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Bifunctional cation exchange fibers having phosphoric and sulfonic acid groups

ホスホン酸基とスルホン酸基を有する2官能性イオン交換繊維

城 昭典*; 岡田 健治*; 玉田 正男; 久米 民和; 須郷 高信; 田崎 正人*

Jo, Akinori*; Okada, Kenji*; Tamada, Masao; Kume, Tamikazu; Sugo, Takanobu; Tazaki, Masato*

ポリエチレンで被覆したポリプロピレン繊維にスチレンとクロロメチルスチレンを電子線前照射により共グラフト重合した後、Arbuzov反応によりクロロメチル部位へのホスホン酸エステルの導入,スチレン部位へのスルホン酸基の導入,濃塩酸によるホスホン基の加水分解を経て、ホスホン基とスルホン酸基を有する2官能性繊維の金属イオン交換繊維を合成した。比較の目的でホスホン酸基のみを有する単官能性繊維も合成した。2官能性の繊維の金属イオン選択性は、両官能基が金属イオン選択性に寄与することにより、スルホン基,ホスホン基のそれぞれを有する単官能性イオン交換体の中間的な特性を示すことがわかった。カラム法におけるPb(II)の吸着において2官能繊維は単官能性繊維より大きな漏出容量を示し、空間速度が900h$$^{-1}$$までは漏出曲線の形状は通液速度の影響を受けないことから、迅速な吸着特性があることが明らかとなった。

Bifunctional cation exchange fibers were synthesized by co-grafting of chloromethylstylene and styrene. on polyethylene-coated polypropylene fibers. The grafted fibers were fictionalized by Arbuzov reaction, suffonation, and acid hydrolysis. Batchwise evaluation of metal ion selectivity clarified that the bifunctional fiber exhibited cooperative recognition of metal ions by both functional groups. The bifunctional fiber took up Pb(II) more rapidly than the monofunctional phosphoric acid fiber and commercial resin adsorbent. Column-mode experiment revealed that flow rate was independent of break through profiles of Pb(II) up to flow rate of 900 h$$^{-1}$$ in space velocity.

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