料吸附材料不能充分地吸附染料或微粒雜質(zhì)。
在對比實施例4a、4b和4c中，改性劑分別為三嗪類季銨鹽小分子、聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷和環(huán)氧丙基三甲基氯化銨，所制備的有機染料吸附材料對各類染料和微粒雜質(zhì)的吸附性能相比實施例1～6均有所下降。在對比實施例6a和6b中，二烷基仲胺或二烷醇基仲胺含碳原子數(shù)量超過6，碳鏈過長，反應(yīng)活性降低，不能充分地與三聚氯氰的發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，改性劑的生成量較少，所制備的有機染料吸附材料對各類染料和微粒雜質(zhì)的吸附性能較差。