Способ получения ионообменной бумаги

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик и 990766(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 250581 (21) 329 б 226/ЪЗР 11 М К С 08 Ю 5/20 с присоединением заявки Й Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий53)УДК 6 б 1.183, .123,2(088.8) Дата опубликования описания 230183; Р.Б. Черномордик, И.Е. Казакевич, А,. ЛысТ.С, Тимощук, Л.Ф. Хламенко, Е.Я ДаннЛов; .Г.В. Иванова, Л.В. Емец и Л. т"Ъолвф.,(72) Авторы изобретения юЛенинградский ордена Трудового Красного Знамениинститут текстильной и легкой промышяевностйим, С. М. Кирова(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОНООБМЕННОЙ БУИЛГИ Изобретение относится к получению бумаги с особыми свойствами и может быть использовано как в различных сорбционных .процессах для выделения ионов переходных металлов иэ растворов и руснензий, так и в аналитических целях - для определения содержания катионов переходных металлов в растворе. ОИзвестна волокнистая масса, состоящая из диэтиламиноэтилцеллюлозы, и способ.получения из нее хроматографической анионообменной бумаги. Полученная бумага обладает удовлетворительными физико-механическими и15 сорбционными свойствами 11.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. ЗО нитрильного (ПАН) волокнистого ионо-"обменника на 1 С выше температурыплавления полиолефина с последующейобработкой горячей водой 2.Недостатком известного способаявляется также его трудоемкость,использование имеющих самостоятельную ценность ионообменных материалови полиолефиновых волокон, а такжезначительное снижение ионообменнойемкости волокна за счет введениязначительных количеств инертногосвязующего.Целью изобретения является улучшение эксплуатационных свойств и упрощение технологии получения бумаги.Для достижения цели по способуполучения нонообменной бумаги путемсмешения полиакрилонитрильного ионообменного волокна, предварительноподвергнутого щелочному гидролизу,со связующим, в качестве связующегоиспользуют полиэтиленимин,Предпочтительно используют полиакрилонитрильное ионообменное волокно с набухаемостью 300-1000 и полиэтиленимин в количестве 0,1-5 отмассы ионообменного волокна. Для получения ионообменной бумаги используются волокна, являющиеся отходамипроизводства ионообменных волокон -с низкими физико-механическими показателями (3-5 сН/текс), которые не могут быть подвергнуты текстильной переработке, Предлагаемый способ является более технологичным по срав- нению с известным и занимает в общей сложности не более 30.минут: ионооб-.менное волокно, полученное щелочным гидролизом ПАН-волокна, имеющее набухаемость 300-1000 и разрезанное 1 О 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 поли- электролит 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 достигает7,5 мг-экв/г.П р и м е р 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 98 ОС в течение 35 20 мин. Полученное волокно, имеющее СОЕ,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 получения 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 йаОН - 350. П р и м е р 2. 50 г 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 СОЕ 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 60 от веса волокна полиэтиленимина. Иэ готовой пульпы отливают листы на сет. ках и сушат в течение 5 мин при 100 фС. Полученная ионообменная бумага имеет развес 200 г/мф; набуха ние в 0,1 н, растворе щелочи 230и СОЕ 4,3 мг-экв/г,П р и м е р 3 . 45 г волокна наоснове двойного сополимера ПАН обрабатывают, как в примере 1,5-нымраствором метасиликата натрия при98 О С в течение 60 мин. Волокно,имеющее СОЕ 2 мг-экв/г и набухание800, нарезают на штапельки длиной.3 мм, .заливают 4 л воды и гомогенизируют в ванне е вращающимся ролломдо получения однородной волокнистойпульпы в присутствии 0,1 от весаволокна полиэтиленимина. Из готовой,пульпы отливают листы на сетках исушат в течение 5 мин при 100 С, Полученная ионообменная бумага имеетразвес 180 г/м 2 и СОЕ 2,4 мг-экв/г,набухание в 0,1 н. ИаОН - 320.П р и м е р 4. 40 г ПАН волокна - тройного сополимера акрилонитрила, метилакрилата и итаконовой кислоты, сформованного по роданидномуспособу,.обрабатывают 5 ным раствором метилсиликоната натрия в присутствии 0,25 сернокислого гидразина при 98 фС в течение 15 мин. Полученное волокно, имеющее СОЕ4,6 мг-экв/г и набухание 300, нарезают на штапельки длиной 2 мм, заливают 4 л воды и гомогенизируютв 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, сушатв течение 5 мин при 100 фС. Полученная ионообменная бумагаимеет развес 160 г/м. и СОЕ 7,2 мг-экв/г.Набухание в 0,1 н. ХаОН - 230.Увеличение количества связующегосвыше 5 от массы волокна нецелесообразно, так как ни к улучшениюкачества бумаги, ни к увеличениюсорбционных 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, СОЕ 2,5-7,5 мг-экв/г вместо соответственно 50-80, 40-50 мм/мин и 2-3 мг-экв/г. При этом механическая 1 прочность бумаги не ухудшается.Формула изобретения1. Способ получения ионообменной бумаги путем смешения полиакрилонитрильного ионообменного волокна, предварительно подвергнутого щелочному гидролизу, со связующим, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных990766 Составитель В. МкртычанРедактор Н. Егорова Техред А.Ач .Корректор М.Коста Заказ 50/34 Тирах 492 Подписное ВНИИПИ Государствеииого комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Н, Рауиская наб., д. 4/5Филиал ППП фПатентф, г. Уагород, ул. Проектная, 4 свойств и упрощения технологии полу-, чения бумаги, в,качестве связующего используют полизтиленимин.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что используют полиакрилонитрильное ионообменное волокно с набухаемостью 300-1000.3Способ по п. 1, о т л и ч а.ю щ и й с я тем, что полиэтиленимин используют в количестве 0,1-5% отмассы ионообменного волокна.Источники, информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 330230, кл. Р 21 Н 5/14, 1972.2. Заявка Японии В 52-155193,С 08 Л 5/22, опублик. 1977 (прототип) .