Способ получения ионообменного полиакрилонитрильного волокна

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН СССР ТНРЫТИЙСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМ(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОНООБМЕННОГО ПОЛИАКРИПОНИТРИЛЬНОГО ВОЛОКНА,пропиткой исходного волокна раствором полиамина, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличениясорбционной емкости по иону хромаи прочности, свежесформованное исходное волокно пропитывают 20-257-нымраствором продукта поликонденсацииполиэтиленполиамина с эпихлоргидрином в соотношении 100:30-75 с вяз.костью 20-800 сП в воде или в смесиводы с этиловым спиртом при содержании последнего 10-20 мас.7., а затем термообрабатывают при 140-230 С30-90 мин. 21) 22) 46) 2) .Я. 567510/23 -4.02.833.04.84, .Е. Казакеанилова, Л Бюп. У вич, Г .В. ЕмТимо В. Иванова,ц, Л;А. Вольф,еев и А.П.Ушажнев И.в 6 ентах"Журнал 53,5,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И(71) Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени институт текстильной и легкой промышленности им. С.М. Кирова(56) 1. Пашков А,Б. Сорбция хрома анионитами. - "Платические массы", 1976, Р 5, с, 61.2, Измайлова Д.Р. и др. Сорбция и разделение хромат-, сульфат- и хлорид-ионов на волокнистом ионите ПАН-ПМВП. Сборник "Теория и практик сорбционных процессов". Воронеж, 1981, с. 87.3, Куролап Н.С. и др. Сорбция и разделение хлорид-, сульфат- и хромат-ионов на волокнистых сор с амфотерными свойствамиприкладной химии", 1980, с. с. 1181-1183 (прототип). 0 01 Р 11/04; С 08 Л 5/2 ИЯ" . .Изобретение относится к получеииб ионообменных материалов, которыемогут быть использованы для сорбцииионов хрома из сточных вод гальванических и кожевенных производств, в 5частности получению ионообменных полиакрилонитрильных волокон,Известен способ получения анионаполиаминного типа, сорбционно-активного по отношению к ионам хрома. ЭтотЮанионит (марка АВ) получают конденсацией полиэтиленполиамина, эпихлоргидрина и пиридина в присутствии хлорида алюминия 11 .Полученный анионит имеет общие недостатки смоляных ионитов - плохиекинетические характеристики, а кроме того, невысокую сорбционную емкость по хрому - до 4 б мг/г.Известен способ получения волокнистого анионита путем прививки наполиакрилонитрильное волокно полиметилвинилпиридина. Синтезированньщпо этому способу ионит способен сорбировать до 50 мг/г хрома в динамических и статических условиях.Недостатками этого способа яв -ляются низкая сорбционная способ -ность по отношению к хрому, особенно в реальных сточных водах коже- ЗОвенных производств, а также сложность синтеза, связанная с применением токсичного мономера, высокимитребованиями к его чистоте, невозможностью многократного использования прививочной ванны и большой длительностью процесса,Наиболее близким к изобретению является способ получения ионооб 40 менного полиакрилонитрильного волокна пропиткой исходного волокна раствором полиамина. Согласно известному способу полиакрилонитрильное волокно частично карбоксилируют щелочным агентом при нагревании, пе 45 реводят волокнистый ионит в Н-форму соляной кислотой, отмывают от избытка кислоты и аминируют водным раствором полиэтиленамина (ПЭИ) с последующей отмывкой от избытка ПЭИ. ПолуО ченный по известному способу ионит сорбирует ионы хрома иэ раствора с концентрацией 100 кг/л на 300% и обладает полной динамической обменной емкостью по хрому до 30 мг/г, разрывная нагрузка на одиночное во локно - 8,8 сН, разрывная прочность 17 сН/текс. К недостаткам известного способаотносятся многостадийность процессасинтеза, недостаточно высокое количество сорбируемого хрома, низкиеФизико-механические показатели волокнистого ионита,Цель изобретения - увеличениесорбционной емкости по иону по хромуи прочности.Цель достигается тем, что согласно способу получения ионообменногополиакрилонитрильного волокна пропиткой исходного волокна растворомполиамина свежесформованное исходноеволокно пропитывают 20-25%-ным раствором продукта поликонденсации полиэтиленамина (ПЭПА) с эпихлоргидрином(ЭХГ) в соотношении 100:30-75 с вязкостью 20-800 сП в воде или в смеси воды с этиловым спиртом при содержании последнего 10-20 мас.%, а заотем термообрабатывают при 1 чОС30-90 мин.П р и м е р 1.СвежесформованноеПАН-волокно пройитывают в течение5 мин 20%-ным водным раствором про/дукта ноликонденсации ПЭПА и ЭХГ(полиэпоксидоамина) (ПЭА) (вязкость20 сП) в соотношении ПЭПА:ЭХГ=100 йГАЗО, отжимают и термообрабатываютпри 1 чО С 30 мин и отмывают от избытка ПЭА. Синтезированный ионитфмеет СОЕН= 1,7 ммоль/г, выбираемость по хрому (из раствора с концентрацией 100 мг/л) 94% и полнуюдинамическую обменную емкость подюну хрома ПДОЕ) 91 мг/г, разрывная нагрузка на с,диночное волокно - 9,3 сН, разрывная прочность -28 сН/текс,П р и м е р 2 Исходное волокно по примеру 1 пропитывают25%-ным водно-спиртовым (содержание этанола 20% от массы смеси) раствором ПЭА вязкость 800 сП) всоотношении ПЭПА;ЭХГ=100:75, отуимают, термообрабатывают при 230 С90 мин и отмывают от избытка ПЭА.Синтезированный ионит имеет СОЕнд =2,7 ммоль/г, выбираемость по хромуг 100% и ПДОЕС = 120 мг(г, разрывнаянагрузка на одиночное волокно - 9,8 сН,разрывная прочность - 32 сН/текс.П р и м е р 3. Исходное волокнопо примеру 1 пропитывают 22%-нымводно-спиртовым содержание этанола10% от массы смеси) раствором ПАвязкость 200 сП) в соотношении1087573 Составитель И. ДевнинаТехред С,Легеза Корректор Ю. Макаренкр Редактор И, Шулла Заказ 2592/25 Тираж 441 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3ПЭПА-ЭХГ=100:55, отжимают, термообрабатывают при 180 С 60 мин и отмывают от избытка ПЭА. Синтезированный ионит имеет СОЕНс= 2,2 ммоль/г, выби. раемость по хрому 987., ПДОЕс = 5 100 мг/г, разрывная нагрузка на одиночное волокно - 9,5 сН, разрывная прочность - 31 сН/текс. Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет синтезировать волокнистые иониты по упрощенному режиму с повьнпенными физико-механическими и сорбционныии (по отношению к хрому) характеристика