RU2190454C2 - Ионообменный фильтровальный материал - Google Patents
Ионообменный фильтровальный материал Download PDFInfo
- Publication number
- RU2190454C2 RU2190454C2 RU2000128364A RU2000128364A RU2190454C2 RU 2190454 C2 RU2190454 C2 RU 2190454C2 RU 2000128364 A RU2000128364 A RU 2000128364A RU 2000128364 A RU2000128364 A RU 2000128364A RU 2190454 C2 RU2190454 C2 RU 2190454C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ion
- acid
- polyacrylic acid
- exchange
- sample
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к области получения ионообменных фильтровальных волокнистых материалов, находящих применение для очистки воздуха и извлечения поливалентных металлов из сточных вод. Ионообменный фильтровальный материал включает слой, содержащий полиакриловую кислоту, слой гидразида полиметакриловой кислоты и волокнистую основу, в качестве которой используют стеклянные, асбестовые, базальтовые волокна, при следующем соотношении по массе полиакриловая кислота : волокнистая основа : гидразид полиметакриловой кислоты 1:0,8-1,2-1. Техническим результатом является увеличение сорбционной емкости материала, долговечности и кислотостойкости. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области получения ионообменных фильтровальных материалов, находящих применение в промышленности и быту, в частности к производству волокнистых фильтрующих материалов для очистки воздуха и извлечения поливалентных металлов из сточных вод.
Известен фильтровальный нетканый материал из ионообменных поликапроамидных волокон, состоящий из смеси анионообменного волокна на основе привитого сополимера поликапроамида с полидиметиламиноэтилме-такрилатом при содержании его 15-25% по массе и катионообменного волокна на основе привитого сополимера поликапроамида и полиметакриловой кислоты при содержании последней 15-25% по массе, при содержании катионообменного волокна 30-70% от массы смеси (А.с. 1677110, МКИ D 04 Н 13/00, 1991).
Полученный материал обладает ограниченной сорбционной емкостью, кислотостойкостью и долговечностью при работе в агрессивных средах.
Известен фильтровальный материал, используемый для изготовления фильтров для очистки воздуха от пыли и токсичных газов, являющийся дублированным трикотажным полотном, состоящим из двух слоев, выполненных кулирным переплетением из химической пряжи, в котором пряжа верхнего слоя изготовлена из штапельного модифицированного катионообменного волокна на основе привитого сополимера поликапроамида с полиакриловой кислотой, а пряжа нижнего слоя является смеской, состоящей из штапельного модифицированного анионообменного поликапроамидного волокна, полученного на основе привитого сополимера поликапроамида с полидиметиламиноэтилметакрилатом, и штапельного модифицированного гидрофильного поликапроамидного волокна на основе привитого сополимера поликапроамида с монометилолметакриламидом при соотношении волокон в нижнем слое 1: (0,25-0,40) по массе, причем соотношение поверхностного заполнения слоев 1:(0,5-0,75) (А.с. 1751233, МКИ D 04 В 1/00, 1992).
Полученный материал не обладает достаточными сорбционными свойствами для очистки сточных вод, кроме того, материал обладает низкой кислотостойкостью и долговечностью при работе в агрессивных средах.
В качестве прототипа выбран композиционный материал, включающий верхний слой и основу, образованную нетканым полотном в виде волокнистого холста из смеси модифицированных анионообменных волокон и катионообменных волокон на основе привитого сополимера поликапроамида и соединяющий их элемент в виде основовязаного переплетения, петли которого выполнены из волокон основы, верхний слой выполнен в виде трикотажного полотна, полученного из пряжи, включающей модифицированное поликапроамидное волокно мегалон, а катионообменное волокно основы дополнительно содержит полиакриловую кислоту при содержании ее 18,0-20,5%, причем количество катионообменного волокна в смеси составляет 0,4-0,6 по массе, а соотношение слоев по массе 0,8-1,2:1 (А.с. 1798413, МКИ D 04 Н 13/00, 1993).
Материал может использоваться для изготовления фильтрующих элементов в устройствах, предназначенных для очистки газовоздушных смесей, но обладает недостаточной сорбционной емкостью, кислотостойкостью для очистки сточных вод.
Предлагаемое изобретение решает задачу получения высокоэффективных ионообменных фильтровальных материалов бифункционального действия, способных работать в агрессивных средах.
Техническим результатом изобретения является увеличение сорбционной емкости материала, долговечности, кислотостойкости, что приводит к повышению степени очистки сточных вод как в проточном, так и в статическом режимах.
