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1、(10)申请公布号 CN 103349915 A (43)申请公布日 2013.10.16 CN 103349915 A *CN103349915A* (21)申请号 201310311750.6 (22)申请日 2013.07.24 B01D 67/00(2006.01) B01D 71/82(2006.01) B01D 69/02(2006.01) (71)申请人 宜宾海丝特纤维有限责任公司 地址 644002 四川省宜宾市南广盐坪坝 申请人 宜宾丝丽雅股份有限公司 宜宾丝丽雅集团有限公司 (72)发明人 易家祥 邓传东 朱小川 张仁友 陈勇君 (74)专利代理机构 成都天嘉专利事务所 (。
2、 普通 合伙 ) 51211 代理人 赵丽 (54) 发明名称 一种适用于扩散渗析回收粘胶纤维生产中压 榨碱液的阳离子交换膜的制备方法 (57) 摘要 本发明涉及一种适用于扩散渗析回收粘胶纤 维生产中压榨碱液的阳离子交换膜的制备方法， 属于粘胶纤维生产中膜回收的膜制备技术领域。 本发明工艺包括基膜的选材、 基膜的辐照活化、 功 能团接枝处理以及磺化处理， 本发明对基膜的选 择进行了优化， 且对基膜进行了辐照活化处理， 得 到的适用于扩散渗析回收粘胶纤维生产中压榨碱 液的阳离子交换膜制作成膜组器， 应用于粘胶纤 维生产中压榨碱液扩散渗析回收时， 针对同时含 有氢氧化钠和半纤维素的压榨碱液， 能够。
3、提高压 榨碱液中碱的回收率， 提高耐碱浓度， 提高对半纤 维素的截留率， 提高扩散效率， 减少碱液对扩散渗 析膜系统的损伤， 防止对扩散渗析膜的堵塞， 提高 膜的使用寿命。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 (10)申请公布号 CN 103349915 A CN 103349915 A *CN103349915A* 1/1 页 2 1. 一种适用于扩散渗析回收粘胶纤维生产中压榨碱液的阳离子交换膜的制备方法， 其 特征在于 ： 包括以下工艺步骤 ： A、 基膜的选材 选用以尼龙、 聚。
4、丙烯和聚氯乙烯中的一种布， 或任意二种共纺形的布为基膜 ； B、 基膜的辐照活化 将步骤 A 的基膜在氮气氛围下置于电子束辐照下进行活化， 所述的活化采用 10Mev 的 电子直线加速器， 辐照剂量控制为 2-20kgy ； C、 功能团接枝处理 将步骤 B 中经过辐照活化的基膜进行功能团接枝 ； D、 磺化处理 将步骤 C 中经过接枝的基膜以硫酸银为催化剂， 以浓硫酸为磺化剂进行磺化， 再经冷 却、 分离， 取出得到本发明的适用于扩散渗析回收粘胶纤维生产中压榨碱液的阳离子交换 膜。 2. 根据权利要求 1 所述的一种适用于扩散渗析回收粘胶纤维生产中压榨碱液的阳离 子交换膜的制备方法， 其特征。
5、在于 ： 步骤 C 中， 所述的将步骤 B 中经过辐照活化的基膜进行 功能团接枝是指将步骤 B 中经过辐照活化的基膜浸泡于苯乙烯、 二乙烯苯和过氧苯甲酰的 混和溶液中进行功能团接枝。 3. 根据权利要求 2 所述的一种适用于扩散渗析回收粘胶纤维生产中压榨碱液的阳 离子交换膜的制备方法， 其特征在于 ： 所述的苯乙烯、 二乙烯苯和过氧苯甲酰的用量比为 70-90:10-20:0.1-1。 4. 根据权利要求 1 所述的一种适用于扩散渗析回收粘胶纤维生产中压榨碱液的阳离 子交换膜的制备方法， 其特征在于 ： 步骤 D 中， 所述的磺化过程中， 磺化温度为 40-60。 5.根据权利要求1或4所述的。
