Ионообменник и способ его изготовления

(7) Заявители 54 ) ИОНООБИЕННИК И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ Изобретение относится к ионообменнику и способу его изготовления и предназначено для использования в химической, медицинской, пищевой, . целлюлозно-бумажной и других отраслях народного хозяйства.Одним из путей получения ионообменных бумаг является введение ионитов в состав бумажной массы Ю .Другим путем получения ионообмен 10 ных бумаг является получение ионообменных бумаг на основе целлюлозы и модиФицированной целлюлозы. Известна ионообменная хроматограФицеская бумага, содержащая целлюлозу и эфир целлюлозы 21.Обменная емкость бумаг низкая и .составляет 0,1-0,5 мг-экв/г.Повысить обменную емкость такой бумаги можно только повысив. обменную емкость карбоксиметилцеллюлозы.Однако повышение обменной емкости карбоксиметилцеллюлозы до 21 мг-эквlг делает ее непригоднойдля производства бумаги,вследствиерастворимости ее в воде.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения привитого сополимера , врезультате которого получают ионообменный материал 31 .Способ заключается в радикальнойпривитой сополимеризации целлюлозыи эФира акриловой или метакриловойкислоты. Причем , в качестве прививаемых к целлюлозе мономеров используют глицидилакрилат или глицидилметакрилат, а сополимер подвергают ообработке соединениями реагирующими с его А -,1 окисныМи циклами, например водными растворамипервицных или вторичных аминов,сульфита или бисульфита натрия.Полученный ионообменный материалимеет обменную емкость 1,231,3 мг-экв/г, 3 9261Однако способ не. позволяет получать ионообменники с более высокой обменной емкостью.Цель изобретения - повышение об"иенной емкости ионообменника, 5Поставленная цель достигается ионообменником, содержащим целлюлозный материал и продукт взаимодействия глицидилметакрилата с ионогенным веществом, выбранным из 1 ОГруппысодержащей первичный амин, 1вторичный амин , сульфит и бисуль-.фит щелочного металла, причем в качестве целлюлозного материала взятабумага, а указанные компоненты содер фжатся при следующем их соотношении,вес. Ф : бумага 20-80,продукт взаимодействия глицидилметакрилата с ионообменным веществом 20-80,Поставленная цель достигается 20тем, что согласно способу изготовления ионообменника путем прививкик целлюлозному материалу глицидилметакрилата с последующей обработкойионогенным веществом, перед обра- фботкой ионогенным веществом материал подвергают воздействию ионизирующего излучения.Ч р и м е р 1, Образец фильтровальной бумаги весом 100 г обрабатывают свежеперегнанным глицидилметакрилатом .до веса 170 г, Затем образец облучают ускоренными электронами или гамма-лучами Со, а затем обрабатывают 30-ным растворомбисульфита натрия в воде 3 ч при кипячении. Затем избыток бисульфитанатрия отмывают дистиллированнойводой до нейтральной реакции по метилроту. После этого бумагу высуши- овают.Полученная бумага катионообменная содержит, вес.ФЦеллюлоза 45Продукт взаимо 45действия глицидилметакрилатас бисульфатомнатрия 55П р и м е р 2 . Образец фильтро- фвальнои бумаги весом 100 г обрабатывают свежеперегнанным глицидилметакрилатом до веса 170 г. Затем образцы облучают ускоренными электронами или гамма-лучами Сл , а затем Ивообрабатывают 303-ным раствором сульФита натрия в воде 3 ч при кипячении, Затем избыток сульфита натрияПолученная анионообменная бумага содержит, вес,ФЦеллюлоза 58,31 Продукт взаимодействия глицидилметакрилата с моноэтаноламином 41,69 П р и м е р 4. Образец фильтровальной бумаги весом 100 г обрабатывают свежеперегнанным глицидилметакрилатом до веса 150 г, Затем образец облучают ускоренными электронами или гамма-лучами Со и обрабатывают 504-ным раствором диэтаноламина в спирте 2 мин, Затем образец промывают водой и высушивают,Полученная анионообменная бумага содержит , вес. 3:Целлюлоза 53,48 Продукт взаимодействия глицидилметакрилата с диэтаноламином 46,52 П р и м е р 5, Образец фильтровальной бумаги весом 100 г обрабатывают свежеперегнанным глицидилметакрилатом до веса 195,6 г. Затем образец облучают ускоренными электронами или гамма-лучами Со и обрабатывают 50-ным раствором моноэтаноламина в спирте 1 ч. Затем образец промывают водой и высуши-. вают. Полученная анионообменная бумага содержит, вес. 3Целлюлоза 42,24Продукт взаимодействия глицидилметакрилата с моно- этаноламином 57,76 0 4отмывают дистиллированной водой до нейтральной реакции по метилроту.Полученная бумага катионообменная сбдержит, вес. ФЦеллюлоза 41,3Продукт взаимодействия глицидилме- .,.