Ионообменник и способ его изготовления
Иллюстрации
Показать всеРеферат
А. П. Мелешевич, Л. Г. Юрганова, P. В. Войцеховскуй,"
С. А..Шерстюкова, Н. А. Ходаковская, Н. Т.,» Ричко, Ю. В. Вишев и Л, Л. Гордиенко
Украинский научно-исследовательский инсти ут целлюлозно" бумажной промышленности и Институт физическои химии им. Л. В. Писаржевского (72) Авторы изобретения (7! ) Заявители (54 ) ИОНООБИЕННИК И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ
Изобретение относится к ионообменнику и способу его изготовления и предназначено для использования в химической, медицинской, пищевой, . целлюлозно-бумажной и других отраслях народного хозяйства.
Одним из путей получения ионообменных бумаг является введение ионитов в состав бумажной массы 03 ..
Другим путем получения ионообмен10 ных бумаг является получение ионообменных бумаг на основе целлюлозы и модифицированной целлюлозы. Известна ионообменная хроматографическая бумага, содержащая целлюлозу и эфир целлюлозы (?J.
Обменная емкость бумаг низкая и .составляет 0,1-0,5 мг-экв/г.
Повысить обменную емкость такой бумаги можно только повысив. обменную емкость карбоксиметилцеллюлозы.
Однако повышение обменной емкости карбоксиметилцеллюлозы до
1 мг-эквlг делает ее непригодной для производства бумаги,вследствие растворимости ее в воде.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения привитого сополимера, в результате которого получают ионообменный материал 31.
Способ заключается в радикальной привитой сополимеризации целлюлозы и эфира акриловой или метакриловой кислоты. Причем, в качестве прививаемых к целлюлозе мономеров исполь. зуют глицидилакрилат или глицидилметакрилат, а сополимер подвергают ообработке соединениями реагирующими с его L -,1окисныМи циклами, например водными растворами первичных или вторичных аминов, сульфита или бисульфита натрия.
Полученный ионообменный материал имеет обменную емкость 1,23
1,3 мг-экв/г.
3 9261
Однако способ не. позволяет получать ионообменники с более высокой обменной емкостью.
Цель изобретения - повышение об" иенной емкости ионообменника. S .Поставленная цель достигается ионообменником, содержащим целлюлозный материал и продукт взаимодействия глицидилметакрилата с ионогенным веществом, выбранным из 10
Группы,, содержащей первичный амин, 1 . вторичный амин, сульфит и бисуль-. фит щелочного металла, причем в качестве целлюлозного материала взята бумага, а указанные компоненты содер- 1 жатся при следующем их соотношении, вес. 4 : бумага 20-80,продукт взаимодействия глицидилметакрилата с ионообменным веществом 20-80.
Поставленная цель достигается 20 тем, что согласно способу изготовления ионообменника путем прививки к целлюлозному материалу глицидилметакрилата с последующей обработкой ионогенным веществом, : перед обработкой ионогенным веществом материал подвергают воздействию ионизирующего излучения.
Ч р и м е р 1. Образец фильтровальной бумаги весом 100 r обрабаты- 30 вают свежеперегнанным глицидилметакрилатом -до веса 170 г, Затем образец облучают ускоренными электронами или гамма-лучами Со о, а затем обрабатывают 303-ным раствором бисульфита натрия в воде 3 ч при кипячении. Затем избыток бисульфита натрия отмывают дистиллированной водой до нейтральной реакции по метилроту. После этого бумагу высуши- 4о вают.
Полученная бумага катионообменная содержит, вес.3
Целлюлоза 45
Продукт взаимодействия глицидилметакрилата с бисульфатом натрия 55
Пример 2 . Образец фильтровальной бумаги весом 100 г обрабаты вают свежеперегнанным глицидилмета. крилатом до веса 170 г. Затем образ цы облучают ускоренными электронами или гамма-лучами Сл, а затем ео обрабатывают 303-ным раствором суль фита натрия в воде 3 ч при кипячении. Затем избыток сульфита натрия
Полученная анионообменная бумага содержит, вес.4
Целлюлоза 58,31
Продукт взаимодействия глицидилметакрилата с моноэтаноламином 41,69
Пример 4. Образец фильтровальной бумаги весом 100 г обрабатывают свежеперегнанным глицидилметакрилатом до веса 150 г. Затем образец облучают ускоренными электронами или гамма-лучами Со о и обрабатывают 504-ным раствором диэтаноламина в спирте 2 мин. Затем образец промывают водой и высушивают.
Полученная анионообменная бумага содержит, вес. 3:
Целлюлоза 53,48
Продукт взаимодействия глицидилметакрилата с диэтаноламином 46,52
Пример 5. Образец фильтровальной бумаги весом 100 r обрабатывают свежеперегнанным глицидилметакрилатом до веса 195,6 г. Затем образец облучают ускоренными электронами или гамма-лучами Со" и обрабатывают 504-ным раствором моноэтаноламина в спирте 1 ч. Затем образец промывают водой и высуши-. вают. Полученная анионообменная бумага содержит, вес. 3
Целлюлоза 42,24
Продукт взаимодействия глицидил метакрилата с моноэтаноламином
57, 76
0 4 отмывают дистиллированной водой до нейтральной реакции по метилроту.