6、一种适用于扩散渗析回收粘胶纤维生产中压榨碱液的阳 离子交换膜的制备方法， 其特征在于 ： 步骤 D 中， 所述的磺化过程中， 磺化时间为 5-7 小时。 权 利 要 求 书 CN 103349915 A 2 1/5 页 3 一种适用于扩散渗析回收粘胶纤维生产中压榨碱液的阳离 子交换膜的制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种扩散渗析用阳离子交换膜的制备方法， 更具体地说， 本发明涉及 一种适用于扩散渗析回收粘胶纤维生产中压榨碱液的阳离子交换膜的制备方法， 属于粘胶 纤维生产中膜回收的膜制备技术领域。 背景技术 0002 在化纤行业中的粘胶纤维生产过程， 会产生含有高浓度有机物 （以半纤维素。
7、为主） 的碱性液体。如果任其直接排放， 将引起严重的环境污染。如果采用中和的方法处理该碱 液， 将消耗大量的酸， 并且造成碱液中形成大量的无机盐， 因此对该碱液中的碱进行回收， 并使其中的有机物成为可以进行无害化处理的固体物质才是对环境更为友好的处理方式。 0003 粘胶短纤维是存在于天然产物中的纤维素再加工产品， 具有吸水保湿、 光滑凉爽、 透气、 抗静电、 染色绚丽等特性。其生产过程是以用竹、 木、 棉、 麻等富含纤维素的植物所制 得的浆粕为原料， 经烧碱浸渍、 黄化， 并在酸性凝固浴中再生从而获得粘胶纤维产品， 在烧 碱浸渍、 压榨的环节会产生上述碱性液体， 该碱性液体叫做压榨碱液， 不。
8、同于其他行业产生 的废碱液， 其成分主要为氢氧化钠和半纤维素， 目前对该碱液中的碱回收还缺乏有效的手 段， 尽管在少数领域采用纳滤膜法回收碱， 但仍然存在回收率低、 运行成本高的缺点。 0004 扩散渗析是利用半透膜或选择透过性离子交换膜， 使溶液中的溶质由高浓度一侧 通过膜向低浓度一侧迁移的过程， 该过程是以浓度差为动力。它主要用于有机和无机电解 质的分离和纯化。在环境工程方面， 目前主要用于酸碱废液的处理和回收。 0005 但是目前现有技术中的扩散渗析阳离子交换膜为耐酸性的阳离子交换膜， 其应用 的扩散渗析膜回收主要是回收酸液， 不适用于粘胶纤维生产中的压榨碱液的回收。 0006 国家知识。
9、产权局于 2013.2.6 公开了一件公开号为 CN102908916A， 名称为 “一种中 空纤维扩散渗析碱回收膜的制备方法” 的发明专利， 该专利公开了一种高分子膜的制备方 法， 具体是指一种中空纤维扩散渗析碱回收膜的制备方法。本发明中选用聚丙烯、 聚丙烯 腈、 或尼龙的中空纤维超滤膜为中空纤维基膜， 将基膜置于等离子体室中进行等离子体活 化， 将活化过的中空纤维基膜浸泡在苯乙烯、 二乙烯苯、 过氧苯甲酰的溶液中进行功能团接 枝， 再将功能团接枝后的中空纤维基膜以硫酸银为催化剂， 以浓硫酸为磺化剂进行磺化。 本 发明的优点是单位面积的膜材料中具有处理量大、 做成组件占地面积小等特点。本发明。
10、具 有广泛的应用前景。 0007 上述专利为适用于碱回收的扩散渗析膜， 虽然已经解决了以往的膜不适用于碱环 境的问题， 但是依然存在强度低、 寿命短、 运行费用高的缺陷， 不能适用于同时含有氢氧化 钠和半纤维素的粘胶纤维生产中压榨碱液的回收处理。 发明内容 0008 本发明旨在解决现有技术中的用于扩散渗析碱回收膜不能适用于同时含有氢氧 说 明 书 CN 103349915 A 3 2/5 页 4 化钠和半纤维素的粘胶纤维生产中压榨碱液的回收处理的问题， 提供一种适用于扩散渗析 回收粘胶纤维生产中压榨碱液的阳离子交换膜的制备方法， 使其产品能够用于粘胶纤维生 产中压榨碱液的回收处理， 并达到增加。