такрилата с сульфитом натрия 58,7П р и м е р 3. Образец фильтровальной бумаги весом 100 г обрабатывают свежеперегонным глицидилметакрилатом до веса 150 г. Затем образец облучают ускоренными электронами или гамма-лучами Со и обрабатывают 50-ным раствором моноэтаноламина в спирте 15 мин.Затем образец промывают водой и высушивают.926140 19,9 Ионообменник, полученный по способу Показатели известному предлагаемому по примерам . 1 1 2 12 1 Ц 1 р б 7 8 2 Обменная емкость, мг-экв/г 1,522Вес 1 м , г 1,31 1,78 1,66 1,7 1,9 1,31 1,33 1,99 135,2 131,9 115 110 125 125 198 1,23-1,3 Разрывной груз, кгсв. сухом состоя- нии 5,4 5,8 12,6 16,9 5,0 5,1 17,6 П р и м е р 6 . Образец фильтровальной бумаги весом 100 г обрабаты вают свежеперегнанным глицидилме" такрилатом до веса 189, 1 г, Затем образец облучают ускоренными электронами или гамма-лучами Со и обрабытывают 503-ным раствором диэтаноламина в спирте 1 ч.Затем образец промывают водой и высушивают.Полученная анионообменная бумага содержит, вес. 4Целлюлоза 39,2Продукт взаимодействия глицидилметакрилата с диэтаноламином 60-79П р и м е р 7. Образец фильтровальной бумаги весом 100 г обрабатывают свежеперегнанным глицидилметакрилатом до веса 125 г, Затем образец облучают ускоренными электронами или гамма-лучами Соо и обрабатывают 303-ным раствором бисульфита натрия в воде 3 ч при кипячении,Полученная катионообменная бумага содержит, вес, ЖЦеллюлоза 79,7Продукт взаимодействия глицидилметакрилата с бисульфитом натрия 20,3П р и м е р 8. Образец фильтровальной бумаги весом 100 г обрабатывают свежеперегнанным глицидилметакрилатом до веса 125 г. Затем образец облучают ускоренными электронамиьоили гамма-лучами Со и обрабатывабют 50"ным раствором моноэтанол"амина в спирте 15 мин. Затем образец промывают и высушивают.Полученная анионообменная бумагасодержит , вес. ФЦеллюлоза 79,4Продукт взаимодействия глицидилметакрилата с моноэтаноламином 20,6П р и м е р 9. Образец фильтровальной бумаги весом 100 г обрабатывают свежеперегнанным глицидилме-,;такрилатом до веса 197,6 г, Затемобразецоблучают ускоренными элект.ронами или гамма-лучами Со и обрабатывают 50-ным раствором моноэтаноламина в спирте 1 ч. Затем образецпромывают водой и высушивают.Полученная анионообменная бумагасодержит, вес. 3ЦеллюлозаПродукт взаимодействия глицидилметакрилата с моноэтаноламином 80,1.Предлагаемый способ позволяетуправлять реакцией, что обеспечивает возможность получать бумагу с заданной характеристикой. Кроме того,по предлагаемому способу синтезируется пространственно-сшитая полимером ионообменная бумага. Вследствиеэтого, бумага, получаемая по предла гаемому способу, обладает повышенной прочностью в сухом и влажном состоянии. Водостойкость предлагаемой,бумаги является большим преимущест"вом перед известными ионообменными 40 бумагами.926140 8Продолжение таблицы Ионообменник, полученный по способу Показатели предлагаемому по примерам 11 11111 известному 1 2 3 4 5 6 7 8 9 во влажномсостоянии 1,85 1,8 2,9 7,05 1,7 1,97,08 Химическая устой 59,0 59,1 чивость, Ж 59,2 69,0 98,1 95,3, 4(. Химическая устойчивость - изменение обменной емкости после пребывания в щелочной среде. Формула изобретения Составитель Т. ЯурковаТехред Т.Маточка Корректор С. Цомак Редактор В. Бобков Заказ 2905/15 Тираж 401 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д. М 5ефилиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,1. Ионообменник, содержащий цел люлозный материал и продукт взаимодействия глицидилметакрилата с ионогенным веществом, выбранным из группы, содержащей первичный амин, вторичный амин, сульфит и бисульфит ще- д лочного металла, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения обменной емкости, ионообменника, в качестве целлюлозного материала взята бумага, и указанные компоненты со- зо держатся при следующем их соотношении, вес. 4: бумага 20-80, продукт взаимодействия глицидилметакрилата с ионогенным веществом 20-80,2. Способ изготовления ионообменника по и. 1 путем прививки кцеллюлозному материалу глицидилме:такрилата с последующей обработкойпривитого материала ионогеннымвеществом, о т л и ч а .ю щ и й с ятем, что перед обработкой ионогенным веществом материал подвергаютвоздействию ионизирующего излучения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеПатент Великобритании Ю 980174,кл. О 2 В, опублик, 1968.2. Патент ФРГ М 1044592,кл, 55 1,16, опублик. 1959,3, Авторское свидетельство СССРФ 173404, кл, Г 06 М 13/34, 1963