CS262095B1 - Způsob přípravy mikroporézního sorbentu z polyetyléntereftalátu a jeho kopolymerů - Google Patents

Abstract

Selektivní sorbenty mikroporézního typu z polyethylpntereftalátu a jeho kopolymerů v podobě prachu, granulí, vláken, dutých, plošných a tvarovaných útvarů se získají tak, že se na polymer s obsahem hmotnostně 5 až 50 % uhličitanu vápenatého působí vodným roztokem kyseliny o koncentraci hmotnostně 1,0 až 20 tvořící ve vodě rozpustné vápenaté soli, s výhodou kyseliny chlorovodíkové a octové, při teplotě 20 až 95 %; po dobu 1 až 100 hodin ve statickém i dynamickém stavu, přičemž relativní viskozita polymeru je nejméně 25 ml. g"1 a stupeň porózity je nejvýše 50 %. Sorbenty jsou použitelné v potravinářství a zdravotnictví, dále jako sorbenty barviv a chemických látek, pro separaci plynných a kapalných látek a jako sorpční náplně filtrů odpadních vod.

Description

Předmět vynálezu se týká způsobu přípravy mikroporézního- sorbentu z polyethylentereftalátu a jeho kopolymerů se selektivními sorpčními a separačními vlastnostmi působením vodného roztoku kyseliny na polymer s obsahem uhličitanu vápenatého.

V současné době je známá celá řada technologických postupů pro přípravu sorbentů z polyethylentereftalátu. Tak například JP 167 969/85 popisuje způsob přípravy vlhkost sorbujících polyesterových vláken, která mají silnou pokožku s póry, vytvořenou rozpouštěním alespoň 2 % na povrchu rozdispergované sloučeniny typu polyethylenglykol-'5-Na-sulfoisoftálové kyseliny. Podle JP 87 807/85 se dutá vlákna potáhnou polymerem průchodem dvěma za sebou následujícími roztoky. První roztok obsahuje monomer, tvořící polymer polykondenzaeí. EP č. 150 699 předkládá způsob výroby pórovité vrstvené membrány, potažené polyfosfazénem. JP 222 112/85 udává dutá filtrační vlákna, připravená polymerizací organické sulfosloučeniny, obsahující benzenové jádro. JP 133 105/86 popisuje výrobu membrán z orientovaného krystalického polymeru, na který se působí povrchově aktivním činidlem ve formě vodného roztoku nebo suspenze. Činidlo· se dostane do mlkropórů a membrána se potom vysuší. Jedná se převážně o složité způsoby přípravy sorbentů, které využívají organické komponenty k docílení určitě mikroporózity. V ČSSR se na této bázi vyrábí práškovitý sorbent, např. podle AO číslo 171923, kdy se práškový polyester rozpustí v tavenině laktamů. Vzniklá homogenní tavenina, nebo po jejím ochlazení ztuhlá směs, se převede do rozpouštědel laktamů ,a vyloučený práškový polyester se oddělí. Tento způsob výroby je náročný na čištění a likvidaci odpadních vod.

K přípravě mikroporézních vláken pro textilní účely s využitím anorganického aditiva — uhličitanu vápenatého v množství do 5 hmot. %, je využito způsobu podle AO č. 252130. Není zatím uváděn způsob přípravy mikroporézních polymerů pro technické účely převážně ve formě neorientovaných polyesterových struktur s vysokými obsahy uhličitanu vápenatého v celém průřezu polymeru, s různými tvarovými charakteristikami a převážně s nízkými relativními viskozitami polymeru.

Nevýhody stávajícího stavu se odstraní způsobem přípravy mikroporézního polymerního sorbentu z polyethylentereftalátu a jeho kopolymerů se selektivními sorpčními a separačními vlastnostmi, ve tvaru prachu, granulí, vláken, dutých, plošných a tvarovaných útvarů, jehož podstata spočívá v tom, že se na polymer s obsahem hmotnostně 5 až 50 % uhličitanu vápenatého působí vodným roztokem kyseliny o koncentraci hmotnostně 1,0 až 20 °/o, tvořící v,e vodě rozpustné vápenaté soli, s výhodou kyseliny chlorovodíkové a octové, při teplotě 20 až 95 °C po dobu 1 až 100 hodin ve statickém i dynamickém stavu, přičemž relativní viskozita polymeru je nejméně 25 ml.g^-1 a stupeň porózity je nejvýše 50 °/o.

