一种用于处理印染废水的织物及其制备方法技术领域
本发明涉及一种织物及其制备方法，具体涉及一种用于处理废水的织物及其制备方法。
背景技术
纺织印染行业的工业废水中含有多种染料，成分复杂、有机物浓度高、可生化性差、色度高且多变、水质水量变化大，属于较难处理的工业废水。专利申请201010107110.X公开了一种基于纳米光催化技术的高效利用太阳光处理印染废水的方法，纳米二氧化钛因具有良好的光催化活性和电性能，在光催化、染料、工业催化、锂离子二次电池材料和光敏化电池等领域中应用前景广阔，成为当前纳米技术研究的重点和热点。纳米二氧化钛粉体材料比较突出的问题是容易团聚，导致光催化活性降低，并且纳米二氧化钛回收非常困难。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于处理印染废水的织物及其制备方法，该织物在废水进行处理后可回收进行循环利用，原料廉价无污染，制备成本低，可有效处理印染废水，操作简单，经济高效。
技术方案：本发明提供了一种用于处理印染废水的织物，在织物表面负载有纳米二氧化钛层。
优选的，所述织物为涤纶织物，由于涤纶是一种弹性、尺寸稳定性和化学稳定性良好的合成纤维，在水中不易吸湿变形，并且织物可以循环利用。
优选的，所述织物表面的纳米二氧化钛层增重量为1.0~15.0g/m2，织物对废水的处理效果最为明显。
为保证织物有一定的硬挺度和强力，所述织物采用平纹组织织造。
上述织物的制备方法，包括以下步骤：
（1））为了除去织物表面的杂质和油剂，将织物用去离子水在超声波中清洗1~5min，再将织物用无水乙醇在超声波中清洗5~30min，最后放入烘箱在30~100℃下烘干；
（2）采用低温等离子体对织物进行预处理，处理功率为100～400W，处理时间为10～60min，用于增加涤纶纤维表面粗糙度和表面积，这有利于增加纳米二氧化钛在织物表面的负载量和附着牢度；
（3）将织物和无水乙醇加入高压反应釜中，然后加入钛酸丁酯，最后加入去离子水至反应釜体积的60~80%使织物质量（g）与反应釜的体积（mL）比为1：100，并在100~160℃下，恒温反应3~24h，将织物取出，然后用去离子水清洗1~5次，在30～80℃条件下恒温干燥0.5~6h，即得到用于处理印染废水的织物。在高温高压环境下，钛酸丁酯逐渐水解形成TiO2晶体，通过控制上述反应条件，达到控制TiO2粒径尺寸的目的。
优选的，步骤（2）预处理的处理氛围为空气、氧气、氮气或氩气，由这些气体形成的等离子体对涤纶织物表面具有较好的刻蚀作用。
进一步，步骤（3）所述织物以g为单位，无水乙醇以mL为单位，按照质量与体积的比例为1:1~5加入高压反应釜，无水乙醇能充分浸润织物，纺织便于二氧化钛均匀负载在织物表面。
进一步，步骤（3）所述钛酸丁酯以mL为单位，按照与无水乙醇的体积比例为1:2~10进行添加，便于控制钛酸丁酯水解的速度，防止产生沉淀和TiO2粒径尺寸。
有益效果：本发明采用水热法在涤纶织物表面负载一层纳米二氧化钛，使得二氧化钛和织物表面具有较大的结合力，在多次卷曲或使用过程中，纳米二氧化钛都会牢固地负载在织物上，不会脱落，即得到用于印染废水处理的材料：首先，在织物表面负载纳米二氧化钛，增大了二氧化钛与废水的接触面积，提高了废水处理的效率，其次，便于纳米二氧化钛的回收再利用，避免了传统纳米二氧化钛粉体材料容易团聚，导致光催化活性降低的问题；原料廉价，无污染，制备成本低，可有效处理印染废水，操作简单，经济高效。
具体实施方式
下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例：
实施例1：材料制备：1）将涤纶织物用去离子水在超声波中清洗1min，再将涤纶织物用无水乙醇在超声波中清洗5min；最后放入烘箱在30℃下烘干。2）采用低温等离子体对涤纶织物进行预处理，处理功率为100W，处理时间为10min，处理氛围为空气。3）首先将涤纶织物(g)和无水乙醇(mL)按比例m:v=1:5加入高压反应釜中，然后加入钛酸丁酯，钛酸丁酯(mL)和无水乙醇（mL）的比例为1:10，最后加入去离子水至反应釜体积的60%，并在100℃，恒温反应3h，将涤纶织物取出，然后用去离子水清洗1次，在30℃条件下恒温干燥0.5h，即得到用于印染废水处理的涤纶织物，由于二氧化钛层的厚度较难测量，此处采用织物每平方米的增重量（单位g/m2）来表示织物负载二氧化钛的多少，本实施例的织物增重量为8.0g/m2，涤纶大小为2cm2。
实验室配置的浓度为10mg/L亚甲基蓝（MB）作为目标印染废水，体积为30mL，以功率为8W、波长为254nm的真空紫外灯为光源，将制备的上述织物平铺或竖直放在印染废水中，测定废水中亚甲基蓝降解率。经过90分钟后，亚甲基蓝亚甲基蓝降解率达90%。
实施例2：材料制备：1）将涤纶织物用去离子水在超声波中清洗3min，再将涤纶织物用无水乙醇在超声波中清洗15min，最后放入烘箱在60℃下烘干。2）采用低温等离子体对涤纶织物进行预处理，处理功率为300W，处理时间为30min，处理氛围为氮气。3）首先将涤纶织物(g)和无水乙醇(mL)按比例(m:v=1:3)加入高压反应釜中，然后加入钛酸丁酯，钛酸丁酯（mL）和无水乙醇（mL）的比例为1:6，最后加入去离子水至反应釜体积的70%，并在120℃，恒温反应8h，将涤纶织物取出，然后用去离子水清洗3次，在60℃条件下恒温干燥3h，即得到用于印染废水处理的材料。本实施例的织物增重量为15.0g/m2，涤纶大小为2cm2。
实验室配置的浓度为10mg/L亚甲基蓝（MB）作为目标印染废水，功率为8W、波长为254nm的真空紫外灯为光源，将制备的上述材料放在印染废水中。测定废水中亚甲基蓝降解率。经过90分钟后，亚甲基蓝亚甲基蓝降解率达95%。
实施例3：材料制备：1）将涤纶织物用去离子水在超声波中清洗5min，再将涤纶织物用无水乙醇在超声波中清洗30min，最后放入烘箱在100℃下烘干。2）采用低温等离子体对涤纶织物进行预处理，处理功率为400W，处理时间为60min，处理氛围为氩气。3）首先将涤纶织物(g)和无水乙醇(mL)按比例(m:v=1:1)加入高压反应釜中，然后加入钛酸丁酯，钛酸丁酯（mL）和无水乙醇（mL）的比例为1:2，最后加入去离子水至反应釜体积的80%，并在160℃，恒温反应24h，将涤纶织物取出，然后用去离子水清洗5次，在80℃条件下恒温干燥6h，即得到用于印染废水处理的材料。本实施例的织物增重量为1.0g/m2，涤纶大小为2cm2。