Поставленный технический результат достигается тем, что ионообменный фильтровальный материал, включающий верхний слой, содержащий полиакриловую кислоту, и волокнистую основу, содержит дополнительный слой гидразида полиметакриловой кислоты, а в качестве волокнистой основы используют стеклянные, асбестовые, базальтовые волокна, при следующем соотношении по массе полиакриловая кислота: волокнистая основа: гидразид полиметакриловой кислоты 1: 0,8-1,2:1.
Полученный технический результат обусловлен тем, что на поверхности инертного волокнистого носителя, которым являются стеклянные, асбестовые, базальтовые волокна, одновременно иммобилизуются как полимерная карбоновая кислота, так и ее гидразид, что приводит к появлению двух функциональных ионообменных групп
В процессе получения фильтровального материала образуется пространственно сшитая связанная с неорганическим волокнистым носителем структура, обладающая высокой кислотостойкостью и стойкостью к другим воздействиям, что приводит к увеличению срока службы материала. При облучении лазером, видимо, происходит физико-химический процесс, приводящий к активизации функциональных групп и структурированию материала, улучшающих ионообменный процесс.
В процессе получения фильтровального материала образуется пространственно сшитая связанная с неорганическим волокнистым носителем структура, обладающая высокой кислотостойкостью и стойкостью к другим воздействиям, что приводит к увеличению срока службы материала. При облучении лазером, видимо, происходит физико-химический процесс, приводящий к активизации функциональных групп и структурированию материала, улучшающих ионообменный процесс.
Соотношение по массе полиакриловая кислота: волокнистый материал: гидразид полиметакриловой кислоты 1:0,8-1,2:1 является оптимальным, так как при этом обеспечивается максимальная сорбционная емкость при сохранении прочности и агрессивостойкости исходного материала.
Общая технология получения ионообменного фильтровального материала заключается в том, что образец предварительно пропитывают (метил)метакрилатом или его 30%-ным раствором в спирте и сушат. Затем образец подвергают УФ-лазерному облучению с лицевой стороны с целью полимеризации и иммобилизации (метил)метакрилата при энергии облучения поверхности 70-500 мВт/м2с. Образец помещают в реактор и осуществляют кипячение при 1,5-кратном избытке в гидразине или гидразингидрате в течение 1 часа. Затем промывают водой и спиртом и сушат. После этого образец дополнительно пропитывают акриловой кислотой или ее 50%-ным водным раствором и проводят ее полимеризацию и иммобилизацию под действием УФ-лазерного излучения с изнаночной стороны, промывают водой и сушат.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Образец тканого стеклянного полотна пропитывают метилметакрилатом или его 30%-ным спиртовым раствором до соотношения метилметакрилат : полотно 1: 0,8. Затем образец сушат при 60oС до постоянной массы. Затем образец с лицевой стороны подвергают УФ-лазерному облучению 70-500 мВт/м2с. Образец помещают в реактор и осуществляют кипячение при 1,5-кратном избытке в гидразине или гидразингидрате в течение 1 часа. Промывают водой и спиртом и сушат. После этого образец с изнаночной стороны пропитывают акриловой кислотой или ее 50%-ным водным раствором до соотношения по массе : кислота : основа 1:0,8 и проводят ее полимеризацию под действием лазерного облучения. Промывают водой и сушат.
Пример 2. Образец в виде базальтовой ваты, сформированной в полотно, пропитывают, как указано в примере 1, метакрилатом до соотношения метилметакрилат : полотно 1:1,2. Подвергают лазерному облучению аналогично примеру 1. Затем кипятят в гидразине или гидразингидрате, промывают водой, сушат. После этого образец с изнаночной стороны пропитывают акриловой кислотой аналогично примеру 1 до соотношения по массе кислота : основа 1:1,2 и проводят ее полимеризацию под действием лазерного облучения. Промывают водой, сушат.
Пример 3. Образец в виде асбестового холста обрабатывают аналогично примеру 1. Соотношение по массе полиакриловая кислота : волокнистый материал : гидразид полиметакриловой кислоты 1:0,8:1.
Предлагаемое изобретение поясняется таблицей.
Как видно из таблицы, показатели сорбционной емкости предлагаемого материала значительно выше прототипа, что позволяет увеличить степень очистки сточных вод в 2 раза. Кислотостойкость материала выше прототипа в 900 раз, а долговечность увеличивается более чем в 1,6 раза.
