Способ получения ионообменной бумаги

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (iij 990766 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 250581 (21) 329б226/23-05

И11 М. Кп.

С 08 J 5/20 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 23.01,83. Бюллетень М 3! (53} УДК Е61. 183. .123.2(088.8) Дата опубликования описания 230183;

Р.Б. Черномордик, И.Е. Казакевич, A. Q, Лыс

Т.С. Тимощук, A.-C. Хламенко, Е.Я ДаннЛ)ова.:;.

Г.В. Иванова, Л.В. Емец и Л. q Ъольф-, (72) Авторы изобретения

1

Ленинградский ордена Трудового Кцасного Знамени институт текстильной и легкой промыйяенностй им. С. И. Кирова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОНООБИЕННОЙ Б3 ИЛ1 И

Изобретение относится к получению бумаги с особыми свойствами и может быть использовано как в различных сорбционных процессах для выделения ионов переходных металлов из растворов и Юуснензий, так и в аналитических целях — для определения содержания катионов переходных металлов в растворе. !О

Известна волокнистая масса, состоящая из диэтиламиноэтилцеллюлозы, и способ.получения из нее хроматографической анионообменной бумаги. Полученная бумага обладает удовлетворительными физико-механическими и

15 сорбционными свойствами p1).

Недостатком данной бумаги является сложность и длительность процесса получения волокнистой массы, а также низкая устойчивость целлюлозных материалов к агрессивным средам, вследствие чего данный материал может использоваться только узко— для хроматографии.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности является способ получения ионообменной бумаги посредством смешивания 5-40% связующего — полиоле,финового волокна с 95-. 60% пблиакрило. нитрильного (ПАН) волокнистого ионо-" обменника на 1 С выше температуры плавления полиолефина с последующей обработкой горячей водой 2 ).

Недостатком известного способа является также его трудоемкость, использование имеющих самостоятельную ценность ионообменных материалов и полиолефиновых волокон, а также значительное снижение ионообменной емкости волокна за счет введения значительных количеств инертного связующего.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных свойств и упрощение технологии получения бумаги.

Для достижения цели по способу получения нонообменной бумаги путем смешения полиакрилонитрильного ионообменного волокна, предварительно подвергнутого щелочному гидролизу, со связующим, в качестве связующего используют полиэтиленимин.

Предпочтительно используют полиакрилонитрильное ионообменное волокно с набухаемостью 300-1000% и полиэтиленимин в количестве 0,1-5% от массы ионообменного волокна. Для IIo лучения ионообменной бумаги используются волокна, являющиеся отходами

990766 производства ионообменных волокон — с низкими физико-механическими показателями (3-5 сН/текс), которые не могут быть подвергнуты текстильной переработке. Предлагаемый способ является более технологичным по cpas- нению с. известным и занимает в общей сложности не более ЗО минут: ионообменное волокно, полученное щелочным гидролизом ПАН-волокна, имеющее набухаемость 300-1000% и разрезанное 1О на штапельки размером 2-5 мм, заливают 80-100 объемами воды, загружают в ванну с вращающимся роллом и измельчают до получения однородной волокнистой пульпы. Одновременно в. 15 массу вводят водорастворимый полиэлектролит основного характера— полиэтиленимин в количестве 0,1-5% от массы волокна. Из готовой пульпы отливают бумажные листы на сетках бумажноотливной машины и высушивают в течение 5 мин при 100 С. Полученная бумага обладает удовлетворительными физико-механическими и высокими сорбционными свойствами: статическая обменная емкость (СОЕ ) ионообменной бумаги достигает

7,5 мг-экв/г.

Пример 1. 50 г ПАН-волокна двойного сополимера акрилонитрила и ЗО метилакрилата, сформованного по диметилформамидному способу, обрабатывают 5%-ным раствором метилсиликоната натрия в присутствии 0,25% гидразинсульфата при 980С в течение 35

20 мин. Полученное волокно, имеющее

СОЕ-7,0 мг-экв/г и набухание 1000%, нарезают на штапельки длиной 2 мм, заливают 4 л воды и гомогенизируют в ванне с вращающимся роллом до йолу-4О чения однородной волокнистой пульпы в присутствии 5% от веса волокна полиэтиленимина. Из готовой пульпы отливают листы на сетках и сушат в течение 5 мин при 100 С. Полученная 45 ионообменная бумага имеет развес

150 г/м -и СОЕ 7,5 мг-экв/г. Набухание в 0,1 н. растворе NaOH - 350%.

