SU1068556A1

SU1068556A1 - Method of producing ion-exchange polyacryl-nitryl fibre

Info

Publication number: SU1068556A1
Application number: SU823469589A
Authority: SU
Inventors: Галина Владимировна Иванова; Тамара Алексеевна Ананьева; Николай Иванович Ятчев; Людмила Владимировна Емец; Вера Тимофеевна Наранович; Леонард Абрамович Вольф
Original assignee: Пинское Производственное Прядильно-Трикотажное Объединение Им.60-Летия Великого Октября; Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени институт текстильной и легкой промышленности им.С.М.Кирова
Priority date: 1982-07-09
Filing date: 1982-07-09
Publication date: 1984-01-23

Description

ОABOUT

0000

ел елate

о:) Изобретение относитс к технологии получени ионообменных волокон и может быть использовано на завода химических волокон, а также на красильных производствах текстильных фабрик, перерабатывающих нитрон. Известен способ получени ионооб мённых волокон на 6снове ПАН-вол окна обработкой последнего раствором щелочи . Способ заключаетс 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 вл ютс длительность обработки, достигающа 3 ч, вследствие чего способ получени волокна не может быть непрерывным , и сравнительно невысока сорбционна емкость по катионным красит л м. Известен способ получени 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 кремнезол . ВысуimeHHoe и термообработанное при 180° волокно обладает динамической емкостью по катионным красител м до 1,5 г/г волокна 21. Недостатками данного способа вл ютс двухстадийность процесса и боль шой расход модифицирующего агента, уменьшение сорбдии красител в многократных циклах сорбции-регенерации Наиболее близким изобретению вл етс способ получени ионообменного полиакрилонитрильного волокна омылением 1,0-7,5%-ным раствором алюмоалкилсиликоната натри (WICP-ЗЛ при повьшденной температуре. Способ предусматривает обработку.Пан-волокна алюмометилсиликонатом натри с соотношением Si/A2 3 , рН 13, i535 мин при 50-70 С. Обработанное таким образом волокно обладает динамической емкостью по катионным красител м до 2,5 г/г волокна и некоторой термостойкостью L31, , Однако данный способ получени ионообменного волокна имеет следующие недостатки: во-первых, он распростран етс только на свежесформованное волокно, что может быть применительно только к заводам химическКх волокон, производ щим нитрон и имеющим мокрое свежесформованное. волокно, и не может быть применен на предпри ти х текстильной промышленности , перерабатывающих нитрон и имеющих значительные количества .этого волокна в виде отходов.- Кроме тогр, синтезированное волокно, облада высокой эффективностью сорбции по отношению к катионным красител м не обладает селективностью к ним, поскольку одновременно с красителем сорбирует и поверхностно-активные вещества, присутствующие в растворе, что снижает селективность данного сорбента к красител м, так как в йрасильно-отделочном произ водстве; распространены смесевые СкрасителиПАВ i растворы. Цель изобретени - повышение селективности к катионным красител м в присутствии поверхностно-активных веществ. Цель достигаетс тем, что согласно способу получени ионообменного полиакрилонитрильного волокна омылением 1,0-7,5%-ным водным раствором алюмоалкилсиликоната натри при повышенной температуре в качестве алюмоалкилсиликоната натри используют алюмометил (.этил) силиконат натри с соотношением кремний: алюмиНИИ- , равным единице и омыле ие провод т при 96-98°С 10-30 мин. Согласно изобретению свежесформованное или термофиксированное ПАНволокно обрабатывают растворами алюмометил- или алюмоэтилсиликонатов натри 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 натри с большим содержанием алюмини , в значительной степени снижающего поверхностное нат жение раствора, облегчает процесс модификации термофиксированного волокна и позвол ет получать более сшитое волокно, что преп тствует диффузии крупных молекул поверхност. но-активных веществ и обусловливает селективность волокна. Кроме того, увеличение качества алюмини 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 натри 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 натри 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 ссэрбирук ций ПАВ, т.