Способ получения гранульного комплексообразующего сорбента

 

Использование: в пищевой и парфюмерной промышленности. Сущность изобретения: сополимеризация N-винилпирролидона с диаллиловым эфиром изофталевой кислоты, взятыми в массовом соотношении (0,8 - 0,6):(0,2 - 0,4) в присутствии динитрила азоизомасляной кислоты, взятого в количестве 1 - 2% от массы сомономеров. В качестве стабилизатора суспензионной сополимеризации используют сополимерметилметакрилата с метакрилатом натрия в количестве 0,5 - 0,7% от массы суспензионной среды. 1 табл.

Изобретение относится к способам получения комплексообразующих сорбентов на основе сополимеров N-винилпирролидона, пригодных для использования в пищевой и парфюмерной промышленности.

Наиболее эффективной формой использования сополимера в качестве сорбента является гранульная.

Известен способ получения гранульного сорбента сополимеризацией N-винилпирролидона с диметакриловым эфиром триэтиленгликоля (ТГМ-3) при их массовом соотношении 0,8:0,2 (1). Синтез сополимера осуществляют суспензионной сополимеризацией в водном растворе стабилизатора (крахмала), поливинилового спирта, этилцеллюлозы и сополимера метилметакрилата с метакрилатом натрия (ММК), насыщенным хлористым натрием до 20%, в присутствии инициатора - динитрила азоизомасляной кислоты в количестве 2 мас.% от N-ВП. Соотношение органической и водной фаз 1:3. Реакционную массу вводят в суспензионную среду при 60^оС, затем поднимают температуру от 60 до 95^оС со скоростью 20^оС/ч и выдерживают при 95^оС в течение 2 ч. При использовании в качестве стабилизатора суспензионной сополимеризации сополимера ММК в количестве 0,6 мас.ч. на 1 мас.ч. смеси сомономеров выход сополимера составляет 83%.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения сополимера N-винилпирролидона с триэтиленгликольдиметакрилатом (ТГМ-3) при массовом соотношении (0,7-0,5):(0,3-0,5), количестве инициатора ДАК 0,25-1% от суммы сомономеров, массовом соотношении органической и водной фаз 1:(2-3), с использованием в качестве стабилизатора суспензионной сополимеризации крахмала, с температурой диспергирования реакционной массы 60^оС и нагреванием в интервале 70-90^оС со скоростью 5-6,5^оС/час. Выход продукта в виде зерен составляет 90-92% при наличии разрушенных гранул до 10 мас.% (2).

Достоинством этого метода является возможность получения сорбента, обладающего высокой селективностью к извлечению полифенолов растительного происхождения, содержащихся в качестве примесей в пищевых и парфюмерных жидкостях.

Недостатком способа (3) является недостаточно высокий выход сорбента 90-92% и наличие разрушенных гранул до 10 мас.%. Основной причиной этого является неограниченная растворимость N - ВП в воде, которая в какой-то мере зависит от характера сшивающего агента.

Целью изобретения является увеличение выхода сополимера (комплексообразующего сорбента на основе N-винилпирролидона) и улучшение его гранулометрического состава.

Поставленная цель достигается тем, что N-винилпирролидон сополимеризуют с ненасыщенным сложно-эфирным соединением, в качестве которого используют диаллиловый эфир изофталевой кислоты (ДАИФ), взятых в массовом соотношении (0,8-0,6):(2,2-0,4), динитрил азоизомасляной кислоты берут в количестве 1-2 мас. % от суммы сомономеров, в качестве стабилизатора суспензионной сополимеризации используют синтетический сополимер метилметакрилата с метакрилатом натрия в количестве 0,5-0,7 мас.% к суспензионной среде.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Смесь N-ВП и ДАИФ в массовом соотношении (0,8-0,6):(0,2-0,4) и количестве инициатора ДАК 1-2 мас.% от суммы сомономеров, диспергируют в 0,5-0,7% -ный водный раствор ММК, содержащий 20% хлористого натрия при 70^оС. Соотношение органической и дисперсионной среды 1:(2-3). Реакционную смесь нагревают со скоростью 5-6,5^оС/ч от 70 до 90^оС, затем выдерживают при 90^оС в течение 2 ч. Сополимер выгружают, промывают водой и анализируют.

П р и м е р 1. В смеси, содержащей 80 г N-ВП и 20 г ДАИФ (массовое соотношение 0,8:0,2) при комнатной температуре растворяют 1,5 г (1,5%) ДАК. Смесь диспергируют в 300 мл 0,6%-ного раствора ММК, насыщенного хлористым натрием (50 г) при 70^оС и соотношении органической и водной фаз 1:3. Реакционную массу нагревают от 70 до 90^оС в течение 4 ч (5^оС), после чего выдерживают при 90^оС в течение 2 ч. Сополимер выгружают, промывают водой до отсутствия окисляемости фильтрата и анализируют. Выход сополимера 95%, количество разрушенных гранул 2%.

П р и м е р 2. Аналогично примеру 1, но при соотношении N-ВП и ДАИФ 0,6:0,4 и количестве ДАК 1 мас.%.

П р и м е р 3. Аналогично примеру 1, но при соотношении N-ВР и ДАИФ 0,7:0,3 и количестве ДАК 2 мас.%.

П р и м е р 4,5. Аналогично примеру 1, но при соотношении N-ВП и ДАИФ выше и ниже предлагаемого.

П р и м е р 6, 7. Аналогично примеру 2, но при количестве ДАК выше и ниже предлагаемого.

П р и м е р 8. Аналогично примеру 1, но при количестве ММК 0,5 мас.%.

П р и м е р 9. Аналогично примеру 1, но при количестве ММК 0,7 мас.%.

П р и м е р 10, 11. Аналогично примеру 1, но при количестве ММК ниже и выше предлагаемого.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Преимуществом предлагаемого способа является повышение выхода сополимера до 95-96%, что сокращает потери сырья, в частности водорастворимого N-винилпирролидона, и снижает выброс мономеров в сточные воды. Полученный по данному способу сорбент обладает лучшим гранулометрическим составом: количество разрушенных гранул сокращается до 5%.

Сополимеры N-ВП с ДАИФ являются гранульными комплексообразующими сорбентами со статической обменной емкостью (СОЕ) по фенолу до 4,5 мг-экв/г.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛЬНОГО КОМПЛЕКСООБРАЗУЮЩЕГО СОРБЕНТА путем суспензионной сополимеризации N - винилпирролидона с ненасыщенным сложноэфирным соединением в присутствии инициатора радикального типа - динитрила азоизомасляной кислоты и стабилизатора суспензионной полимеризации, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода сополимера и улучшения его гранулометрического состава, в качестве ненасыщенного сложноэфирного соединения используют диалиловый эфир изофталевой кислоты при его массовом соотношении с N - винилпирролидоном 0,2-0,4 : 0,8-0,6, в качестве стабилизатора суспензионной сополимеризации используют сополимер метилметакрилата с метакрилатом натрия в количестве 0,5 - 0,7% от массы суспензионной среды и инициатор используют в количестве 1 - 2% от массы сомономеров.

РИСУНКИ

Рисунок 1