Способ получения ионообменного полиакрилонитрильного волокна

Способ получения ионообменного полиакрилонитрильного волокна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОНООБМЕННОГО ПОЛИАКРИПОНИТРИПЬНОГО ВОЛОКНА, пропиткой исходного волокна раствором полиамина, отличающийс я тем, что, с целью увеличения сорбционной емкости по иону хрома и прочности, свежесформованное исходное волокно пропитьшают 20-25%-ным раствором продукта поликонденсации полиэтиленполиа 4ина с эпихлоргидрином в соотношении 100:30-75 с вязкостью 20-800 сП в воде или в смеси воды с этиловым спиртом при содержании последнего 10-20 мас.%, а затем термообрабатывают при 140-230 С S 30-90 мин. (Л 00 | ел со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

09) (И) 01 F 11/04; С 08 J 5/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3567510/23 — 05 (22) 04.02.83 (46) 23.04.84. Бюл. N 15 (?2) Ю.Е. Казакевич, Г.В. Иванова, Е.Я. Данилова, Л.В. Емец, Л;А. Вольф, В.И. Лежнев, В.Е. Тимофеев и А.П.Ушаков (71) Ленинградский ордена Трудового

Красного Знамени институт текстильной и легкой промышленности им. С.N. Кирова (53) 677.494(088.8) (56) 1. Пашков А.Б. Сорбция хрома анионитами. — "Платические массы", 1976, Р 5, с. 61.

2. Измайлова Д.P. и др. Сорбция и разделение хромат-, сульфат- и хлорид-ионов на волокнистом ионите

ПАН-ПИВП. Сборник "Теория и практика сорбционных процессов". Воронеж, 1981, с. 87.

3. Куролап Н.С. и др. Сорбция и разделение хлорид-, сульфат- и хромат-ионов на волокнистых сорбентах с амфотерными свойствами ° — "Журнал прикладной химии", 1980, с. 53,5, с. 1181-1183 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОНООБМЕННОГО ПОЛИАКРИПОНИТРИЛЬНОГО ВОЛОКНА, пропиткой исходного волокна раствором полиамина, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью увеличения сорбционной емкости по иону хрома и прочности, свежесформованное исходное волокно пропитывают 20-25Х-ным раствором продукта поликонденсации полиэтиленполиамина с эпихлоргидрином в соотношении 100:30-75 с вязкостью 20-800 сП в воде или в смеси воды с этиловым спиртом при содержании последнего 10-20 мас.l., а затем термообрабатывают при 140-230 С

30-90 мин.

Изобретение относится к получеииб ионообменных материалов, которые могут быть использованы для сорбции ионов хрома из сточных вод гальванических и кожевенных производств, в 5 частности получению ионообменных полиакрилонитрильных волокон.

Известен способ получения аниона полиаминного типа, сорбционно-активного по отношению к ионам хрома. Этот

Ю анионит (марка AB-16) получают конденсацией полиэтиленполиамина, эпихлоргидрина и пиридина в присутствии хлорида алюминия (1J .

Полученный анионит имеет общие не- > достатки смоляных ионитов — плохие кинетические характеристики, а кроме того, невысокую сорбционную емкость по хрому — до 46 мг/г.

Известен способ получения волокнистого анионита путем прививки на полиакрилонитрильное волокно полиметилвинилпиридина. Синтезированньщ по этому способу ионит способен сор бировать до 50 мг/г хрома в динамических и статических условиях.

Недостатками этого способа яв— ляются низкая сорбционная способ— ность по отношению к хрому, особенно в реальных сточных водах коже- ЗО венных производств, а также сложность синтеза, связанная с применением токсичного мономера, высокими требованиями к его чистоте, невозможностью многократного использования прививочной ванны и большой длительностью процесса.

Наиболее близким к изобретению является способ получения ионооб40 менного полиакрилонитрильного волокна пропиткой исходного волокна раствором полиамина. Согласно известному способу полиакрилонитрильное волокно частично карбоксилируют щелочным агентом при нагревании, пе45 реводят волокнистый ионит в Н-форму соляной кислотой, отмывают от избытка кислоты и аминируют водным раствором полиэтиленамина (ПЭИ) с последующей отмывкой от избытка ПЭИ. Полу- 0 ченный по известному способу ионит

- сорбирует ионы хрома иэ раствора с концентрацией 100 кг/л на 300% и обладает полной динамической обменнои емкОстью пО хрОму дО 30 Ml /à разрывная нагрузка на одиночное во локно — 8,8 сН, разрывная прочность

17 сН/текс.

К недостаткам известного способа относятся многостадийность процесса синтеза, недостаточно высокое количество сорбируемого хрома, низкие физико-механические показатели волокнистого ионита.

Цель изобретения — увеличение сорбционной емкости по иону по хрому и прочности.

Цель достигается тем, что согласно способу получения ионообменного полиакрилонитрильного волокна пропиткой исходного волокна раствором полиамина свежесформованное исходное волокно пропитывают 20-25% †н раствором продукта поликонденсации полиэтиленамина (ПЭПА) с эпихлоргидрином (ЭХГ) в -оотношении 100:30-75 с вязкостью 20-800 сП в воде или в смеси =-оды с этиловым спиртом при содержании последнего 10-20 мас.%, а заО тем термообрабатывают при 1ч0-230 С

30-90 мин.

Пример 1.Свежесформованное

ПАН-волокно пройитывают в течение

5 мин 20% †н водным раствором про дукта ноликонденсации ПЭПА и ЭХГ (полиэпоксидоамина) (ПЭА) (вязкость

20 сП) в соотношении ПЭПА:ЭХГ=100: ! .30, отжимают и термообрабатывают при 140 С 30 мин и отмывают От избытка ПЭА. Синтезированный ионит

1имеет СОЕНс = 1,7 ммоль/г, выбираемосгь по хрому (из раствора с концентрацией 100 мг/л) 94% и полную динамическую обменную емкость по .йону хрома (ПДОЕ „) 91 мг/г, разрывная нагрузка на с.диночное волокно — 9,3 сН, разрывная прочность—

28 сН/текс.

Пример 2.. Исходное волокно по примеру i пропитывают

25%-ным водно-спиртовым (содержание этанола 20% от массы смеси) раствором ПЭА (вязкость 800 сП) в соотношении ПЭПА:ЭХГ=100:75, отуимают, -.åðìooáðàáaòûâàþò при 230 С

90 мин и отмывают от избытка ПЭА.

Синтезированный ионит имеет СОЕНд =

2,7 ммоль/г, выбираемость по хрому

ri00% и ПДОЕС = 120 мг/г, разрывная нагрузка на одиночное волокно — 9,8 сН, разрывная прочность — 32 сН/текс.

Пример 3. Исходное волокно по примеру 1 пропитывают 22%- ым водно-спиртовым (содержание этанола

10% от массы смеси) раствором ПЭА (вязкость 200 сП) в соотношении

1087573

Составитель И. Девнина

Техред С.Легеза Корректор

Ю. Макаренкр

Редактор И. Шулла

Заказ 2592/25 Тираж 441 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ПЭПА-ЭХГ=100: 55, отжимают, термообрабатывают при 180 С 60 мин и отмывают от избытка ПЭА. Синтезированный ионит имеет СОЕНс = 2,2 ммоль/г, выбираемость по хрому 987., ПДОЕс„

100 мг/г, разрывная нагрузка на одиночное волокно — 9,5 сН, разрывная прочность — 31 сН/текс.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет синтезировать волокнистые

HoHHTbI по упрощенному режиму с повьппенными физико-механическими и сорбционныии (по отношению к хрому) характеристиками