Способ получения волокнистого комплексообразующего сорбента

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4940456/05 (22) 31.05.91 (46) 23,01.93, Бюл. ¹ 3 (71) Московский химико-технологический институт им. Д.И.Менделеева (72) А.В.Сафронов, Л.Б.Зубакова, Л.Я.Никифорова и В.B.Äåíèñêèí (73) Московский химико-технологический институт им, Д.И.Менделеева (56) Авторское свидетельство СССР

N 1634671, кл. С 08 F 226/10. 1988.

Патент США ¹ 3027222, кл. 8 — 1155, о публик. 1962.

Изобретение относится к способам получения волокнистых комплексообразующих сорбентов на основе сополимеров N-винилпирролидона для пищевой и парфюмерной промышленности.

Известен способ получения комплексообразующего макросетчатого гранульного сорбента путем суспензионной сополимеризации N-винилпирролидона (N-ВП)с три. этиленгликольдиметакрилатом (ГГМ 3).

Сорбцйонные и селективные свойства этого сорбента обусловлены наличием карбонильного кислорода лактамного кольца

Й-винилпирролидона, способного образовывать водородные связи с п6лифенола= ми растительного происхождения, вызывающими помутнения напитков с последующим осадкообразованием.

Однако, при обработке пищевых и . парфюмерных жидкостей сорбентом, полученным по способу, возникают технологиI

„„50„„1790576 А3 (я)з С 08 F 226/10, В 01 J 20/28//

//(С 08 F 226/10, 220:06) (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКНИСТОГО КОМПЛЕКСООБРАЗУЮЩЕГО СОРБЕНТА (57) Использование: получение волокнистых комплексообразующих сорбентов для пищевой и парфюмерной промышленности. Сущность изобретения: сополимеризация

N-винилпирролидона с калиевой солью метакриловой кислоты при массовом соотношении

1: 1 — 2 в водном растворе при 55 — 60 C в течение 1 — 2 ч в присутствии инициатора - смеси персульфата и тиосульфата калия.

Удаление воды до вязкости раствора 200—

300 Па и формование волбкна в 20 — 40 ный раствор хлористого кальция. 1 табл.

М ческие трудности, связаннйе с отделением гранул от обрабатываемых жидкостей, необходимостью организации в установках

"кипящего слоя". Все эти проблемы могут быть решены при использовании комплек- «О сообразующих сорбентов на основе N-ВП в виде волокон.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам, является способ получения волокнистых материалов О". на основе сополимера N-ВП с акрилонитрилом путем сополимеризации в растворе диметилформамида в присутствии инициатора () радикального типа — динитрила азоизомасляной кислоты при температуре 60ОС в течение 2 — 3 ч.

- 8 этом случае N-винилпирролидона вводится до 15 мас. 4 с целью улучшения накрашиваемости полиакрияонитрильйых волокон "ПАН", которые находят использование в текстильной промышленности.

1790576

40

Полученный волокнистый материал обладает хорошими физикохимическими свойствами, в частности прочностью и накрашиваемостью.

Однако он не может быть рекомендован для использования в пищевой промышленности в"силу ряда причин: содержание й-ВП в нем до 15%, поэтому его сорбционные свойства по отношению к фенолам невысокие (СОЕмакс =- 0,5 мг-экв/г); токсичность экрилонитрила; волокна имеют линейную структуру макромолекул и поэтому не могут эксплуатироваться в процессах сорбции и десорбции в широком интервале рН.

В противном случае волокна должны иметь сшитую структуру макромолекул — неплавкую и нерастворимую.

Целью изобретения является увеличение сорбционной емкости по отношению к фенолам, биохимическая инертность и возможность эксплуатации в широком интервале рН, Поставленная цель достигается тем, что проводят сополимеризацию N-винилпирролидонэ с калиевой солью метакриловой кислоты (К-МАК) йри соотношении 1: 1 — 2 в водном растворе при 55 — 60 С в течение 1—

2 ч в присутствии инициатора — смеси персульфата и тиосульфата калия, удаляют избыток воды до вязкости раствора 200 — 300 Пз и формируют волокна путем обработки его 20—

40%-ным раствором хлористого кальция.