Výhodou přípravy sorbentů dle vynálezu je jednoduchý technologický postup, běžné aditivum i ostatní potřebné chemikálie. Výrobu je možno provést na stávajících strojích a zařízeních. Řízením vztahů mezi množstvím uhličitanu vápenatého' v polymeru, viskozity a tvaru polymeru, druhem kyseliny, její koncentrací, dobou a teplotou působení, lze ovlivňovat selektivnost sorpčních i separačních vlastností, což je předností daného' způsobu přípravy. Chemicky inertní aditivum umožňuje použití sorbentů, zvláště v potravinářství a zdravotnictví. Vyšší účinek v porovnání s dosavadními způsoby přípravy je dosažen univerzálními vlastnostmi sorbentů i při specifických způsobech aplikace. Vyšší účinek je dosažen i tím, že je možno provádět regeneraci použitého sorbentu, čímž se snižují náklady na technologický proces. Vysoká sorpční účinnost umožňuje použití sorbentů při dočišfování vody a odstraňování i stopových množství nežádoucích látek ve vodných roztocích, což má mimořádný význam v ekologické oblasti. Sorbenty připravené podle vynálezu se uplatňují v oblastech, které jsou doposud vázány na dovoz, případně vysoké cenové relace v tuzemsku.

Princip provedení způsobu přípravy mikroporézního sorbentu z polyethylentereftalátu a jeho kopolymerů je osvětlen na následujících příkladech, přičemž procenta jsou myšlena hmotnostně.

P říkladí

Standardním postupem přípravy byl vyroben polyethylentereftalátový polymer s| obsahem 45 % uhličitanu vápenatého s relativní viskozitou 38 ml. g^_1. Polymer byl dále zpracován na granulát oválného průřezu 3x2 mm a délky 3 mm, který byl nasypán do vodní lázně obsahující 5 % kyseliny chlorovodíkové a zai stálého míchání byl ponechán v lázni při teplotě 60 °C po dobu 84 hodin. Poté byla lázeň vypuštěna, granulát 3 krát promyt vodou a usušen. Takto připravený granulát získal pórovitý charakter s porózitou 15 až 20 %.

Příklad 2

Z polyethylentereftalátového polymeru obsahujícího 23 % uhličitanu vápenatého s relativní viskozitou 54 ml. g^_1, bylo vyrobeno nedloužené vlákno· o délkové hmotnosti 1,9 tex. Při navíjení byl na vlákno nanesen 13,5 procentní roztok kyseliny octové při teplotě 25 °C. Po· 50 hodinách působení roztoku bylo vlákno protaženo vodní lázní a tepelně upraveno při teplotě 170 °!C. Zkrystalizované vlákno bylo rozemleto na prach s porózitou 12 až 15 °/o.

252035

Příklad 3

Z polyethylentereftalátového polymeru obsahujícího 13 % uhličitanu vápenatého s relativní viskozitou 63 ml. g^-1, bylo vyrobeno duté vlákno o délkové hmotnosti 2,45 tex a velikosti dutiny 14 % celkového· průřezu. Vlákno bylo protaženo vodní lázní s obsahem 5 % kyseliny octové při teplotě 35 °C s dobou působení 38 hodin. Poté bylo· vlákno standardním způsobem vydlouženo na délkovou hmotnost 0,69 tex a zpracováno· na střiž o délce střihu 85 mm.

Příklad 4 'Ή' ( v k '·

Směs tvrdých drcených odpadů z polyethylentereftalátu obsahující 17 % uhličitanu vápenatého, polyethylentereftalátu a modifikovaných polymerů s 2 molárními % sulfoisoftálových jednotek, byla zvlákněna. Na nedloužené vlákno bylo· působeno· 10% roztokem kyseliny chlorovodíkové při teplotě 8'5 °C po dobu 16 hodin. Vydloužené vlákno délkové hmotnosti 1,1 tex, obsahující 5,2 % uhličitanu vápenatého s porózitou 8 až 10 procent, bylo zpracované na plošný útvar.

Mikroporézní polymerní sorbent z polyethylentereftalátu podle vynálezu lze využít v potravinářství a zdravotnictví, jako· sorbentů barviv a chemických látek, i jako jejich nosičů, jako sorpčních náplní filtrů, pro separaci plynných a kapalných látek a podobně.

Claims (1)

1. Způsob přípravy mikroporézního· sorhentu z polyethylentereftalátu a jeho· kopolymerů se selektivními sorpčními a separačními vlastnostmi, ve tvaru prachu, granulí, vláken, dutých, plošných a tvarovaných útvarů o· stupni porózity nejvýše '50 %, vyznačený tím, že se na polymer o relativní viskozitě nejméně 25 ml. g^_1 s obsahem hmotnostně 5 až 50 % uhličitanu vápenatého působí vodným roztokem kyseliny o koncentraci hmotnostně 1,0 až 20 %, tvořící ve vodě rozpustné vápenaté soli, s výhodou kyseliny chlorovodíkové a octové při teplotě 20 až 95 °C po· dobu 1 až 100 hodin ve statickém i dynamickém stavu.