11、膜强度， 延长膜寿命， 降低运行费用的目的。 0009 为了实现上述发明目的， 其具体的技术方案如下 ： 一种适用于扩散渗析回收粘胶纤维生产中压榨碱液的阳离子交换膜的制备方法， 其特 征在于 ： 包括以下工艺步骤 ： A、 基膜的选材 选用以尼龙、 聚丙烯和聚氯乙烯中的一种布， 或任意二种共纺形的布为基膜 ； B、 基膜的辐照活化 将步骤 A 的基膜在氮气氛围下置于电子束辐照下进行活化， 所述的活化采用 10Mev 的 电子直线加速器， 辐照剂量控制为 2-20kgy。 0010 C、 功能团接枝处理 将步骤 B 中经过辐照活化的基膜进行功能团接枝 ； D、 磺化处理 将步骤 C 中经过接枝的。
12、基膜以硫酸银为催化剂， 以浓硫酸为磺化剂进行磺化， 再经冷 却、 分离， 取出得到本发明的适用于扩散渗析回收粘胶纤维生产中压榨碱液的阳离子交换 膜。 0011 本发明步骤 C 中， 所述的将步骤 B 中经过辐照活化的基膜进行功能团接枝是指将 步骤 B 中经过辐照活化的基膜浸泡于苯乙烯、 二乙烯苯和过氧苯甲酰的混和溶液中进行功 能团接枝。 0012 上述的苯乙烯、 二乙烯苯和过氧苯甲酰的用量比为 70-90:10-20:0.1-1。 0013 本发明步骤 D 中， 所述的磺化过程中， 磺化温度为 40-60。 0014 本发明步骤 D 中， 所述的磺化过程中， 磺化时间为 5-7 小时。 001。
13、5 本发明带来的有益技术效果 ： 1、 本发明的适用于扩散渗析回收粘胶纤维生产中压榨碱液的阳离子交换膜的制备方 法对基膜的选择进行了优化， 且对基膜进行了辐照活化处理， 得到的适用于扩散渗析回收 粘胶纤维生产中压榨碱液的阳离子交换膜制作成膜组器， 应用于粘胶纤维生产中压榨碱液 扩散渗析回收时， 针对同时含有氢氧化钠和半纤维素的压榨碱液， 能够提高压榨碱液中碱 的回收率， 提高耐碱浓度， 提高对半纤维素的截留率， 提高扩散效率， 减少碱液对扩散渗析 膜系统的损伤， 防止对扩散渗析膜的堵塞， 提高膜的使用寿命， 并保证了扩散渗析以及后续 工序的顺利进行， 另外在使用中能够保证膜的强度， 且运行费用。
14、低廉。 0016 2、 本发明中对于功能团接枝处理液以及磺化过程工艺参数的优化， 更加优化了其 产品的性能， 在用于扩散渗析回收粘胶纤维生产中压榨碱液时， 使用寿命明显增长， 降低了 生产成本， 且使得其本身的制备工艺能耗降低， 效率提高。 具体实施方式 0017 实施例 1 一种适用于扩散渗析回收粘胶纤维生产中压榨碱液的阳离子交换膜的制备方法， 包括 以下工艺步骤 ： 说 明 书 CN 103349915 A 4 3/5 页 5 A、 基膜的选材 选用以尼龙、 聚丙烯和聚氯乙烯中的一种布， 或任意二种共纺形的布为基膜 ； B、 基膜的辐照活化 将步骤 A 的基膜在氮气氛围下置于电子束辐照下进。
15、行活化， 所述的活化采用 10Mev 的 电子直线加速器， 辐照剂量控制为 2kgy。 0018 C、 功能团接枝处理 将步骤 B 中经过辐照活化的基膜进行功能团接枝 ； D、 磺化处理 将步骤 C 中经过接枝的基膜以硫酸银为催化剂， 以浓硫酸为磺化剂进行磺化， 再经冷 却、 分离， 取出得到本发明的适用于扩散渗析回收粘胶纤维生产中压榨碱液的阳离子交换 膜。 0019 实施例 2 一种适用于扩散渗析回收粘胶纤维生产中压榨碱液的阳离子交换膜的制备方法， 包括 以下工艺步骤 ： A、 基膜的选材 选用以尼龙、 聚丙烯和聚氯乙烯中的一种布， 或任意二种共纺形的布为基膜 ； B、 基膜的辐照活化 将步。
16、骤 A 的基膜在氮气氛围下置于电子束辐照下进行活化， 所述的活化采用 10Mev 的 电子直线加速器， 辐照剂量控制为 20kgy。 0020 C、 功能团接枝处理 将步骤 B 中经过辐照活化的基膜进行功能团接枝 ； D、 磺化处理 将步骤 C 中经过接枝的基膜以硫酸银为催化剂， 以浓硫酸为磺化剂进行磺化， 再经冷 却、 分离， 取出得到本发明的适用于扩散渗析回收粘胶纤维生产中压榨碱液的阳离子交换 膜。 0021 实施例 3 一种适用于扩散渗析回收粘胶纤维生产中压榨碱液的阳离子交换膜的制备方法， 包括 以下工艺步骤 ： A、 基膜的选材 选用以尼龙、 聚丙烯和聚氯乙烯中的一种布， 或任意二种共。
