Способ получения ионообменного полиакрилонитрильного волокна

 

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPtHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3469589/23-05 (22) 09. 07. 82 (46) 23. 01. 84, Бюл. 9 3 (72) Г. В. Иванова; Т. A. Ананьева, Н.И. Ятчев,, Л.В. Емец, В.Т. Наранович и Л.A. Вольф (711 Пинское производственное прядильно-трикотажное объединение им. 60-летия Великого Октября и Ле" .нииградский ордена Трудового Красного Знамени институт текстильной и легкой промышленности им. С.и. Ки-. рова (53) 677. 494 (088. 8) (56). 1. Волокнистые катионообменные материалы на основе нитрона. — Химические волокна. 1973, Р 5, с. 7-9.

2. Авторское свицетельство СССР

Р 905344, кл ) 01 11/04, 1978.

;3. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3378236/23-05, кл. D 01 11/04, 05. 01. 82, прототип ">.

3(50 D 01 5 11/04; D 01 Г 6/18;

С 08 3 5/20 (54) (571 СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОНООБИЕННОГО ПОЛЬАКР ИЛОНИГРИЛЬНОГО ВОЛОКНА омылением 1, 0-7, 5Ъ-ным .водным раствором алюмоалкилсиликоиата натрия при повы.зенной температуре, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения селективности к катионным красителям в присутствии поверхностно-активных веществ, в качестве алюмоалкилсиликоната используют алюмометил (этил) силиконат натрия с соотношением кремний: алюминий, равным единице, и омыление проводят при

96-98 С 10-30 мин.

1068556

Пример 3. Полиакрилонитриль-. ное термофиксированное волокно обрабатывают иак в примере 1 1Ъ-ным раствором АМСР-1 в течение 30 мин.

Изобретение относится к технологии получения ионообменных волокон и может быть использовано на заводах химических волокон, а также на красильных производствах текстильных фабрик, перерабатывающих нитрон.

Известен способ получения конооб менных волокон на основе ПАН-волокна; обработкой последнего раствором щелочи. Способ заключается в обработке свежесформованного IIAH-волокна 1н. Ю раствором > щелочи при 60-90 С 10180 мин с последующей промывкой и сушкой при 80 С. Полученное таким образом волокно сорбирует технический катионный краситель в пределах 15

0,20-0,67 r/ã волокна 51l.

Недостатками способа являются длительность обработки, достигающая

3 ч, вследствие чего способ получения волокна не может быть непрерывным, и сравнительно невысокая сорбционная емкость по катионным красителям.

Известен способ получения волокна с повышенной сорбционной активностью 5 по отношению к широкому спектру катионных красителей. Способ предусматривает следующий технологический режим обработки: активированное щелочью ПАН-волокно обрабатывают 310Ъ-ным раствором кремнеэоля. Высу}шенное и термообработанное при 180 С волокно обладает динамической емкостью по катионным красителям до

1,,5 r/ã волокна i21. недостатками данного способа явля- 35 ются двухстадийность процесса и большой расход модифицирующего агента, уменьшение сорбции красителя в МНо гократных циклах сорбции-регенерации.

Наиболее близким изобретению яв- 4(} ляется способ получения ионообменного полиакрилонитрильного волокна омылением 1,0-7,5Ъ-ным раствором алюмоалкилсиликоната натрия (АиСР-3! при повышенной температуре. Способ 45 предусматривает обработку. Пан-волок. на алюмометилсиликонатом натрия с соотношением Si/Ak =8, рН = 13, 15-

35 мин при 50-70 С. Обработанное таким образом волокно обладает динамической емкостью по катионным красителям до 2,5 г/r волокна и некоторой . термостойкостью > 31.

Однако данный способ получения ионообменного волокна имеет следующие недостатки: во-первых, он распространяется только на свежесформованное волокно, что может быть применительно только к заводам химических волокон, производящим нитрон и имеющим мокрое свежесформованное 60 волокно, и не может быть применен на предприятиях текстильной промышленности, перерабатывающих нитрон и имеющих значйтельные количества ,этого волокна в виде отходов.. КроМе 65 того, синтезированное волокно, обладая высокой} эффективностью сорбции по отношению к катионным красителям не обладает селективностью к ним, поскольку одновременно с красителем сорбирует и поверхностно-активные вещества, присутствующие в растворе, что снижает селективность данно>го сорбента к красителям, так как в красильно-отделочном производстве: расйространены смесевые (красителиGAB > растворы.

Цель изобретения — повышение селективности к катионным красителям в присутствии поверхностно-активных веществ.

Цель достигается тем, что согласно способу получения ионообменного полиакрилонитрильного волокна омылением 1,0-7,5Ъ-ным водным раствором алюмоалкилсиликоната натрия при повышенной температуре в качестве алюмоалкилсиликоната натрия исполь зуют алюмометил (этил) силиконат натрия с соотношением кремний: алюминий, равным единице, и омыление проводят при 96-98 С 10-30 мин.

