Способ получения ионообменного полиакрилонитрильного волокна

 

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3151) 0 01 F 11/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1:.

H ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВ,К

Я« ° . « « «ю» в ъ»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3377109/23-05 (22) 06. 01. 82 (46) 30.07.83. Бюл. Р 28 (72) Л.А.Вольф, Л.В.Емец, Г.В.Иванова, Г.М.Мубаракшин, Т,А.Ананьева, Н.И.Ятчев, Г.Г.ощипан, М.В.Балыкина и Н.И.вин (71) Ленинградский ордена Трудового

Красного Знамени институт текстильной и легкой промышленности т .. им. С.М.Кирова ..(53) 677.494(088;8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

1) 188617, кл. D 01 F 11/04, 1966.

2. Згибнева Ж.A. и др. Волокнистые катионнообменные материалы на основе нитрона. — "Химические волокна", 1977, Р 5 с. 7-9.

3. Авторское свидетельство СССР

В 586207, кл. 0 01 F 11/04, 1978 .(прототип) ° (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОНООБМЕННОГО ПОЛИКАРИЛОНИТРИЛЬНОГО ВОЛОКНА

:обработкой свежесформованного волок .на раствором, содержащим едкий натр и сульфат гидразина, о т л и ч ашийся тем, что, с целью придания сорбционной способности к микроэлементам, упрощения и удешевления процесса, в раствор, содержащий 2-3% едкого натра и 0,5-2,0% сульфата гидразина, дополнительно вводят 0,20,4% диметилэтил(бутил)октадецилам монийхлорида или триметилцетиламмо-. ,ниййодита.

1032052

Изобретение относится к способам получения ионообменных волокнистых материалов со специальными свойствами и может быть использовано на заводах химических волокон выпускаюI

5 щих и переработаывающих полиакрилонитрильные (ПАН) волокна.

Синтезированные по предлагаемому .способу ионообменные волокна могут быть использованы в аналитических целях — для концентрирования микроэлементов, находящихся в природных водах.

Известен способ, заключающийся р. предварительной обработке ПАН-волокна раствором гидразин гидрата и 15 последующем омылении щелочью (11.

Недостатками способа являются сложность и длительность технологического режима получения волокна, занимающего около б ч, высокая ток- 2р сичность структурирующего агента.

Известен способ получения ионообменного волокна путем обработки

ПАН- волоконраствором щелочи.. Свежесформованное ПАН-волокно обрабатывают 1 н. раствором щелочи при 60- .

90оС в течение 10-180 мин с последующей промывкой и сумкой при 180 C(2).

Основной недостаток данного способа — продолжительность обработки щелочным раствором, что может вызвать деструкцию ПАН-волокон в отсутствие структурирующего агента,:. а также сравнительно невысокие сорбционные характеристики получаемых волокон.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения ионообменного полиакрилонитрильного волокна об- . работкой свежесформованного волокна, 4р предварительно активированного щелочью, раствором, содержащим едкий натр (100-.120 г/л) и сульфат гидразина (100-120 г/л). Полная обменная емкость полученного по этому спосо- 45 бу волокна составляет 6,0-7,5 мгэкв/г (33.

Однако известный способ получения ионообменных волокон имеет ряд недостатков.

Большой расход омыляющего и структурирующего агента (до 120 г/л), что не только удорожает процесс, но и. вызывает необходимость большого расхода. воды на отмывку модифицированного волокна от избыточного количест-5 ва щелочи по окончании реакции. Кроме того, использование избыточного количества модифицирующих агентов связано с необходимостью решения дополнительных вопросов по очистке бр сточных вод

Двухстадийность процесса — активация и собственно омыление.

Цель изобретения - придание сорбционнон способности к микроэлемен27

25 там,,упрощение и удешевление процесса, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения ионообменного полиакрилонитрильного волокна обработкой свежесформованно-. го волокна раствором, содержащим едкий натр и сульфат гидразина, в раствор, содержащий2-ЗЪ едкого натра и 0,5-2,0% сульфата гидразина, дополнительно вводят 0,2-0,4% диметилэтил(бутил)октадециламмонийхлорида или триметилцетиламмониййодита.

Пример 1. Свежесформованное tIAH-волокно обрабатывают раствором, содержащим 2% щелочи натрия, 0,5% сернокислого гидразина и 0,2% диметилэтилоктадециламмонийхлорида при 96-98 C и модуле ванны 40. в

Волокно характеризуется следующими показателями: СОЕц р 7,3 мг/экв/г.

Прочность волокна 22,0сН ТЕкс, СОЕ це б 2 мг-экв/г. . Диаметр зоны ингибиции, мм:

Стафилококк золотистый 16

Кандид альбикана 12

Трихофитон гипсовидный 14

Пример 2 ° Свежесформованное IIAH-волокно обрабатывают раствором, содержащим 2,5% щелочи натрия, 1,5% сернокислого гидразина и 0,25% триметилцетиламмониййодит при 96-98 С и модуле ванны 40.

