Способ получения ионообменного полиакрилонитрильного волокна Советский патент 1983 года по МПК D01F11/04 

Изобретение относится к способам получения ионообменных волокнистых материалов со специальными свойства ми и может быть использовано на заводах химических волокон, выпускающих и переработаьшающих полиакрилонитрильные (пли) волокна. Синтезированные по предлагаемому .способу ионообменные волокна могут быть использованы в аналитических целях - для концентрирования микроэлементов, находящихся в природных водах. . Известен способ, заключающийся Э.предварительной обработке ПАН-волокна раствором гидразин гидрата и последзпощем омылении щелочью 111« Недостатками способа являются сложность и длительность технологического режима получения волокна, занимающего около б ч, высокая токсичность структурирующего агента. Известен способ получения ионообменного волокна путем обработки ПАН- волокон раствором щелочи. Свеже сформованное ПАН-ВОЛОКНО обрабатывают 1 н.раствором щелочи при 60ЭО С в течение 10-180 мин с последу ющей промывкой и сушкой при 180с 2 Основной недостаток данного способа - продолжительность обработки щелочным раствором, что может вызвать деструкцию ПАН-ВОЛОКОН в отсутствие структурирующего агента, . а также сравнительно невысокие сорб ционные характеристики получаемых волокон. Наиболее близким к предлагаемому является способ получения ионообмен го полиакрилонитрильного волокна об работкой свежесформованного волокна предварительно активированного щелочью, раствором, содержащим едкий натр (100т120 г/л) и сульфат гидразина (100-120 г/л)Полная обменная емкость полученного по этому способу волокна составляет 6,0-7,5 мгэкв/г ЕЗ}. Однако известный способ получения ионообменных волокон имер.т ряд недостатков. Большой расход о мыля1гяцего и стру турирующего агента (до 120 г/л), чт не только удорожает процесс; но и. вь5зывает необходимость большого рас ходаводы На отмывку модифицированного волЪкна от избыточного колйчес ва щелочи по окончании реакции. Кро ме того, использование избыточног количества медифилирующих агентов связано с необходимостью решения до полнительных вопросов по очистке сточных вод, Двузсстадийность процесса - активация и собственно омыление. Цель изобретения - придание сорб UrioHHoif способности к микроэлементам,,упрощение и удешевление процесса. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения ионообменного полиакрилонитрильного волокна обработкой свежесформованного волокна раствором, содержащим едкий натр и сульфат гидразина, в раствор, содержащий2-3% едкого натра и 0,5-2,0% сульфата гидразина, дополнительно вводят 0,2-€,4% диметилэтил(бутил)октадециламмонийхлорида или триметилцетиламмониййодита. Пример 1. Свежесформованное ПАН-ВОЛОКНО обрабатывают раствором, содержащим 2% щелочи натрия, 0,5% сернокислого гидразина и 0,2% диметилэтилоктадецйламмонийхлорида при 96-98 С и модуле ванны 40. Волокно характеризуется следующими показателями: СОЕнсе 7f3 мг/экв/г. Прочность волокна 22,0cVl/ттекс. СОЕ Me 6,2 мг-экв/г. Диаметр зоны ингибиции, MMI Стафилококк золотистый16Кандид альбикана 12 Трикофитон гапсовидный . 14 Пример 2. Свежесформованное ПАН-ВОЛОКНО обрабатывают раствором, содержащим 2,5% щелочи натрия, 1,5% сернокислого гидразина и 0,25% триметилцетиламмониййодит при 96-98°С и модуле ванны 40. Волокно характризуется следующими показателями: СОЕ|(-р 8,1 мг-экв/г, Прочность волокна 19,8 --- . . текс COE,.g 7,5 мг-экв/г. .Диаметр зоны ингибидии, мм: Стафилококк золотис- i тый27. Кандид альбикана 25 Трихофитон гипсовид ный .28 П р и.м е р 3. Свежесформованное ПАН-ВОЛОКНО обрабатывают раствором, содержащим 3% щелочи натрия, 2% сернокислого гидразина и 0,4% диметилбутилоктадециламмонийхлоридпри. 96-98С и модуле ванны 40. Волокно характеризуется следугацими показателями: СОЕ.,,, 7,6 мг-экв/г, -пСК U 21,0 Прочность волокна 7,0 мг-экв/г. Диаметр зоны ингибиции,мм: Стафилококк золотистый22Кандид альбикона20 Трихофитон гипсовидный23Сравнительные данные по способам получения и свойствам сорбентов по предлагаемому способу и прототипу приведены в таблице.

со I

«SI гЧ

ю

ГЦ

I гч

гч N

00

«

Оч

О

00 Ot

со

ю

%

t м

VO

со

1Л

1

ГГ

N

tn

о

ъ

м

J

сч

rS

о

«н

Таким образом, использование изобретейия позволяет получить ионооб- , менное ЙАН-волокно (сорбент) со значитель11о меньшим расходом модифицирующих агентов. Полученный сорбент обладает.более высоким по сравнению с прототипом сорбционными свойствами по отношению к микроэлементам, что имеет большое значение для применения при концентрировании катионов металлов из природных и промышленных вод. Наряду с этим обработка предлагаемых ПАН-волокон обеспечивает возникновение у них нового неожиданного свойства - способности убивать как банальные, так ипатогенные микроорганизмы. Это обусловливает их способность противостоять действию гнилортных бактерий, которые, как известно, в условиях постоянного пребывания ионитов в благоприятной для микробного разрушения влажной среде, существенно влияют на снижение продолжительности их эксплуатации. Получаемые ПАН-волокна без каких-либо дополнительных обработок могут быть использованы как антимикробные материалы медицинского назначения,которые могут найти применние при лечении кожных заболеваний.