УГЛЕРОДНЫЙ ВОЛОКНИСТЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 1998 года по МПК D01F9/145 D01F9/28 

Описание патента на изобретение RU2112090C1

Изобретение относится к получению углеродных волокнистых материалов (УВМ), полученных из композиции поликапроамид (ПКА) - пек, в частности УВ, обладающих сорбционными свойствами.

Известны УВМ, полученные из композиции волокнообразующего полимера (в том числе ПКА) и пека, имеющие структуру типа "ядро-оболочка" и не являющиеся углеродными сорбентами [1].

Известны УВМ, полученные из бикомпонентного волокна на основе термопластичного синтетического полимера (полиэтилентерефталата) и пека, которое после формования подвергают жидкостной обработке с целью удаления полимерной составляющей с последующей термообработкой [2].

Наиболее близким изобретению является УВМ на основе композиции ПКА-пек, который после формования подвергается жидкостной химической обработке щелочью с последующей термообработкой. Полученный УВМ представляет собой жгут из карбонизованных пековых фибрид с D≈5 мкм. Материал нельзя использовать в качестве сорбента, так как он не обладает необходимыми для этого свойствами [3].

Задачей изобретения является получение углеродного волокнистого материала, обладающего высокими селективными сорбционными свойствами, который может быть использован в качестве эффективного и селективного сорбента.

Это достигается тем, что полученный УВМ имеет пористую фибриллярную структуру со следующими параметрами: диаметр фибрилл 0,1 - 3 мкм, суммарный объем пор 2 - 3 см3/г.

Данный УВМ получен по известной технологической схеме, включающей формование волокнистого материала, последующие жидкостную обработку и термообработку исходного материала.

В качестве реагентов жидкостной обработки могут быть использованы некоторые водорастворимые органические соединения, содержащие непредельные группы, такие как акриламид, акриловая и метакриловая кислоты, диметилдиаллиламоний хлорид, четвертичные соли метилвинилпиридина или диметиламиноэтилметакрилата, а также их сочетание с солями металлов переменной валентности: Fe(II), Fe(III), Cu(II), Mn(VII), Cr(VI) и/или сочетание с неорганическими пероксидными соединениями (например, персульфатом калия или аммония). Применение подобных систем реагентов известно [4].

Концентрации реагентов в жидкостной обработке составляют 0,5 - 30% в зависимости от их сочетания в водной среде.

Наличие фибриллярной пористой структуры и диаметр фибрилл определяли методом электронной сканирующей микроскопии на приборе JSM-35CF фирмы Jeol (Япония), объем пор - по сорбции паров бензола [5], результаты представлены на чертеже.

Пример 1. Сформованное волокно из композиции ПКА: пек = (95 - 55):(5 - 45) (пек с температурой плавления 150 - 270o) подвергают жидкостной химической обработке демитилдиаллиламмоний хлоридом - ДАХ 5 - 30 мас.% или указанными в табл. 1 веществами, а также в присутствии солей Fe (II) или персульфата аммония при концентрации 0,5 - 1,5 мас.%, с последующими термоокислением при температуре 160 - 240oC, карбонизацией при температуре 300 - 1000oC со скоростью подъема температуры 10 - 12oC/мин и активацией водяными парами в течение 15 - 30 мин.

Пример 2 (прототип). Сформованное волокно из композиции ПКА-пек подвергают жидкостной обработке NaOH с последующей термообработкой.

Результаты приведены в табл. 1.

Наличие фибриллярной пористой структуры с приведенными в формуле изобретения параметрами обеспечивает высокие сорбционные свойства материала. Кроме того, предлагаемое волокно в отличие от существующих аналогов обладает способностью к селективной сорбции ряда органических веществ, например билирубина из плазмы крови, красителя метиленового голубого из водных сред. Углеродный волокнистый материал может быть получен в любой текстильной форме - в виде непрерывного жугута, нити, ткани, ленты, нетканого полотна, трикотажного полотна и т.д., что делает технологической его переработку и расширяет возможности его применения при изготовлении фильтров.

