Дослідження сорбційних властивостей волокнистих матеріалів, модифікованих глинистими мінералами

Abstract

Представлені результати визначення сорбційних властивостей модифікованих глинистими мінералами нетканих матеріалів, отриманих на основі волокнистих відходів, по відношенню до барвника метиленового синього для визначення можливості застосування створених матеріалів при очищенні стічних вод легкої промисловості від барвників та іонів важких металів. Мета роботи – визначення кінетичних закономірностей сорбції (за метиленовим синім) волокнистих нетканих матеріалів, модифікованих різними типами та кількістю глинистих адсорбентів. Як основи в роботі були використані неткані матеріали, отримані з еластичних волокнистих відходів текстильної промисловості. Вони складалися з комплексних волокон Lycra 162 C (ПУ), та волокон Nylon 6.6 f20/1 (ПА-6,6) у співвідношенні 70/30 мас. %. Для скріплення нетканого матеріалу до вихідного складу додавалися клейові бікомпонентні волокна Acebon 4/51 black (4 den) (БВЧ) (20мас.%). Для підсилення сорбційної здатності дo пoлoтнa ПУ/ПA/БВ 80/20 ввoдились порошки глин монтморилонітового (глинa мapки ПБА-18) та палигорськітового (глинa мapки ПП-5) типу в кількості до 40% від маси нетканого матеріалу. Оцінка сорбційних властивостей модифікованих волокнистих матеріалів з різними глинистими адсорбентами проводилась шляхом визначення зміни оптичної густини розчинів метиленового синього (МС) заданої концентрації. Встановлено, що волокнисті матеріали, модифіковані дослідженими зразками глин монтморилонітового і палигорськітового типу, демонструють високу поглинальну здатність відносно барвника метиленового синього, за рахунок його багатошарової сорбції. Після 24 годин обробки ступінь поглинання становить 70% при використанні глини марки ПБА-18 у кількості 40% від маси волокнистого матеріалу, що вище, ніж у разі використання глини марки ПП-5 (45%) за однакових умов. Сорбційні матеріали, модифіковані глинистими мінералами, можуть бути в подальшому використані для очистки стічних вод підприємств легкої і хімічної промисловості від іонів важких металів.

Представлены результаты определения сорбционных свойств, модифицированных глинистыми минералами нетканых материалов, полученных на основе волокнистых отходов, по отношению к красителю метиленовому синему для определения возможности применения созданных материалов при очистке сточных вод легкой промышленности от красителей и ионов тяжелых металлов. Цель работы – определение кинетических закономерностей сорбции (по метиленовому синему) волокнистых нетканых материалов, модифицированных разными типами и количеством глинистых адсорбентов. В качестве основы в работе были использованы нетканые материалы, получаемые из эластичных волокнистых отходов текстильной промышленности. Они состояли из комплексных волокон Lycra 162 C (ПУ) и волокон Nylon 6.6 f20/1 (ПА-6,6) в соотношении 70/30 мас. %. Для скрепления нетканого материала к исходному составу добавлялись клеевые бикомпонентные волокна Acebon 4/51 black (4 den) (БВЧ) (20 мас.%). Для усиления сорбционной способности к полотну ПУ/ПА/БВ 80/20 вводились порошки глин монтморилонитового (глина марки ПБА-18) и палигорскитового (глина марки ПП-5) типа в количестве до 40% от массы нетканого материала. Оценка сорбционных свойств модифицированных волокнистых материалов с разными глинистыми адсорбентами проводилась путем определения изменения оптической плотности растворов МС заданной концентрации. Установлено, что волокнистые материалы, модифицированные исследованными образцами глин монтморилонитового и палигорскитового типа, демонстрируют высокую поглотительную способность в отношении красителя метиленового синего за счет его многослойной сорбции. После 24 часов обработки степень поглощения составляет 70% при использовании глины марки ПБА-18 в количестве 40% массы волокнистого материала, что выше, чем в случае использования глины марки ПП-5 (45%) при одинаковых условиях. Сорбционные материалы, модифицированные глинистыми минералами, могут быть в дальнейшем использованы для очистки сточных вод предприятий легкой и химической промышленности от ионов тяжелых металлов.

The paper presents the results of determining the sorption properties of nonwoven materials modified with clay minerals, obtained on the basis of fibrous waste, in relation to the methylene blue indicator to determine the possibility of using the created materials in the purification of light industry wastewater from dyes and heavy metal ions. Determination of kinetic regularities of sorption (by methylene blue) of fibrous nonwoven materials modified with different types and amounts of clay adsorbents. Nonwovens obtained from elastic fibrous waste of the textile industry were used as a basis in the work. They consisted of Lycra 162 C (PU) complex fibers and Nylon 6.6 f20 / 1 (PA-6.6) fibers in a ratio of 70/30 wt. %. For bonding the nonwoven material, adhesive bicomponent fibers Acebon 4/51 black (4 den) (BVCh) (20 wt%) were added to the initial composition. To enhance the sorption capacity of the PU / PA / BV 80/20 fabric, powders of montmorillonite clay (clay grade PBA-18) and palygorskite (clay grade PP-5) type were introduced in an amount of up to 40% by weight of the nonwoven material. Evaluation of the sorption properties of modified fibrous materials with different clay adsorbents was performed by determining the change in the optical density of MS solutions of a given concentration. It was found that fibrous materials modified by the studied samples of montmorillonite and paligorskite clays show high absorption capacity relative to the methylene blue dye due to its multilayer sorption. After 24 hours of processing, the degree of absorption is 70% when using clay brand PBA-18 in the amount of 40% by weight of the fibrous material, which is higher than when using clay brand PP-5 (45%) under the same conditions. Sorption materials modified with clay minerals can be further used to treat wastewater from light and chemical industries from heavy metal ions.