Волокно характриэуется следующими показателями: СОЕН 8,1 мг-экв/г, Прочность волокна 19,8 текс

СОЕ: 7,5 мг-экв/г. .Диаметр эоны ингибиции, мм:

Стафилококк золотистый

Кандид альбикана

Трихофитон гипсовидный 28

П р и. м е р 3. Свежесформованное ПАН-волокно обрабатывают раствором, содержащим 3% щелочи натрия, 2% сернокислого гидразина и 0,4Ъ диметилбутилоктадециламмонийхлорид при 96-98 С и модуле ванны 40.

Волокно характеризуется следующими показателями: СОЕ 7,6 йг-экв/z, сй

Прочность волокна 21,0— текс

СОЕ 7,0 мг-экв/г. диаметр зоны ингибиции, мм:

Стафилококк золотистый 22

Кандид альбикона 20

Трихофитон гипсовидный 23

Сравнительные данные по способам получения и свойствам сорбентов по предлагаемому способу и прототипу приведены в таблице, 3.032052

I

I

1

1

) I с

Х I

Х ..I

I х l

Ю I

Х I

4 х

Х I

ОХ) I а I н х t аоо и но

l

3

3 !

I

I

I

I

I

I

I

1.

f

I

I .

I

1 .I

I

Ф х

Р3 н и

@3

Ф

kf

Ф о х о а

I

I

I

I

1

1, I

I

3:(I х х I

Ц О Э хах

Рс 3 2

1 1 1 о v х 1

Х E4 I ехо йоо3

3м

СМ

1 О

% 4,:1 Н

L (3 з4, Ю

Ъ

Ю

С4

СО

О н

° У ъ

Ch .

% 4

О с

%4

М ъ

vs v охи

1 Х Х Ф

3. ОН о ц а,оО) ю4

Ф

lfl

С2

М

IA

Фь! с

C% О е

% ф

1 о

1О н

СО .1

ill

3 ь

6Ъ

) ь

М

) Ф

С )

Ш

C) М.М

4А

1 о

)Ч

%4

Ю Р4

g Ю оа хо

D оы

vx ох Мех

Uхн

1 !

t

t

I !

ЭХ I X I х 5х.l ххм ай

Фон Фоалиф

ИЦ )НИХ С е.r e л х ц et et

НОХOemOOII

vмха,zхаяо м оХ ао

ФХЭ ок Мхай а

I ФФФФФ Н ..! р хнххх)3 а

ХХDOOÅél)li наоххахое

eZХНКХХа3 ).НЮКМeoeeg ! ООФХН34РЗХ,а I.

I Х 1 м о . t

1 М И I ох

964M. I

)ФХН.Х. . I ххо х

3 НЭО В

Ю 333но 3 3, I

u o 3 z охи хо 3

I -Н ) Х ХХ .D eeZ ох иео

Хх ЙО хэ х I. .3 а)3 ао х

:3 ФХХИЦ I

1 1 Х I I I хо I цн

I Ох I, +f 1

I ЕФ)О)СМ)

1 )4 !4/Э l ° .. 3

3 Х e r 3)

Х IZ I

1 ИХ I.. .L I I

o,ó

1 н и

1 Х, -)-.й )

1 ФР» I I 1

1 й)Х I 3 3 х) ) Я

ОХ Is!

I 34 8 I Яй 1 (»Э I

f

I

I

1

I

I

I

I . 3

I

I

I

1 !

1

1

1

I

I.

1

3

1

3

1

I

I

1

1

1

3

1

I

33

1.

)с

1032052

Составитель И.Девнина

Техред Т.Маточка Корректор A. Ильин.Редактор A,Âëàñåíìî

Заказ 5337/32 Тираж 461 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Ю Ю т

Патент

Филиал ППП " г.Ужгород, ул.Проектная

Таким образом, использование изобретения позволяет получить ионооб-, менное IIAH-волокно (сорбент.) со значительно меньшим расходом модифицируюших агентов. Полученный сорбент обладает. более высоким по сравнению с прототипом сорбционными свойствами по отношению к микроэлементам, что имеет большое значение для применения при концентрировании катио« нов металлов из природных и промышленных вод. Наряду с этим обработка предлагаемых IIAH-волокон обеспечивает возникновение у них нового неожиданного свойства - способности убивать как банальные, так и патогенные микроорганизмы. Это обусловливает их способность противостоять действию гнилостных бактерий, которые, как известно, в условиях постоянного пребывания ионитов в благоприятной для микробного разрушения влажной среде, сушественно влияют на снижение продолжительности их эксплуатации. Получаемые MAH-волокна без каких-либо дополнительных, обработок могут быть. использованы как антимикробные материалы медицинского назначения, которые могут найти применение при лечении кожных заболеваний.