е. сорбент, отличающийс повышенной, селективностью к катионным красител м в присутствии ПАВ. Кроме того, использование изобретени позвол ет получать сорбенты на основе не только свежесформованСвойства полиакрилонитрильного термофиксированного волокнаo :) The invention relates to the technology of obtaining ion-exchange fibers and can be used at the plant of chemical fibers, as well as at the dye production of textile factories processing nitron. A known method of producing ion-exchange fibers on a 6-fold PAN-window by treatment of the latter with an alkali solution. The method consists in treating a lightly formed PAN fiber with 1N solution of Velich eye at a BO-EO C of 10180 minutes followed by washing and drying at 80 ° C. The fiber thus obtained sorbs the technical cationic dye within 0.20-0.67 g / g of the EP fiber. The disadvantages of the method are the processing time, which reaches 3 hours, as a result of which the fiber production method cannot be continuous, and the relatively low sorption capacity for cationic colors l m. A method is known for producing fibers with increased sorption activity with respect to a wide range of cat dyes. The method provides for the following technological processing mode: PAN-FIBER activated with alkali is treated with 310% silicazole solution. Accelerated and heat-treated at 180 ° fiber has a dynamic capacity of cationic dyes up to 1.5 g / g of fiber 21. The disadvantages of this method are the two-stage process and the high consumption of modifying agent, a decrease in dye sorbdium in multiple cycles of sorption-regeneration The closest to the invention is a method of producing ion-exchange polyacrylonitrile fiber by saponification with a 1.0-7.5% solution of sodium aluminum alkyl silicate (WICP-PL) at reduced temperature. The method involves processing. Pan-fiber and alumomethylsiliconate sodium with a ratio of Si / A2 3, pH 13, i535 min at 50-70 C. The fiber thus treated has a dynamic capacity for cationic dyes up to 2.5 g / g of fiber and some heat resistance L31,. However, this method of obtaining The ion exchange fiber has the following disadvantages: firstly, it extends only to freshly formed fiber, which can be applied only to chemical fiber factories that produce nitron and have freshly formed wet fibers. fiber, and can not be applied in the textile industry, processing Nitron and having significant amounts of this fiber as waste. - In addition to the grains, the synthesized fiber has a high sorption efficiency with respect to cationic dyes does not have a selectivity to them, since, simultaneously with the dye, it also absorbs surfactants present in the solution, which reduces the selectivity of this sorbent to dyes, since it is used in the beauty and finishing industry; Mixed SkrasiteliPAV i solutions are common. The purpose of the invention is to increase the selectivity to cationic dyes in the presence of surfactants. The goal is achieved in that according to the method of obtaining ion-exchange polyacrylonitrile fiber by saponification with a 1.0-7.5% aqueous solution of sodium aluminum alkyl silicate at elevated temperature, sodium alumina (ethyl) silicone silicate is used as sodium aluminum alkyl silicate with a ratio of unity: and the saponification is carried out at 96-98 ° C for 10-30 minutes. According to the invention, freshly molded or thermofixed PANAVOLOKNO is treated with solutions of sodium alumomethyl or ethyl ethyl silicates with an S / AB ratio of 1 GAMSP-1, AESP-1), washed out of excess alkali for 1030 minutes, dried. The use of sodium alumoalkyl silicates with a high aluminum content as a modifying agent, which significantly reduces the surface tension of the solution, facilitates the process of modifying the thermally fixed fiber and produces a more cross-linked fiber, which prevents the diffusion of large surface molecules. active substances and determines the selectivity of the fiber. In addition, the increase in the quality of aluminum in the fiber increases its heat resistance. Example. Polyacrylonitrile thermofixed fiber is treated at 96-98 ° C for 20 minutes with a 5% solution of the preparation of AMCP-1 - sodium aluminomethylsiliconate with an SI / M ratio of 1. Then the fiber is washed off from excess alkali and dried. Fiber properties are given in table. 1. PRI mme R 2. Polyacrylonitrile thermofixed fiber is treated as in Example 1 for 10 minutes with a 7.5% AMCP-1 solution. Fiber properties are given in table. 2 .. Example 3. Polyacrylonitrile-: heat-fixed fiber is treated with sac in example 1 with a 1% solution of AMCP-1 for 30 minutes. Fiber properties are given in table. 3 PRI me R 4. Freshly formed polyacrylonitrile fiber is treated as in example 1 for 10 minutes with a 5% solution of AMCP-1. Fiber properties are given in table. 4. Example 5. Polyacrylonitrile thermofixed fiber is treated as in Example 1 for 10 minutes with a 5% solution of sodium alumino-lyconate (AAASP-1). Fiber properties are given in table. five . Thus, the invention makes it possible to obtain a sorbent that efficiently sorbs a cationic dye — from a solution and not to a surfactant surfactant, i.e. sorbent, characterized by increased selectivity for cationic dyes in the presence of surfactants. In addition, the use of the invention allows to obtain sorbents on the basis of not only the newly formed properties of polyacrylonitrile heat-fixed fiber

