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        清除染料廢水中有毒物的新方法

        2019-11-15 08:09:56王梅
        中國(guó)纖檢 2019年11期
        關(guān)鍵詞:纖維網(wǎng)光降解理工大學(xué)

        文/王梅

        如何清除紡織染水中的有害物一直是全世界紡織服裝業(yè)的一個(gè)老大難問(wèn)題。美國(guó)得州理工大學(xué)(Texas Tech University)拉姆庫(kù)馬爾實(shí)驗(yàn)室(Ramkumar’s)研發(fā)出一種去除紡織染水中的有害污染物的新方法。該實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)此法比傳統(tǒng)方法更安全,更易清除也更便宜。這就是為什么它一推出就立即獲得市場(chǎng)青睞的原因。

        從醫(yī)療保健到液壓破碎法,凈化廢水的工藝在許多領(lǐng)域都至關(guān)重要。該研究結(jié)果發(fā)表在美國(guó)在線期刊《粒子與粒子系統(tǒng)特性》近期封面文章中。

        織物染色的最后階段是洗滌,以便固色并去除其他雜色。但問(wèn)題出在染色后,剩余的染色廢水會(huì)排放出去。據(jù)估計(jì),僅美國(guó)每年就要排放多達(dá)20萬(wàn)噸的被染料污染的水。傳統(tǒng)的廢水處理工藝效率低下且不環(huán)保,加上染色廢水帶有耐溫性和耐潔性,由此大多數(shù)未處理的有害染色廢水未經(jīng)處理就排入環(huán)境。

        得州理工大學(xué)環(huán)境毒理學(xué)教授拉姆庫(kù)馬(Seshadri Ramkumar)和博士生羅麗華(Lihua Lou)與化學(xué)工程和機(jī)械工程學(xué)系的研究人員合作,發(fā)現(xiàn)了一種能降解染色水的新方法,即通過(guò)特殊的納米纖維網(wǎng)過(guò)濾被染料污染的水,并將其暴露在可見(jiàn)光下,稱(chēng)之為“光降解”法。他們表示,利用可見(jiàn)光的確是個(gè)好方法,可見(jiàn)光是綠色能源,還可再生。此外,使用可見(jiàn)光進(jìn)行光降解對(duì)環(huán)境無(wú)害,且成本效益高,易于操作。此法讓所有工業(yè)領(lǐng)域的除色成本更低廉。

        早在20年前,拉姆庫(kù)馬就創(chuàng)建了自己的實(shí)驗(yàn)室,專(zhuān)門(mén)針對(duì)無(wú)紡與高級(jí)材料的染色處理,如今專(zhuān)事于研究技術(shù)紡織品。該實(shí)驗(yàn)室已研究納米纖維和高級(jí)纖維材料20年有余。它的早期成就包括研發(fā)出一種無(wú)紡去油污抹布(FiberTect),可清洗含劇毒化學(xué)品。最近的項(xiàng)目還包括開(kāi)發(fā)環(huán)保型吸油濕巾,以及在納米纖維中加入天然殺菌劑,他們也研發(fā)出可用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域傷口愈合的材料。

        他們將納米顆粒加入聚合物溶液中,然后電紡成納米纖維。當(dāng)用復(fù)合納米顆粒/納米纖維網(wǎng)過(guò)濾含有一種叫作羅丹明B(RhB)的紅色染液中時(shí),染液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。研究人員發(fā)現(xiàn),80%的RhB會(huì)在6小時(shí)內(nèi)降解,其余20%則降解緩慢,49天后RhB完全消失。該研究的重點(diǎn)是如何去除染色廢水中的有毒物,因?yàn)檫@對(duì)紡織業(yè)而言一直是個(gè)瓶頸。

        由于染料和色素不易生物降解,去除有色化合物則成為污水處理廠面臨的最艱巨任務(wù)之一。同時(shí),這也是最關(guān)鍵性環(huán)節(jié),若這一關(guān)處理不好,那么染料就可能對(duì)人類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)繼續(xù)構(gòu)成威脅。專(zhuān)家解釋稱(chēng),有些化工染料具有高度的誘變性和毒性。RhB就是一種高水溶性化合物,廣泛應(yīng)用于紡織染色加工。含有RhB的廢水可能刺激人類(lèi)和動(dòng)物的皮膚、眼睛和呼吸道。因此這類(lèi)物質(zhì)直接威脅人類(lèi)的健康,如神經(jīng)毒性、致癌性、生殖毒性及發(fā)育毒性均對(duì)人類(lèi)健康造成威脅。而利用納米纖維網(wǎng)過(guò)濾后再加光降解,殘余的復(fù)合物很容易從水中去除,而不會(huì)留下太多有害殘留物。

        基于降解RhB的成功,他們下一步將采用同樣的方法應(yīng)用于其他類(lèi)型的合成和天然染料,包括甲基橙、亞甲基藍(lán)和活性藍(lán)19。納米顆粒/納米纖維網(wǎng)除了在使用可見(jiàn)光去除染料獲得成功外,它還不會(huì)產(chǎn)生二次污染,這也是一項(xiàng)成功。總歸一點(diǎn),該研究涉及多種專(zhuān)業(yè),可有效解決全球紡織業(yè)中的老大難問(wèn)題。

        該項(xiàng)目研究得到得州理工大學(xué)研究生院和美國(guó)紡織化學(xué)家和染料師協(xié)會(huì)的共同支持。采用特制納米纖維網(wǎng),讓陽(yáng)光安全地降解廢水中的有害物,可行且綠色環(huán)保,價(jià)格也便宜,因此它當(dāng)屬今天最有前途最可節(jié)能減排的新工藝,值得世界上所有紡織服裝業(yè)借鑒。

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