Согласно изобретению свежесформованное или термофиксированное ПАНволокно обрабатывают растворами алюмометил- или алюмоэтилсиликонатов натрия с соотношением Si/Ì, равным

1 i AMCP-1, АЭСР-1), в течение 1030 мин, отмывают от избытка щелочи . и высушивают. Применение в качестве модифицирующих агентов алюмоалкилсиликонатов натрия с большим содержанием алюминия, в значительной степени снижающего поверхностное натяжение раствора, облегчает процесс модификации термофиксированного волокна и позволяет получать более сшитое волокно, что препятствует диффузии крупных молекул поверхност. но-активных веществ и обусловливает селективность волокна. Кроме того, увеличение качества алюминия в волокне повышает его термостойкость.

Пример 1. Полиакрилонитрильное термофиксированное волокно обрабатывают при 96-98 С в течение

20 мин 5Ъ-ным раствором препарата

AMCP-1 — алюмометилсиликонатом натрия с соотношением Si/Ф, равным 1. Затем отмывают волокно от избытка щелочи и высушивают.

Свойства волокна приведены в табл. 1.

Пример 2. Полиакрилонитрильное термофиксированное волокно обрабатывают как в примере 1 в течение

10 мин 7,5Ъ-ным раствором AMCP-1.

Свойства волокна приведены в табл. 2.

1068556 предлагаемого

Содержание 8, Ъ

Содержание АЙ, Ъ

0,70

0,62

0,21

О.ю 62

142

105

Набухание в Н20, Ъ

2500

2500

10

10 после сорбцин, г/л

240

260

Т а б л и ц а 2

Свойства

0,60

0,65

0,18

0,60

100

Набухание в воде, Ъ

135

2100

2200

Свойства волокна приведены в табл. 3 .

Пример 4. Свежесформованное полиакрилонитрильное волокно обрабатывают как в примере 1 в течение

10 мин 5%-ным раствором AMCP-1.

Свойства волокна приведены в табл. 4.

Пример 5. Полиакрилонитрильное термофиксированное волокно обрабатывают как в примере 1 в течение 10

10 мин 5%-ным раствором алюмоэтилсиликоната натрия (ОЭСР-1).

Свойства волокна приведены в табл. 5

Таким образом, изобретение позволя-15 ет получить сорбент, эффективно сорбирующий катионный краситель иэ раствора и не сорбирующий IIAB, т.е. сорбент, отличающийся повышенной селективностью к .катионным красителям в присутствии IIAB.

Кроме того, использование изобретения позволяет получать сорбенты на основе не только свежесформованСвойства полиакрилонитрильного термофиксированного волокна

Емкость до проскока по катионноМу, синему 2к, мг.кр /г волокна

Концентрация IIAB в растворе красителя до сорбции, г/л

Начальная температура полициклизации,оС

Содержание кремния, %

Содержание алюминия, Ъ

Емкость по катионному синему 2к, мг /r волокна ных, но и термофиксированных волокон. То,.что синтезированные предлагаемым способом ионообменные волокна обладают повышенной селективностью к катионным красителям в присутствии значительных количеств поверхностноактивных веществ, может быть использовано для очистки промывных вод гладильных машин, на которых идет проьивка ленты иэ нитрона после крашения. Прорывные воды, сбрасываемые с этих машин в канализацию, содержат значительные (до .12 г/г)) количества. поверхностно-активных ,веществ и незначительные количества. катионных красителей. Очищая эти воды от красителя.ионообменным волокном, полученным по предлагаемому способу, можно использовать воды, содержащие IIAB, многократно. Это сократит расход .на предприятии поверхностно-активных веществ и одно временно уменьшит их количество в сточных водах, что будет способствовать охране окружающей среды.

Таблица1

Показатели для волокна

Показатели для волокна предлагаемого известного

1068556

Свойства предлагаемого известного

10

9,1

240

260

ТаблицаЗ

Свойства

0,58

0,60

0,57

0,15

130

1500

1500

10

9,0 после сорбции

240

260

Таблица4

Свойства

0,70

0,70

0,21

0,67

142

110

2500

2500 10

10 после сорбции

260

240

Концентрация ПАВ в растворе красителя, г/л до сорбции после сорбции

Начальная температура полициклизации,.аС

Содержание кремния, В

Содержание алюминия, В

Набухание в вс>де, В

Емкость по катионному синему 2к, мг/г волокна

Концентрация ПАВ в растворе красителя, г/л до сорбции

Начальная температура полициклизации, С

Содержание кремния, В

Содержание алюминия, %

Набухание в воде, В

Емкость до проскока по катионному синему 2к, мг/г волокна

Концентрация IIAB в растворе красителя, г/л до сорбции

Начальная температура полицикли з ации, аС

ПРодолжение табл. 2

Показатели для волокна

Показатели для волокна предлагаемого известного

Показатели для волокна предлагаемого известного

1068556

Таблица 5

Свойства

Показатели для волокна известного предлагаемого

0,62

0,70

0,21

0,62

142

105

2500

2500

1.0 после сорбции

Начальная температура полициклиэации, С

240

260

Составитель. И. Девнина

Редактор В. Иванова Техред Т.Маточка Корректор И.Муска

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Содержание кремния,, %

Содержание алюминия, Ъ

Набухание в воде

Емкость до проскока по катионному синему 2к, мг/г волокна

Концентрация tlAB в растворе красителя, г/л до сорбции

Заказ 11424/26 . Тираж 445

ВНИИПИ Государственного по делам изобретений

113035, Москва, Ж-35, Подписное комитета СССР и открытий

Раушская наб., д. 4/5