17、纺形的布为基膜 ； B、 基膜的辐照活化 将步骤 A 的基膜在氮气氛围下置于电子束辐照下进行活化， 所述的活化采用 10Mev 的 电子直线加速器， 辐照剂量控制为 11kgy。 0022 C、 功能团接枝处理 将步骤 B 中经过辐照活化的基膜进行功能团接枝 ； D、 磺化处理 将步骤 C 中经过接枝的基膜以硫酸银为催化剂， 以浓硫酸为磺化剂进行磺化， 再经冷 却、 分离， 取出得到本发明的适用于扩散渗析回收粘胶纤维生产中压榨碱液的阳离子交换 膜。 说 明 书 CN 103349915 A 5 4/5 页 6 0023 实施例 4 一种适用于扩散渗析回收粘胶纤维生产中压榨碱液的阳离子交换膜的制。
18、备方法， 包括 以下工艺步骤 ： A、 基膜的选材 选用以尼龙、 聚丙烯和聚氯乙烯中的一种布， 或任意二种共纺形的布为基膜 ； B、 基膜的辐照活化 将步骤 A 的基膜在氮气氛围下置于电子束辐照下进行活化， 所述的活化采用 10Mev 的 电子直线加速器， 辐照剂量控制为 5kgy。 0024 C、 功能团接枝处理 将步骤 B 中经过辐照活化的基膜进行功能团接枝 ； D、 磺化处理 将步骤 C 中经过接枝的基膜以硫酸银为催化剂， 以浓硫酸为磺化剂进行磺化， 再经冷 却、 分离， 取出得到本发明的适用于扩散渗析回收粘胶纤维生产中压榨碱液的阳离子交换 膜。 0025 实施例 5 在实施例 1-4 。
19、的基础上， 优选的 ： 在步骤 C 中， 所述的将步骤 B 中经过辐照活化的基膜进行功能团接枝是指将步骤 B 中 经过辐照活化的基膜浸泡于苯乙烯、 二乙烯苯和过氧苯甲酰的混和溶液中进行功能团接 枝。 0026 上述的苯乙烯、 二乙烯苯和过氧苯甲酰的用量比为 70:10:0.1。 0027 在步骤 D 中， 所述的磺化过程中， 磺化温度为 40。 0028 在步骤 D 中， 所述的磺化过程中， 磺化时间为 5 小时。 0029 实施例 6 在实施例 1-4 的基础上， 优选的 ： 在步骤 C 中， 所述的将步骤 B 中经过辐照活化的基膜进行功能团接枝是指将步骤 B 中 经过辐照活化的基膜浸泡于苯。
20、乙烯、 二乙烯苯和过氧苯甲酰的混和溶液中进行功能团接 枝。 0030 上述的苯乙烯、 二乙烯苯和过氧苯甲酰的用量比为 90:20:1。 0031 在步骤 D 中， 所述的磺化过程中， 磺化温度为 60。 0032 在步骤 D 中， 所述的磺化过程中， 磺化时间为 7 小时。 0033 实施例 7 在实施例 1-4 的基础上， 优选的 ： 在步骤 C 中， 所述的将步骤 B 中经过辐照活化的基膜进行功能团接枝是指将步骤 B 中 经过辐照活化的基膜浸泡于苯乙烯、 二乙烯苯和过氧苯甲酰的混和溶液中进行功能团接 枝。 0034 上述的苯乙烯、 二乙烯苯和过氧苯甲酰的用量比为 80:15:0.55。 0。
21、035 在步骤 D 中， 所述的磺化过程中， 磺化温度为 50。 0036 在步骤 D 中， 所述的磺化过程中， 磺化时间为 6 小时。 0037 实施例 8 说 明 书 CN 103349915 A 6 5/5 页 7 在实施例 1-4 的基础上， 优选的 ： 在步骤 C 中， 所述的将步骤 B 中经过辐照活化的基膜进行功能团接枝是指将步骤 B 中 经过辐照活化的基膜浸泡于苯乙烯、 二乙烯苯和过氧苯甲酰的混和溶液中进行功能团接 枝。 0038 上述的苯乙烯、 二乙烯苯和过氧苯甲酰的用量比为 85:12:0.88。 0039 在步骤 D 中， 所述的磺化过程中， 磺化温度为 55。 0040 在步骤 D 中， 所述的磺化过程中， 磺化时间为 5.5 小时。 说 明 书 CN 103349915 A 7 。