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辛基酚聚氧乙烯醚在纺织品上的吸附解吸附特性研究

宁小玉  
【摘要】:辛基酚聚氧乙烯醚,简称OPEO,具有良好的表面润湿、分散、乳化以及增溶等作用,是包括纺织工业在内广泛使用的一种主要烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)非离子表面活性剂。由于APEO在环境中的降解产物具有生态毒性、环境激素效应以及生物体内蓄积性,其安全性能问题也早已引起国际社会的广泛关注。自20世纪80年代开始,全球范围内各国就陆续对APEO的使用进行限制甚至禁用。目前,关于APEO的污染研究主要集中在环境科学等领域,并不断扩展到包括纺织品在内的日用消费品领域。而纺织品上APEO的研究较多集中于检测方法,对纺织品上APEO的吸附解吸附特性研究极为少见。本文采用静态吸附实验法,主要研究了OPEO在纺织品上的吸附行为,包括吸附等温线、吸附动力学和吸附热力学;探索了OPEO在纺织品上的解吸附行为;并对纺织品吸附解吸附OPEO的影响因素进行了研究分析。同时,根据纺织品吸附解吸附OPEO的性能及其影响因素,研究了纺织品中APEO的萃取新技术,开发了一种更加经济、环保且有效的样品前处理方法,为准确测定纺织品中APEO的含量提供技术支撑。研究结果表明:OPEO在纺织品上的吸附等温线均能较好的符合Langmuir-Freundlich吸附模型,针对五种织物进行吸附实验,其吸附OPEO的能力顺序为丝棉麻涤纶腈纶;采用丝织物研究了OPEO的吸附动力学,吸附过程可用准二阶动力学方程准确描述;吸附热力学研究表明,OPEO在纺织品上的吸附是一个吸热的过程。进一步研究了OPEO在丝织物上的解吸附特性发现,以水作解吸剂时的解吸率不超过22%。对吸附的影响因素研究发现:温度越高,OPEO在织物上的吸附量越大,且极限吸附量与温度线性相关;OPEO的聚合度越大,其在织物上吸附能力越小,且极限吸附量的对数值与聚合度具有一定程度的线性相关性;当壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO)存在时,织物对OPEO的吸附量没有明显减少,在低浓度时,织物对NPEO的吸附量大于OPEO,而高浓度时,织物对NPEO的吸附量则小于OPEO,且织物对OPEO和NPEO的吸附等温线和动力学过程均可用Langmuir-Freundlich吸附模型和准二阶动力学方程描述。解吸附实验影响因素表明,在水中添加一定比例的乙醇可大大促进OPEO的解吸率,70%左右的乙醇水溶液可使解吸率最高,达90%以上。对纺织品中的APEO的萃取方法研究得出优化工艺为:70%的乙醇水溶液在室温下振荡萃取纺织品中的APEO。


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