Похожие патенты RU2112090C1

название год авторы номер документа
ОГНЕЗАЩИЩЕННАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ 1991
  • Зубкова Н.С.
  • Сукачева Э.Д.
  • Тюганова М.А.
RU2024560C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ КРАСИТЕЛЯ В ТЕКСТИЛЬНОМ МАТЕРИАЛЕ 1992
  • Королев Ю.Н.
  • Милехин Г.В.
RU2047858C1
ОГНЕЗАЩИЩЕННАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ 1995
  • Зубкова Н.С.
  • Тюганова М.А.
  • Морыганов А.П.
  • Боровков Н.Ю.
RU2099384C1
СПОСОБ ЖИДКОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ШЕРСТЯНЫХ ТКАНЕЙ ПОСЛЕ КРАШЕНИЯ 1996
  • Кошелева М.К.
  • Сучков А.Ф.
  • Реутский В.А.
RU2100501C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПАРОМ ВОЛОКНИСТОГО МАТЕРИАЛА НА КАРДОЧЕСАЛЬНОЙ МАШИНЕ 1992
  • Капитанов А.Ф.
RU2054061C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОГНЕЗАЩИЩЕННЫХ ХИМИЧЕСКИХ ВОЛОКОН 1996
  • Зубкова Н.С.
  • Бутылкина Н.Г.
  • Тюганова М.А.
  • Сохадзе Л.А.
RU2099453C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ УПОРЯДОЧЕННОСТИ ПОЛИМЕРНОГО МАТЕРИАЛА 1992
  • Королев Ю.Н.
  • Милехин Г.В.
RU2047859C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАДИОАНТЕННЫ 1992
  • Кудрявин Л.А.
  • Заваруев В.А.
  • Боровков В.В.
RU2038661C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОДНОГО АДСОРБЕНТА 2010
  • Иванов Иван Петрович
  • Микова Надежда Михайловна
  • Чесноков Николай Васильевич
  • Кузнецов Борис Николаевич
RU2436625C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОГО СЕРНОКИСЛОГО ЭФИРА ХИТОЗАНА 1991
  • Гальбрайх Л.С.
  • Ениколопов Н.С.
  • Горбачева И.Н.
  • Вихорева Г.А.
  • Зеленецкий С.Н.
RU2034851C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 112 090 C1

Реферат патента 1998 года УГЛЕРОДНЫЙ ВОЛОКНИСТЫЙ МАТЕРИАЛ

Использование: химическая промышленность, в качестве материалов с сорбционными свойствами. Сущность изобретения: углеродный волокнистый материал выполнен из карбонизованной смеси поликапроамида с пеком. Имеет диаметр фибрилл 0,1 - 3 мкм и суммарный объем пор 2 - 3 см3/г. 2. табл., 1 ил.

Формула изобретения RU 2 112 090 C1

Углеродный волокнистый материал на основе карбонизованной композиции поликапроамида и пека, отличающийся тем, что он имеет пористую фибриллярную структуру со следующими параметрами: диаметр фибрилл 0,1 - 3,0 мкм, суммарный объем пор 2 - 3 см3/г.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1998 года RU2112090C1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
GB, патент, 1300610, кл
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
JP, заявка, 382821, кл
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1
JP, заявка, 382823, кл
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Очаг для массовой варки пищи, выпечки хлеба и кипячения воды 1921
  • Богач Б.И.
SU4A1
Ермоленко И.Н
и др
Элементосодержащие угольные волокнистые материалы
- М.: Наука и техника, 1982, с.272
Кипятильник для воды 1921
  • Богач Б.И.
SU5A1
Плаченко Т.Г., Колосенцев С.Д
Порометрия
- Л.: Химия, 1988, с.176.

RU 2 112 090 C1

Авторы

Кряжев Ю.Г.

Кислюк М.С.

Даты

1998-05-27Публикация

1995-01-30Подача