Содержание St., % Содержание АИ., % Набухание в , %Content of St.,% Content of AI.,% Swelling in,%

Емкость до проскокаBreakthrough capacity

по катионноМу, синему 2к,on cationic, blue 2k,

мГКр-/г волокнаmcr / g fiber

Концентраци ПАВ в растворе , красител до сорбции г/лConcentration of surfactant in solution, dye before sorption g / l

после сорбции, г/лafter sorption, g / l

Начальна температура полициклизации,СInitial polycyclization temperature, C

Показатели дл волокна предлагаемого известногоIndicators for fiber proposed known

0,70 0,21 1420.70 0.21 142

25002500

10 810 8

240 ных, но и термофиксированных волокон . То,, что синтезированные предлагаемым способом ионообменные волокна обладают повышенной селективностью к катионным красител м в присутствии значительных количеств поверхностноактивных веществ, может быть использовано дл очистки промывных вод глсщильных машин, на которых идет промывка ленты из нитрона после крашени . ПрЬивлвные воды, сбрасываемые с этих машин в канализацию, содержат значительные (до .12 г/г)) количества.поверхностно-активных веществ и незначительные количества, катионных красителей. Очища эти воды от красител .ионообменным волокном , полученным по предлагаемому способу, можно использовать вода, содержащие ПАВ, многократно. Это сократит расход на предпри тии tioверхностно-активных веществ и одновременно уменьшит их количество в сточных водах, что будет способствовать охране окружающей среды. Т а б л и ц а 1240 solid but also thermofixed fibers. The fact that the ion exchange fibers synthesized by the proposed method have a high selectivity for cationic dyes in the presence of significant amounts of surfactants can be used to clean the washing water of high-gloss machines that wash the ribbon from nitron after dyeing. The primary waters discharged from these machines into the sewers contain significant (up to .12 g / g) quantities of surfactants and minor amounts of cationic dyes. Purifying these waters from the dye. The ion exchange fiber obtained by the proposed method can use water containing surfactants repeatedly. This will reduce the consumption of tio superficial-active substances at the enterprises and at the same time reduce their amount in wastewater, which will help to protect the environment. Table 1

Содержание кремни , % Содержание алюгдани , % Набухание в воде, %Silicon content,% Aulgdan content,% Swelling in water,%

Емкость по катионному синему 2к, мг./г волокнаCapacity by cationic blue 2k, mg./g fiber

0,65 0,18 135 0.65 0.18 135

21002100

Концентраци ПАВ в растворе красител , г/лConcentration of surfactant in dye solution, g / l

Емкость по катионному синему 2к, мг/г волокнаCapacity for cationic blue 2k, mg / g of fiber

Бкзкость до проскока по катионному синему 2к, мг/г волокнаBCS before breakthrough in cationic blue 2k, mg / g of fiber

Концентраци ПАВ в растворе красител , г/л до сорезцийConcentration of surfactant in dye solution, g / l to cuts

пасле сорбцииsorption

Начальна температура попициклизации, СInitial temperature of cycling, С

Продолжение табл. 2Continued table. 2

15001500

25002500

10 810 8

240240

Емкость до проскока по катионному синему 2к, . мг/г волокнаCapacity before breakthrough in cationic blue 2k,. mg / g fiber

Концентраци ПЛВ в растворе красител , г/л до сорбцииThe concentration of PLA in the solution of the dye, g / l before sorption

после сорбцииafter sorption

Начальна температура полициклиэации, °СInitial temperature of polycyclization, ° С

Таблица 5Table 5

25002500

10ten

8eight

240240

Claims

(57) METHOD FOR PRODUCING ION-EXCHANGED POLYACRYLONITRILE FIBER by saponification with a 1.0-7.5% aqueous solution of sodium aluminoalkyl siliconate at an elevated temperature, characterized in that, in order to increase the selectivity to cationic dyes in the presence of surfactants, aluminoalkyl silicate is used aluminomethyl (Ethyl) sodium silicate with a silicon: aluminum ratio of unity, and saponification is carried out at 96-98 ° C for 10-30 minutes.