Полученная бумага катионообменная сбдержит, вес. 4
Целлюлоза 41,3
Продукт взаимодействия глицидилме.такрилата с сульфитом натрия 58,7
Пример 3. Образец фильтровальной бумаги весом 100 г обрабатывают свежеперегонным глицидилметакрилатом до веса 150 г. Затем образец облучают ускоренными электронами или гамма-лучами Со и обрабатывают 50ь-ным раствором моноэтаноламина в спирте 15 мин.Затем образец промывают водой и высушивают.
926140
Пример 6 . Образец фильтровальной бумаги весом 100 г обрабаты вают свежеперегнанным глицидилме" такрилатом до веса 189, 1 г. Затем образец облучают ускоренными электронами или гамма-лучами Со и обрабытывают 503-ным раствором диэтаноламина в спирте 1 ч.
Затем образец промывают водой и высушивают.
Полученная анионообменная бумага содержит, вес. 4
Целлюлоза 39,2
Продукт взаимодействия глицидилметакрилата с диэтаноламином 60-79
Пример 7. Образец фильтровальной бумаги весом 100 г обрабатывают свежеперегнанным глицидилметакрилатом до веса 125 г. Затем образец облучают ускоренными электронами или гамма-лучами Со о и обрабатывают 303-ным раствором бисульфита натрия в воде 3 ч при кипячении.
19,9
Полученная катионообменная бумага содержит, вес. Ж
Целлюлоза 79,7
Продукт взаимодействия глицидилметакрилата с бисульфитом натрия 20,3
Пример 8. Образец фильтровальной бумаги весом 100 г обрабатывают свежеперегнанным глицидилметакрилатом до веса 125 r. Затем образец облучают ускоренными электронами ьо или гамма-лучами Со и обрабатываИонообменник, полученный по способу
Показатели известному
1 ) 2 () )4 )) б (у (8
1,31 1,78 1,66 1,7 1,9 1,31 1,33 1,99
135,2 131,9 115 110 125 125 198
1,23-1,3
Разрывной груз, кгс в сухом состоянии
5,4 5,8 12,6 16р9 5,0 5,1 17,6 Обменная емкость, мг-экв/г 1,52
Вес 1 м, r
4 ют 503-ным раствором моноэтаноламина в спирте 15 мин. Затем образец промывают и высушивают.
Полученная анионообменная бумага содержит, вес. Ф
Целлюлоза 79,М.
Продукт взаимодействия глицидилметакрилата с моноэтаноламином 20,6
Пример 9. Образец фильтровальной бумаги весом 100 r обрабатывают свежеперегнанным глицидилме-, . такрилатом до веса 197,6 г, Затем образец облучают ускоренными электронами или гамма-лучами Со и обрабатывают 503-ным раствором моноэтаноламина в спирте 1 ч. Затем образец промывают водой и высушивают.
Полученная анионообменная бумага содержит, вес. Ф
Целлюлоза
Продукт взаимодействия глицидилметакрилата с моноэтаноламином 80,1.
Предлагаемый способ позволяет управлять реакцией, что обеспечивает возможность получать бумагу с заданной характеристикой. Кроме того, по предлагаемому способу синтезируется пространственно-сшитая полимером ионообменная бумага. Вследствие этого, бумага, получаемая по предла3s гаемому способу, обладает повышенной прочностью в сухом и влажном сос. тоянии. Водостойкость предлагаемой
,бумаги является большим преимуществом перед известными ионообменными
40 бумагами.
926140
Продолжение таблицы
Ионообменник, полученный по способу
Показатели предлагаемому по примерам
Il (1(() I известному (3j
1 2 3 " 5 6 7 8 9 во влажном состоянии
1,85 1,8 2,9 7,05 1,7 1,9 7,08
Химическая устой59,0 59,1 чивость, Уо 59,2 69,0 98, 1 95,3, .У(Химическая устойчивость - изменение обменной емкости после пребывания в щелочной среде.
Формула изобретения
Составитель Т. Яуркова
Техред Т.Маточка Корректор С. Цомак
Редактор В. Бобков
Заказ 2905/15 Тираж 401 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4
1. Ионообменник, содержащий целлюлозный материал и продукт взаимодействия глицидилметакрилата с ионогенным веществом, выбранным из группы, содержащей первичный амин, вторичный амин, сульфит и бисульфит ще- д лочного .металла, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения обменной емкости, ионообменника, в
1 качестве целлюлозного материала взята бумага, и указанные компоненты со- зо держатся при следующем их соотношении, вес. 4: бумага 20-80, продукт взаимодействия глицидилметакрилата с ионогенным веществом
20-80.
2. Способ изготовления ионообменника по и. 1 путем прививки к целлюлозному материалу глицидилме- такрилата с последующей обработкой привитого материала ионогенным веществом, о т л и ч а .ю шийся тем, что перед обработкой ионогенным веществом материал подвергают воздействию ионизирующего излучения.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
Патент Великобритании Ф 980174, кл. 0 2 В, опублик, 1968.
2. Патент ФРГ N 1044592, кл. 55 f,16, опублик. 1959.
3. Авторское свидетельство СССР
9 173404, кл, Г 06 М 13/34, 1963 (прототип ).