Пример 2. 50 r ионообменно. го волокна, полученного как в примере 1 обработкой волокна на основе двойного сополимера 5%-ным раствором метилсиликоната натрия в присутствии гидразинсульфата в течение 15 мин и имеющего COE 3,8 мг-экв/г и набухание 391%, нарезают на штапельки размером 5 мм, заливают 4 л воды и гомогенизируют в ванне с вращающимся роллом до получения однородной волокнистой пульпы в присутствии 3% от веса волокна полиэтиленимина. Иэ готовой пульпы отливают листы на сетках и сушат в течение 5 мин при

100 С. Полученная ионообменная бумага имеет развес 200 r/M ; набуха- 65 ние в 0,1 н. растворе щелочи 230% и СОЕ 4,3 мг-экв/г.

Пример 3 . 45 r волокна на основе двойного сополимера IIAH обрабатывают, как в примере 1,5%-ным раствором метасиликата натрия при

980 С в течение 60 мин. Волокно, имеющее СОЕ 2 мг-экв/г и набухание

800%, нарезают на штапельки длиной.

3 мм, .заливают 4 л воды и гомогенизируют в ванне а вращающимся роллом до получения однородной волокнистой пульпы в присутствии 0,1% от веса волокна полиэтиленимина. Из готовой .пульпы отливают листы на сетках и сушат в течение 5 мин при 100 С. Полученная ионообменная бумага имеет развес 180 г/м2. и COE 2,4 мг-экв/г, набухание в 0,1 н. NaOH — 320%.

Пример 4. 40 г IIAH волокна — тройного сополимера акрилонитрила, метилакрилата и итаконовой кислоты, сформованного по роданидному способу,.обрабатывают 5%ным раствором метилсиликоната натрия в присутствии 0,25% сернокислого гидразина при 98"С в течение 15 мин. Полученное волокно, имеющее COE

4,6 мг-экв/г и набухание 300%, нарезают на штапельки длиной 2 мм, заливают 4 л воды и гомогенизируют в ванне с вращающимся роллом до получения однородной волокнистой пуль- пы в присутствии 5% от веса волокна полиэтиленимина. Из готовой пульпы отливают листы на сетках и. сушат в течение 5 мин при 100 С. Полученная ионообменная бумага имеет развес 160 г/м и COE 7,2 мг-экв/г.

Набухание в 0,1 í. NaOH — 230%.

Увеличение количества связующего свыше 5% от массы волокна нецелесообразно, так как ни к улучшению качества бумаги, ни к увеличению сорбционных свойств ее не приводит.

Предлагаемый способ позволяет получать технологически более прос- тыми методами.ионообменную бумагу с улучшенными по сравнению с известной бумагой эксплуатационными свойствами: набухаемостью 230-350%, скоростью впитывания 40-50 мм/мин, COE 2,5-7,5 мг-экв/г вместо соответственно 50-80%, 40-50 мм/мин и

2-3 мг-экв/r. При этом механическая

1прочность бумаги не ухудшается.

Формула изобретения

1. Способ получения ионообменной бумаги путем смешения полиакрилонитрильного ионообменного волокна, предварительно подвергнутого щелочному гидролизу, со связующим, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных

990766

Составитель В. Мкртычан

Редактор Н. Егорова Техред A.Ач .Корректор М.Коста

Заказ 50/34 Тирах 492 Подписное

ВНИИПИ Государствеииого комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Н-35, Рауиская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Уигород, ул. Проектная, 4 свойств и упрощения технологии полу- . чения бумаги, в,качестве связующегоиспользуют полизтиленимин.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что используют полиакрилонитрильное ионообменное волокно с набухаемостью 300-1000%.

3 ° Способ по п. 1, о т л и ч а.ю шийся тем, что полизтиленимин используют в количестве 0,1-5% от массы ионообменного волокна.

Источники, информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 330230 кл. Р 21 H 5/14, 1972.

2. Заявка Японии 9 52-155193, С 08 J 5/22, опублик. 1977 (прототип) .