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由于聚酯不仅具有优异的物理力学性能,同时还具有优异的成型加工性能,在工程塑料、纤维材料方面得到了广泛应用。聚酯纤维涤纶是使用最广的纤维之一,但是其吸湿性差,服用舒适性能不理想。本论文通过自由基接枝聚合改性,显著改善涤纶纤维制品的亲水性,同时使其具有有效吸附阳离子染料、金属铜离子(II)的能力。利用红外光谱和扫描电镜确定了聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯酰胺(PAAM)在涤纶纤维上的接枝效果,探讨了吸水性、回潮率、透气性以及力学性能与接枝率的关系,测定了纯聚丙烯酸、接枝聚丙烯酸涤纶织物和接枝聚丙烯酰胺涤纶纤维对阳离子染料、金属铜离子(II)去除率的影响,揭示了它们对染料和铜离子的去除机理。通过研究得到如下结论:(1)利用等离子体辐照引发、反相微乳液接枝聚合,可使丙烯酸均匀地接枝到涤纶纤维的表面,接枝物的粒径为数微米。(2)显著改善了涤纶织物的回潮率和吸水性。在接枝率约为20%时,回潮率达到7%左右,而接枝率在一定范围内对透气性影响很小。接枝织物手感的刚柔性与接枝率呈现“V”形曲线关系。接枝处理还可改善涤纶织物的力学性能。(3) PAA溶液对铜离子(II)和阳离子艳红染料均具有优异的吸附作用。当当量比为10时,铜离子的去除率大于99%;当当量比为1时,阳离子艳红染料的去除率高达96%。(4) PAA和PAA接枝涤纶织物的吸附过程可用Langmuir和Freundlich等温平衡吸附机制、Lagergren准二级动力学机理进行定量分析处理。铜离子吸附活化能高达48.9千焦/摩尔。阳离子艳红吸附与温度无关。接枝PAA吸附作用低于纯PAA的情况。铜离子(II)和阳离子染料吸附遵循离子交换机理。(5) PAAM接枝涤纶纤维可有效地去除溶液中的铜离子。可用Lagergren准二级动力学机理描述PAAM接枝纤维对铜离子的吸附过程,吸附活化能为23.9千焦/摩尔。PAAM对铜离子吸附作用基于配位机理。本论文特色与创新之处:(1)采用等离子体辐照与反相微乳液接枝聚合技术,改善涤纶织物的亲水性,已申报国家发明专利。(2)使用经典平衡吸附方程研究了自由基接枝涤纶纤维制品对金属离子和阳离子染料动态吸附过程。