Claims (1)
- Ионообменный фильтровальный материал, включающий верхний слой, содержащий полиакриловую кислоту, и волокнистую основу, отличающийся тем, что материал содержит дополнительный слой гидразида полиметакриловой кислоты, а в качестве волокнистой основы используют стеклянные, асбестовые, базальтовые волокна при следующем соотношении по массе полиакриловая кислота : волокнистая основа : гидразид полиметакриловой кислоты 1:0,8-1,2:1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000128364A RU2190454C2 (ru) | 2000-11-13 | 2000-11-13 | Ионообменный фильтровальный материал |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000128364A RU2190454C2 (ru) | 2000-11-13 | 2000-11-13 | Ионообменный фильтровальный материал |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2190454C2 true RU2190454C2 (ru) | 2002-10-10 |
RU2000128364A RU2000128364A (ru) | 2002-10-27 |
Family
ID=20242051
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000128364A RU2190454C2 (ru) | 2000-11-13 | 2000-11-13 | Ионообменный фильтровальный материал |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2190454C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008014452A1 (de) | 2008-03-14 | 2009-10-15 | Mgf Gutsche & Co. Gmbh-Betriebs-Kg | Filtermedium mit Basaltgeweben |
RU2447103C2 (ru) * | 2010-06-18 | 2012-04-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет" (ГОУ ВПО "СГТУ") | Композиция для получения катионообменного волокнистого материала |
US8388718B2 (en) | 2007-11-12 | 2013-03-05 | Mgf Gutsche Gmbh & Co. Kg | Filter medium |
-
2000
- 2000-11-13 RU RU2000128364A patent/RU2190454C2/ru active
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8388718B2 (en) | 2007-11-12 | 2013-03-05 | Mgf Gutsche Gmbh & Co. Kg | Filter medium |
DE102008014452A1 (de) | 2008-03-14 | 2009-10-15 | Mgf Gutsche & Co. Gmbh-Betriebs-Kg | Filtermedium mit Basaltgeweben |
DE102008014452B4 (de) | 2008-03-14 | 2010-04-08 | Mgf Gutsche & Co. Gmbh-Betriebs-Kg | Filtermedium |
DE102008014452C5 (de) | 2008-03-14 | 2018-03-15 | Lydall Gutsche Gmbh & Co. Kg | Filtermedium |
RU2447103C2 (ru) * | 2010-06-18 | 2012-04-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет" (ГОУ ВПО "СГТУ") | Композиция для получения катионообменного волокнистого материала |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0616845B1 (en) | Adsorptive materials and process for producing them | |
JP3940236B2 (ja) | 金属キレート形成性繊維及びその製法、並びに該繊維を用いた金属イオン捕捉法及び金属キレート繊維 | |
JP2927349B2 (ja) | 不織布材料 | |
JP2004505763A (ja) | 濾材及びその製造方法 | |
Hou et al. | Bipolar jet electrospinning bi-functional nanofibrous membrane for simultaneous and sequential filtration of Cd2+ and BPA from water: Competition and synergistic effect | |
RU2190454C2 (ru) | Ионообменный фильтровальный материал | |
KR101138567B1 (ko) | 필러 고착 섬유, 섬유 구조물, 섬유 성형체 및 그들의제조방법 | |
WO2001029104A1 (fr) | Materiau polymere organique, procede de production dudit materiau, et decapant d'ions de metal lourd contenant ledit materiau | |
JPH07268767A (ja) | 機能性不織布の製造方法 | |
Yu et al. | Electrospun gelatin membrane cross-linked by a bis (diarylcarbene) for oil/water separation: a new strategy to prepare porous organic polymers | |
WO1999022861A1 (en) | Biomimetic materials for filtration, chemical processing and detoxification | |
JP4603898B2 (ja) | 繊維構造物及びその製造方法、並びにフィラー固着繊維の製造方法 | |
EP1230968B1 (en) | Moisture adsorbing and desorbing material | |
JP3940367B2 (ja) | キレート形成性繊維及びその製法、並びに該繊維を用いた金属イオン捕捉法、及び金属キレート繊維 | |
EP0974694B1 (en) | Chelate-forming fiber, process for preparing the same, and use thereof | |
TW555595B (en) | Anion exchangers and processes for preparing them | |
US4107384A (en) | Method for producing porous fibers | |
Novoselova et al. | Polyolefinic fibrous ion-exchange materials: Properties and applications | |
JP4931612B2 (ja) | イオン交換繊維およびその製造方法ならびにイオン交換繊維を利用した繊維構造物 | |
JP4907879B2 (ja) | フィラー固着糸及び織編物 | |
JP3235092B2 (ja) | 塩基性ガス吸収繊維及びその製造方法 | |
CN101117218A (zh) | 一种磁性多孔炭的制备方法 | |
Novoselova et al. | Preparation and study of properties of sulfonic acid ion exchangers based on polypropylene fibrous material | |
JP2004337749A (ja) | ホウ素捕集材料及びその製造方法 | |
RU2428240C1 (ru) | Композиционный материал |