Способ получения ионообменной бумаги Советский патент 1983 года по МПК C08J5/20 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОНООБМЕННОЙ ГЭМЛГИ

Изобретение относится к получению бумаги с особыми свойствами и может быть использовано как в различных сорбционных процессах для выделения ионов переходных металлов из растворов и 5успензий, так и в аналитических целях - для определения содержания катионов переходных металлов в растворе.

Известна волокнистая масса, состоящая из диэтиламиноэтилцеллюлозы, и спороб получения из нее хрсматографической анионообменной бумаги. Полученная бумага обладает удовлетворительными физико-механическими и сорбционными свойствами Xlj|

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% пдлиакрило.

нитрильного (ПАН) волокнистого ионообменника на наше температуры плавления полиолефина с последукяцей г обработкой горячей водой .

Недостатком известного способа является также его трудоемкость, использование имеющих самостоятельную ценность ионообменных материалов (Q и полиолефиновых волокон, а также значительное снижение ионообменной емкости волокна за счет введения значительных количеств инертного связующего.

Целью изобретения является улучt5шение эксплуатационных свойств и упрощение технологии получения бумаги.

Для достижения цели по способу получения ионообменной бумаги путем -п .смешения полиакрилонитрильного ионообменного волокна, предварительно подвергнутого щелочному гидролизу, со связующим, в качестве связующего используют полиэтиленимин.

Предпочтительно используют поли25акрилонитрильное ионообменное волокно с набухаемостью 300-1000% и полизтиленимин в количестве 0,1-5% от массы ионообменного волокна. Для получения ионообменной бумаги исполь30зуются волокна, являющиеся отходами

производства ионообменных волокон с низкими физико-механическими показателями (3-5 сН/текс), которые не могут быть подвергнуты текстильной переработке. Предлагаемый способ является более технологичным по сравнению с известным и занимает в общей сложности не более 30 минут: ионообт менное волокно, полученное щелочным гидролизом ПАН-волокна, имеющее набухаемость 300-1000% и разрезанное 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. массу вводят водорастворимой полиэлектролит 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 Полученная бумага обладает удовлетворительными физико-механическими и высокиt-oi сорбционными свойствами: статическая обменная емкость (.СОЕ 7 ионообменной-бумаги достигает 7,5 мг-экв/г,- - :Пример 1. 50 г ПАН-волокна двойного сополимера акрилонитрила и метилакрилата, сформованного по диметилформамидному способу, обрабатывают 5%-ным раствором метилсиликоната натрия в присутствии 0,25% гидразинсульфата при 98°С в течение 20 мин. Полученное волокно, имеющее СОЕ-7,0 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 ионообменная бумага имеет развес 150 г/м и СОЕ 7,5 мг-экв/г. Набухание в 0,1 н. растворе NaOH - 350%.

Пример 2. 50 г ионообменного волокна, полученного как в примере 1 обработкой волокна на основе двойного сополиг ра 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, з:аливают 4 л воды и гомогенизируют в. ванне с вращающимся роллом до получения однородной волокнистой пульпы в присутствии 3% от веса волокна ;полиэтиленимина. Из готовой пульпы отливают листы на се ках и сушат в течение 5 мин при ЮОС. Полученная ионообменная бумага имеет развес 200 г/м набухание в 0,1 н. растворе щелочи 230% и СОЕ 4,3 мг-экв/г.

Пример 3.45г волокна на основе двойного сополимера ПАН обрабатывают, как в примере 1,5%-ным

раствором метасиликата натрия при в течение 60 мин. Волокно, имеющее СОЕ 2 мг-экв/г и набухание 800%, нарезают на штапельки длиной. 3 мм, заливают 4 л воды и гомогени0 зируют в ванне с вращанмцимся роллом до получения однородной волокнистой пульпы в присутствии 0,1% от веса волокна полиэтиленимина. Из готовой .пульпы отливают листы на сетках и

5 сушат в течение 5 мин при . Полученная ионообменная бумага имеет развес 180 г/м и СОЕ 2,4 мг-экв/г, набухание в 0,1 н. NaOH - 320%.

Пример 4. 40 г ПАН волок0 на - тройного сополимера акрилонитрила, метилакрилата и итаконовой кислоты, сформованного по роданидному способу,, обрабатывают 5%-ным раствором метилсиликоната натрия в при5 сутствии 0,25% сериокислого гидразина при в течение 15 мин. Полученное волокно, имеющее СОЕ 4,6 мг-экв/г и набухание 300%, нарезают на штапельки длиной 2 мм, заQ ливают 4 л воды и гомогенизируют в ванне с вращающимся роллом до получения однородной волокнистой пульпы в присутствии 5% от веса волокна полиэтиленимина. Из готовой пулье пы отливают листы на сетках и.сушат в течение 5 мин при . Полученная ионообменная бумага имеет развес 160 г/м и СОЕ 7,2 мг- экв/г. Набухание в 0,1 н. NaOH - 230%.

Увеличение количества связующего

свьиае 5% от массы волокна нецелесообразно, так как ии к улучшению качества бумаги, ни к увеличению сорбционных свойств ее не приводит.

5 Предлагаеи«лй способ позволяет получать технологически более простыми методами иЬнообменную бумагу с улучшенными по сравнению с известной бумагой эксплуатационными свойст, вами: набухаемостью 230-350%, скоростью впитывания 40-50 мм/мин, СОЕ 2,5-7,5 j -экв/г вместо соответственно 50-80%, 40-50 мм/мин и 2-3 мг-экв/г. При этом механическая прочность бумаги не ухудшается.

Формула изобретения .

свойств и упрощения технологии полу- ,используют в количестве 0,1-5% от

чения бумаги, в .качестве свяэукяяегомассы ионообменного волокна,

используют полиэтилеиимин. ,Источники, информации, .

щ и и с я тем, что используют поли-1. Авторское свидетельство СССР

акрилоинтрильное ионообменное волок-5 | 330230, кл. D 21 Н 5/14, 1972.

но с набухаемостью STOO-lOOOi.2. Заявка Японии 9 52-155193,

3. Способ по п. 1, о т л и ч а-С 08 J 5/22, опублик. 1977 (протою щ и и с я тем, что полиэтилениминтип). .