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以甲基丙烯酸正丁酯(BMA)、甲基丙烯酸十二酯(LMA)为单体,过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,甲基丙烯酸β羟乙酯(HEMA)为潜交联剂,聚乙烯醇(PVA)为分散剂,采用悬浮聚合合成了甲基丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸十二酯-甲基丙烯酸β羟乙酯三元共聚物,以此三元共聚物为成纤聚合物,采用冻胶纺丝技术制备了共聚甲基丙烯酸酯吸附纤维。
研究表明随着甲基丙烯酸十二酯的加入,共聚甲基丙烯酸酯纤维对三种油性有机物(三氯乙烯、煤油和甲苯)的吸附速率增大。其中LMA含量分别为0wt%和5wt%时所纺制的纤维对三氯乙烯的吸附性能均较好,对甲苯和煤油的吸附次之,遵循溶剂化作用的极性相似相溶原则。
研究了共聚甲基丙烯酸酯吸附纤维的吸附速率、24小时吸附量、保油率及缓释行为,结果表明纤维交联度是影响纤维吸附、储存、释放有机液体能力的重要因素。对纤维交联度的测试表明,由于存在大分子链缠结;LMA含量为5wt%的纤维物理交联结构更加完善。
对共聚甲基丙烯酸酯纤维动态力学性能的研究结果表明,随着LMA含量的增加,纤维的玻璃化转变温度升高,这与聚合物侧基链体积的增大有关。对共聚甲基丙烯酸酯纤维热稳定性能的研究结果表明,所研制吸附纤维在通常使用温度下均较稳定。
对共聚甲基丙烯酸酯纤维进行了含甲苯废水的处理研究,考察了甲苯废水的初始质量浓度、处理时间、环境温度以及动态流速等因素对纤维吸附效率的影响。最佳吸附条件如下:
静态吸附:常温,处理时间3.5h,初始质量浓度400mg/L
动态吸附:流速1 m1/min,处理体积为250m1
共聚甲基丙烯酸酯纤维对甲苯的静态吸附过程遵循二级动力学规律;用Freundlich吸附等温式拟合纤维对甲苯的吸附,结果表明共聚甲基丙烯酸酯纤维对甲苯的吸附符合Freundlich吸附等温式。
就吸附效率而言,动态吸附效率普遍高于静态吸附效率,同时由于动态吸附条件下,废水是流动的,在相同初始浓度下,由于甲苯对水的溶解度很小,纤维物理交联度低,导致静态条件下纤维易于溶解,综合以上因素考虑,废水处理时,选择动态吸附。