N-винилпирролидон в структуре макромолекул определяет сорбционные свойства, а соли кислот экрилового ряда обеспечивают получения волокнистой трехмерной структуры.

Пример 1, В реакторе с мешалкой и обратным холодильником в 80 мл дистиллированной воды растворяют персульфат калия (0,5 r) и тиосульфат калия (0,5 r).

Вводят смесь мономеров в массовом соотношении 1 1 — М-ВП (2 0 r) и калиевую соль метакриловой кислоты (20 r). Смесь нагревают в течение 2 ч при 55 — 60 С. Из образо вавшегося- вязкотб раствора сополимера при слабом"вакууме отгоняют воду до вязкости раствора 250 Пз. Из раствора формуют

Формула изобретения

Способ получения волокнистого комплексообрэзующего сорбента путем сополимеризации N-вин илпирролидона с моновинильнйм соединением в присутствии инициатора с последующим формованием, отличающийся.тем, что, с целью нити и обрабатывают их 20;ь-ным раствором СаС!2.

П р. и м. е р 2. Аналогично примеру 1 сополимеризуют N-ВП (20 r) с калиевой солью метакриловой кислоты (30 r) при массовом соотношении их 1: 1,5, удаляют воду до вязкости раствора сополимера 200 Пз, формуют нити с последующей обработкой их раствором хлористого кальция (CaClz).

Пример 3. Аналогично примеру 1 сополимеризацию N-ВП (20 r) с калиевой солью метакриловой кислоты (40 r) при массовом соотношении их 1: 2, удаляют воду до вязкости раствора сополимера 300 Пз, формуют нити и обрабатывают их раствором

Сд С!2.

Пример 4, Аналогично примеру 2 сополимеризуют N-ВП (20 r) с калиевой солью метакриловой кислоты (50 r) при массовом соотношении их 1: 2,5.

Пример 5. Аналогично примеру 1 сополимеризуют N-Bll (30 г) с калиевой солью метакриловой кислоты (20 г) при масеовом соотношении их 1,5: 1. Нити не формуются, Пример 6, Аналогично примеру 1 сополимеризуют М-ВП с калиевой солью метакриловой кислоты, удаляют воду до вязкости раствора сополимера 195 Пз. Нити не формуются, Пример 7. Аналогично примеру 2 сополимеризуют N-ВП с калиевой солью метакриловой кислоты, удаляют воду до вязкости раствора сополимера 305 Пз. Нити не формуются.

Полученные результаты представлены в таблице.

Таким образом, полученные волокнистые материалы по предлагаемому способу (пример 1 — 4) имеют высокую сорбционную емкость по фенолу от 1,5 до 2,5 мг-экв/г фенола на 1 r сорбента в отличие от прототипа 0,5 мг-экв/г. Они легко регенерируют45 ся общепринятыми реагентами: 5 (,-ными растворами щелочи и минеральной кислоты, т.к. в отличие от прототипа имеют сшитую структуру полимерных волокон. увеличения сорбционной емкости по отношению к фенолу, биохимической инертности и возможности эксплуатации в широком интервале pH, s качеСтве моновинильного соединения используют калиевую соль метакриловой кислоты и сополимеризацию проводят при соотношении N-винилпирро1790576

Составитель Г.Русских

ТехРед М.МоРгентал, КоРРектоР M.Петрова

Редактор Т.Иванова

Заказ 365 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 лидона и соли метакриловой кислоты, равном 1: 1 — 2, в водном растворе при 55—

60"C в течение 1 — 2 ч в присутствии инициатора — смеси персульфата и тиосульфата

5 калия с последующим удалением избытка воды до вязкости раствора 200 — 300 Пз и формированием волокон в 20 — 40 -ный раствор хлористого кальция.