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離子交換纖維（IEF）的研究始于 20世紀(jì) 50年代，它是一種纖維狀離子交換材料，本身含有固定離子以及和固定離子符號相反的活動離子，當(dāng)與能解離化合物的溶液接觸時，活動離子即可與溶液中相同符號的離子進行交換，故稱離子交換纖維。離子交換纖維主要分為 5 類：強酸性陽離子交換纖維、弱酸性陽離子交換纖維、強堿性陰離子交換纖維、弱堿性陰離子交換纖維和兩性離子交換纖維，廣義上還包括螯合纖維。

離子交換纖維和顆粒狀離子交換劑相比有以下特點：

（1）幾何外形不同，一般顆粒狀的直徑為 0.3 ～ 1.2 mm，而纖維狀的直徑一般為 10 ～ 50 μm，近幾年已開發(fā)出了直徑小于 1 μm 的纖維；（2）具有較大的比表面積，交換與洗脫速度均較快；（3）可以多種形式應(yīng)用，如纖維、短纖維、織物、非織造布、氈、網(wǎng)等，因此可用于各種方式的離子交換過程；（4）可以深度凈化、吸附微量物質(zhì)；（5）可吸附、分離有機大分子化合物。

離子交換纖維的發(fā)展已有幾十年，尤其是近 20 年來發(fā)展很快，發(fā)表的文章、專利很多。目前國際上以白俄羅斯、俄羅斯、日本等國較成熟，已有相關(guān)產(chǎn)品面市。我國在該領(lǐng)域的研究單位包括鄭州大學(xué)、天津工業(yè)大學(xué)、北京理工大學(xué)、中山大學(xué)、北京服裝學(xué)院等，一些單位已有研制品或批量工業(yè)制品。

1 離子交換纖維的制備

離子交換纖維的制備主要以化纖為基體經(jīng)接枝聚合、大分子化學(xué)轉(zhuǎn)換法實現(xiàn)，所用化纖主要是聚烯烴、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚氯乙烯、氯乙烯 － 丙烯腈共聚物等的纖維，也有采用聚合物共混紡絲再功能化的。

1.1 高聚物化學(xué)轉(zhuǎn)換法

以聚乙烯醇纖維為基體制備強酸性陽離子交換纖維和強堿性陰離子交換纖維，是將聚乙烯醇纖維進行氯代乙縮醛反應(yīng)，使縮醛度達 47% ～ 50%。用硫化鈉使纖維大分子交聯(lián)，再進一步與亞硫酸鈉反應(yīng)，制得強酸性陽離子交換纖維。經(jīng)縮醛化并交聯(lián)的纖維和叔胺反應(yīng)可制得強堿性陰離子交換纖維。以聚乙烯醇纖維為基體也可先經(jīng)過半碳化反應(yīng)，使大分子上的羥基進行部分脫水反應(yīng)，然后再與濃硫酸反應(yīng)制得強酸性陽離子交換纖維。而半碳化的纖維和環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)，再與叔胺反應(yīng)，可制得強堿性陰離子交換纖維。

商品化聚丙烯腈纖維分子中主要含腈基，也含少量羧基、酯基，以其為基體可制取離子交換纖維。以二乙烯三胺或硫酸肼為交聯(lián)劑，經(jīng)水解反應(yīng)可制得弱酸性陽離子交換纖維，交換量可達 3 ～ 7 mmol/g，也可調(diào)整反應(yīng)條件制備同時含羧基和胺基的陰、陽兩性離子交換纖維。