Способ получения угольного волокнистого ионита

/23 1)М, Кл, С 01 В 31/ аявки И осударстееиный комитет,Совета Мииистроо СССРпо делам изобретеиийи открытий 5.02,78, Бюлл 3) УДК 661,145) Дата опубликовании описани 72) Авторы изобретения И. Н. Ермоленко, В, И,и И, П. Любпинер(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГОЛЬНОГО ВОЛОКНИСТОГОИОНИТА тносится к оольных волоксорбционныехимической и бласти получения нистых материаматериалы могут других отраслях5 Изобретение ионообменных у лов. Полученные использоваться промышленности способом раничивает 5 аслях проИзвестен способ получения угольного катионообменного материала путем сульфирования или окисления пиролизованных в вакууме волокон на основе целлюлозы. Обменная емкость полученных таким образом материалов достаточная и составляет 2,5 мг экв/г по МаОН, угольные волокнистые материалы термостойки, выдерживают различные агрессивные среды, обладают радиационной стойкостью.Однако полученные известнымиониты недостаточно прочны, что огих использование в различных отрмышлен ности.Цель изобретения - повышение прочности волокнистого иоппта,Для этого по предлагаемому способу угольное волокно модифицируют пропиткой стиролформальдегидной смолой с последующей термообработкой при 120 в 190 С.Смолы на основе соединений стирола и мостикообразующих реагентов (дивинилбензола, формальдегида) применяются для получееорганической химии АН Белорусской ССР ния ионообменных материалов в виде зерен. Иониты на основе сульфостиролформальдегидных смол обладают избирательными свойствами по отношению к некоторым антибиотикам тетрациклинового ряда. Продукты на основе стиролформальдегидных смол могут также применяться в качестве пропитывающих и клеющих материалов и для аппретур в текстильной промышленности. Стиролформальдегидные смолы обладают достаточной механической прочностью за счет образования сетчатой структуры. Учитывая пропитывающие своиства смолы и ее способность образовывать достаточно проч ные покрытия в предлагаемом способе используют немодифицированную стиролформальдегидную смолу для пропитки угольных волокнистых ионообменных материалов с последующей термообработкой при 120 в 1 С. В результате такой обработки привес волокна составляет 15 - 20%, разрывная прочность увеличивается в б - 9 раз, а сорбционная емкость пропитанных смолой и термообработанных во. локон сравнима с исходной (в случае, когда для пропитки используют пиролизованное фосфорилированное волокно, сорбционная емкость увеличивается). Образец достаточно гибкий и448699 Формула изобретения Составитель В. МкртычанТираж 655 Редактор К. Вейсбейн Заказ 634/2 Корректор А. Власенко Подписное НИИ 4 Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45 Филиал ПП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4выдерживает многократный изгиб под углом 90 без излома.Предлагаемый способ можно осушествлять как на волокнах, так и на текстильных изделиях, тканях, пряже из угольных волокон или в слоях волокон (готовых фильтрах, листах и т, п.).Пример 1. А. Получение угольного фосфорилированного волокна.В качестве исходного материала берут хлопчатобумажную ткань - бязь, Модификация бязи состоит в ее фосфорич ровании получение кислого росфата целлю, озы). Для этого ткань обра .ывают в водном растворе ортофосфорной кислоты и мочевины, отжимают, высушивают и термообрабатывают при 150 С в течение 30 мин. После отмывки и сушки фосфорилированную ткань подвергают пиролизу. Образец ткани помешают в кварцевую трубку, обогреваемую в печи. Скорость подъема температурырад/мин. Пиролиз проводят в токе аммиака и азота. Конечная температура пиролиза 500 С. Полученная угольная ткань имеет обменную емкость по ХаОН 1,56 мг экв/г, содержание фосфора 6%.В, Модификация угольного волокна.Обработку угольной фосфорсодержа шей ткани проводят стиролформальдегидной смолой. Лля этого предварительно разогревают стиролформальдегидную смолу при 70 - 80 С в течение 1 ч. Образец погружают в разогретую смолу и выдерживают 1 ч при этой температуре. Затем образец извлекают, дают стечь избытку смолы и проводят термообработку в следующем ступенчатом режиме:Техпература,С Время, ч120 2 150180 в 190В результате такой обработки привес составляет 15 - 20%. После обработки образец сохраняет волокнистую структуру, выдерживает многократный изгиб под углом 90 без излома. Обменная емкость пропитанной смолой угольной фосфорсодержашей ткани составляет 2,9 мг экв /г. Пример 2. Модификацию вискозного волокна для получения фосфорсодержашего продукта и последующий пиролиз проводят в условиях примера 1 А. Полученное угольное фосфорсодержашее волокно имеет обменную емкость по ХаОН 1,07 мг экв/г, содержание фосфора 6,5%. Для повышения прочностных характеристик проводят обработку угольных волокон стиролформальдегидной смолой в условиях прпсмера 1 В.1 ОПосле обработки обменная емкость продукта по 1 х 1 аОН составляет 3,4 мг экв/г, а прочность одиночной угольной нити возрастает от 25 до 162 г. 15 Пример 3, Модификацию хлопчатобумажного волокна проводят путем окисления газообразными окислами азота. Окисленное волокно подвергают риролизу в вакууме. Скорость подъема температуры 2 град/мин. Конеч 2 Оная температура пиролиза 500 С. Угольное волокно подвергают обработке сначала парами РС 1; при 400 С в течение 3 ч, а затем концентрированным раствором азотной кислоты при 80 С в течение 1 ч, После таких обработок угольное волокно имеет обменную емкость 4,05 мг экв/г,Обработку угольного волокна стиролформальдегидной смолой проводят в условиях примера 1 В. После обработки обменная емкость угольного волокна возрастает до 4,5 мг экв/г, а прочность одиночной угольной нити возрастает от 23 до 211 г. 35Способ получения угольного волокнистогоионита путем пиролиза волокна на основе целлюлозы с последуюшей модификацией пр,дукта пиролиза, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности волокнистого ионита, 40 угольное волокно модифицируют пропиткойстиролформальдегидной смолой с последуюшей термообработкой при 120 в 1 С.