Способ получения ионообменного полиакрилонитрильного волокна Советский патент 1984 года по МПК D01F11/04 D01F6/18 C08J5/20 

О

00

ел ел

о:) Изобретение относится к технологии получения ионообменных волокон и может быть использовано на завода химических волокон, а также на красильных производствах текстильных фабрик, перерабатывающих нитрон. Известен способ получения ионооб мённых волокон на 6снове ПАН-вол окна обработкой последнего раствором щелочи. Способ заключается в обработк све есформованного ПАН-волокна 1н раствором Вел очи при бО-ЭО С 10180 мин с последующей промывкой и сушкой при 80°С. Полученное таким образом волокно сорбирует технический катиониый краситель в пределах 0,20-0,67 г/г волокна ЕПНедостатками способа являются длительность обработки, достигающая 3 ч, вследствие чего способ получения волокна не может быть непрерывным, и сравнительно невысокая сорбционная емкость по катионным красит лям. Известен способ получения волокн с повышенной сорбционной активность по отношению к широкому спектру кат онных красителей. Способ предусматр вает следующий технологический режим обработки: активированное щелочью ПАН-ВОЛОКНО обрабатывают 310%-ным раствором кремнезоля. ВысуimeHHoe и термообработанное при 180° волокно обладает динамической емкостью по катионным красителям до 1,5 г/г волокна 21. Недостатками данного способа явля ются двухстадийность процесса и боль шой расход модифицирующего агента, уменьшение сорбдии красителя в многократных циклах сорбции-регенерации Наиболее близким изобретению является способ получения ионообменного полиакрилонитрильного волокна омылением 1,0-7,5%-ным раствором алюмоалкилсиликоната натрия (WICP-ЗЛ при повьшденной температуре. Способ предусматривает обработку.Пан-волокна алюмометилсиликонатом натрия с соотношением Si/A2 3 , рН 13, i535 мин при 50-70 С. Обработанное таким образом волокно обладает динамической емкостью по катионным красителям до 2,5 г/г волокна и некоторой термостойкостью L31, , Однако данный способ получения ионообменного волокна имеет следующие недостатки: во-первых, он распространяется только на свежесформованное волокно, что может быть применительно только к заводам химическКх волокон, производящим нитрон и имеющим мокрое свежесформованное. волокно, и не может быть применен на предприятиях текстильной промышленности, перерабатывающих нитрон и имеющих значительные количества .этого волокна в виде отходов.- Кроме тогр, синтезированное волокно, обладая высокой эффективностью сорбции по отношению к катионным красителям не обладает селективностью к ним, поскольку одновременно с красителем сорбирует и поверхностно-активные вещества, присутствующие в растворе, что снижает селективность данного сорбента к красителям, так как в йрасильно-отделочном произ водстве; распространены смесевые СкрасителиПАВ i растворы. Цель изобретения - повышение селективности к катионным красителям в присутствии поверхностно-активных веществ. Цель достигается тем, что согласно способу получения ионообменного полиакрилонитрильного волокна омылением 1,0-7,5%-ным водным раствором алюмоалкилсиликоната натрия при повышенной температуре в качестве алюмоалкилсиликоната натрия используют алюмометил (.этил) силиконат натрия с соотношением кремний: алюмиНИИ-, равным единице и омыле ие проводят при 96-98°С 10-30 мин. Согласно изобретению свежесформованное или термофиксированное ПАНволокно обрабатывают растворами алюмометил- или алюмоэтилсиликонатов натрия с соотношением S /АВ, равным 1 ГАМСР-1, АЭСР-1), в течение 1030 мин, отмывают от избытка щелочи и высушивают. Применение в качестве модифицирующих агентов алюмоалкилсиликонатов натрия с большим содержанием алюминия, в значительной степени снижающего поверхностное натяжение раствора, облегчает процесс модификации термофиксированного волокна и позволяет получать более сшитое волокно, что препятствует диффузии крупных молекул поверхност. но-активных веществ и обусловливает селективность волокна. Кроме того, увеличение качества алюминия в волокне повышает его термостойкость. Пример. Полиакрилонитрильное термофиксированное волокно обрабатывают при 96-98°С в течение 20 мин 5%-ным раствором препарата АМСР-1 - алюмометилсиликонатом натрия с соотношением SI/M, равным 1. Затем отмывают волокно от избытка щелочи и высушивают. Свойства волокна приведены в табл. 1. П р и м е р 2. полйакрилонитрильное термофиксированное волокно обрабатывают как в примере 1 в течение 10 мин 7,5%-ным раствором АМСР-1. Свойства волокна приведены в табл. 2.. Пример 3. Полиакрилонитриль-: ное термофиксированное волокно обрабатывают сак в примере 1 1%-ным раствором АМСР-1 в течение 30 мин. Свойства волокна приведены в табл. 3 . П р и м е р 4. Свежесформованное полиакрилонитрильное волокно обрабатывают как в примере 1 в течение 10 мин 5%-ным раствором АМСР-1. Свойства волокна приведены в табл. 4. Пример 5. Полиакрилонитриль ное термофиксированное волокно обрабатывают как в примере 1 в течени 10 мин 5%-ным раствором алюмоэтилси ликоната натрия 1АЭСР-1). Свойства волокна приведены в табл. 5 . аким образом,изобретение позвол ет получить сорбент, эффективно сор бирующий катионный краситель-из рас твора и не ссэрбирукяций ПАВ, т.е. сорбент, отличающийся повышенной, селективностью к катионным красителям в присутствии ПАВ. Кроме того, использование изобретения позволяет получать сорбенты на основе не только свежесформованСвойства полиакрилонитрильного термофиксированного волокна

Содержание St., % Содержание АИ., % Набухание в , %

Емкость до проскока

по катионноМу, синему 2к,

мГКр-/г волокна

Концентрация ПАВ в растворе, красителя до сорбции г/л

после сорбции, г/л

Начальная температура полициклизации,С

Показатели для волокна предлагаемого известного

0,70 0,21 142

2500

10 8

240 ных, но и термофиксированных волокон. То,, что синтезированные предлагаемым способом ионообменные волокна обладают повышенной селективностью к катионным красителям в присутствии значительных количеств поверхностноактивных веществ, может быть использовано для очистки промывных вод глсщильных машин, на которых идет промывка ленты из нитрона после крашения. ПрЬивлвные воды, сбрасываемые с этих машин в канализацию, содержат значительные (до .12 г/г)) количества.поверхностно-активных веществ и незначительные количества, катионных красителей. Очищая эти воды от красителя.ионообменным волокном, полученным по предлагаемому способу, можно использовать вода, содержащие ПАВ, многократно. Это сократит расход на предприятии tioверхностно-активных веществ и одновременно уменьшит их количество в сточных водах, что будет способствовать охране окружающей среды. Т а б л и ц а 1

Содержание кремния, % Содержание алюгдания, % Набухание в воде, %

Емкость по катионному синему 2к, мг./г волокна

0,65 0,18 135

2100

Концентрация ПАВ в растворе красителя, г/л

Емкость по катионному синему 2к, мг/г волокна

Концентрация ПАВ в растворе красителя, г/л

Бкзкость до проскока по катионному синему 2к, мг/г волокна

Концентрация ПАВ в растворе красителя, г/л до сорезций

пасле сорбции

Начальная температура попициклизации, С

Продолжение табл. 2

1500

1500

2500

10 8

240

Емкость до проскока по катионному синему 2к, . мг/г волокна

Концентрация ПЛВ в растворе красителя, г/л до сорбции

после сорбции

Начальная температура полициклиэации, °С

Таблица 5

2500

10

8

240