聚丙烯/沸石功能性纤维的研制

摘要

我国土壤环境重金属污染已十分严重。进入土壤中的重金属不仅能抑制植物生长发育，并能通过食物链传递与富集，最终危害人体健康。重金属污染严重影响了人们的健康和生存，土壤中的重金属污染的治理已经引起了人们的普遍关注。因此，土壤改良的客观需要十分迫切，而选择一种高效、低廉且对环境友好型的土壤改良剂具有重要的现实意义。
　　 沸石来源广泛、成本低廉，且无毒无害，在大量的科学研究和生产实践应用中显示了较好的土壤改良效果。传统的沸石改良土壤的方法是在所需治理的土壤区域挖沟，将沸石深埋在土壤当中，并保持三年或以上的的修复时间。这种方法虽然可以实现沸石对重金属离子的修复作用，但是留在土壤当中的沸石在自然条件的变化中容易发生解析现象，导致重金属离子重新转移到土壤当中，且在利用沸石进行土壤改良的过程当中不利于检测改良状况，不利于沸石的重复使用。
　　 为解决这个问题，采用沸石与聚丙烯共混，开发聚丙烯/沸石功能性纤维。为了提高沸石对重金属离子的吸附能力，需要对沸石进行改性，在研究过程中采用了先煅烧活化后氢氧化钠改性的方法。研究证明：沸石在550度下煅烧活化2h，活化效果最好；在摄氏80度下采用质量分数为20％的氢氧化钠溶液进行改性，其改性效果最佳。在聚丙烯/沸石功能性纤维制备中，首先将经过改性的沸石粉体和聚丙烯按不同比例通过双螺杆共混机制备粒料，于此同时添加分散剂和偶联剂用以提高沸石的分散性；其次采用XS-300转矩流变仪进行试纺，结果在沸石含量为10％和20％的时候可以顺利的纺丝，但在30％时，不能顺利纺丝，因此转用鬃丝纺，纺制沸石含量为10％-70％的鬃丝，纺丝过程顺利。测试聚丙烯/沸石功能性纤维(鬃丝)的重金属离子吸附性和柔韧性，采用spss分析软件优化配方，其结果为：聚丙烯/沸石(50/50)。最后将所研制的聚丙烯/沸石纤维(鬃丝)进行试编织，其效果良好。

目录

文摘

英文文摘

声明

学位论文的主要创新点

第一章 绪论

1.1 引言

1.1.1 我国土壤污染现状

1.1.2 土壤污染的修复方法

1.2 沸石的性质及其应用

1.2.1 沸石的结构特征和特性

1.2.2 沸石在各领域的应用

1.3 本课题研究内容及意义

第二章 沸石改性方法的研究

2.1 沸石改性的意义及常见方法

2.1.1 沸石的活化

2.1.2 沸石结构改性

2.1.3 沸石晶体表面改性

2.1.4 沸石内孔结构改性

2.2 沸石的表征

2.2.1 沸石颗粒的粒径分布

2.2.1 沸石粉的SEM图像

2.2.3 沸石粉的比表面积

2.3 沸石活化与改性

2.3.1 沸石的煅烧活化

2.3.2 氢氧化钠改性

2.4 本章小结

第三章 聚丙烯/沸石功能性纤维的研制

3.1 聚丙烯

3.1.1 聚丙烯的性质

3.1.2 聚丙烯改性研究

3.1.3 共混的基本类型

3.1.4. PP共混体系的相容性、流变性和可纺性研究

3.1.5 复合熔喷法纺丝简述

3.1.6 共混改性聚丙烯纤维的研究进展

3.2 聚丙烯/沸石纤维的研制

3.2.1 实验原理与方案

3.2.2 实验过程

3.3 聚丙烯/沸石纤维断裂伸长率的测定

3.8 本章小结

第四章 聚丙烯/沸石功能性纤维外观形态及其性能评定

4.1 聚丙烯/沸石功能性纤维的外观形态

4.2 聚丙烯/沸石功能性纤维吸附效果的评定

4.3 配方比的优化

4.4 聚丙烯/沸石功能性纤维织物

4.5 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 课题展望

5.2.1 纳米沸石的采用

5.2.2 沸石/聚丙烯纤维的表面处理

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

附录

致谢