SU504843A1

SU504843A1 - Method of modifying phenol-formaldehyde fiber

Info

Publication number: SU504843A1
Application number: SU2038240A
Authority: SU
Inventors: Михаил Семенович Межиров; Антонина Николаевна Федорова; Нина Николаевна Юрищева; Александр Сергеевич Чеголя
Original assignee: Предприятие П/Я А-3324
Priority date: 1974-06-27
Filing date: 1974-06-27
Publication date: 1976-02-28

Description

1one

Изобретение относитс к области получени феноло-формальдегидных волокон, в частности , к получению феноло-формальдегндных волокон , обладающих электронообменными и иопообменными свойствами.The invention relates to the field of producing phenol-formaldehyde fibers, in particular, to the production of phenol-formaldegnd fibers having electron-exchange and exchange properties.

Известен способ модификации феноло-формальдегидных волокон сульфированием. Модифицированные таким способом волокна обладают только ионообменными свойствами.There is a method of modifying phenol-formaldehyde fibers by sulfonation. Modified in this way, the fibers have only ion-exchange properties.

С целью придани феноло-формальдегидным волокнам электронообменных и ионообменных свойств предложено подвергать волокна нитрованию , например, азотной кислотой в среде, вызывающей набухание. Нитрованию можно также подвергать волокна, предварительно набухшие в растворителе.In order to impart electron-exchange and ion-exchange properties to phenol-formaldehyde fibers, it has been proposed to nitrate the fibers, for example, with nitric acid in a medium that causes swelling. Fibers that are pre-swollen in a solvent can also be nitrated.

Известно, что при нитровании фенола группы NOa присоедин ютс к фенольному кольцу и вследствие таутомерного перехода образуют хиноидные группировки. По-видимому, аналогичный процесс происходит с фенольными звень ми, вход щими в состав полимера при нитровании феноло-формальдегидного волокна . Наличие хиноидных групп придает полимеру способность к обратимому окислению и восстановлению. Вследствие этого волокно приобретает электронообмеппые свойства.It is known that during the nitration of phenol, the NOa groups are attached to the phenolic ring and, as a result of the tautomeric transition, form quinoid groups. Apparently, a similar process occurs with phenolic units that are part of the polymer during the nitration of phenolic-formaldehyde fiber. The presence of quinoid groups gives the polymer the ability to reversibly oxidize and reduce. As a result, the fiber acquires electron-mixing properties.

Электропообменна емкость получаемых волокон весьма значительна и достигает 3 мг-экв/г и более.The electrical exchange capacity of the obtained fibers is very significant and reaches 3 mEq / g or more.

Одновременно с электронообменными свойствами волокно, полученное по предложенному способу, обладает ионообменными свойствами . Объ сн етс это тем, что введение групп NO2 в звень фенола резко повышает способность групп ОН фенола к диссоциации. Благодар этому волокно приобретает свойства слабокислого катиопообменника. Катионооб мепна емкость таких волокон достигает 4 мг-экв/г.Simultaneously with the electron-exchange properties of the fiber, obtained by the proposed method, has ion-exchange properties. This is explained by the fact that the introduction of NO2 groups into phenol units dramatically increases the ability of OH groups of phenol to dissociate. Due to this, the fiber acquires the properties of a weakly acidic cation exchanger. The cation-carrying capacity of such fibers reaches 4 mEq / g.

Таким образом, волокна, полученные по предложенному способу, совмещают в себе электронообменные и ионообменные свойства, причем емкость их в обопх случа х высока .Thus, the fibers obtained by the proposed method combine in themselves the electron-exchange and ion-exchange properties, and their capacity in obop cases is high.

Дл того, чтобы процесс нитровани проходил равномерно по всей толщине волокна, при нитровании целесообразно использовать такие среды, в которых волокно набухает. Такой средой вл етс , например, концентрированна азотна кислота. В случае нитровани в средах, не вызывающих набухани волокна (например, в разбавленных водных растворах азотной кислоты), волокно перед нитрованием целесообразно подвергпуть набуханию в растворителе (например, в диметилформамиде ).In order for the nitration process to proceed evenly throughout the entire thickness of the fiber, it is advisable to use such media in which the fiber swells during nitration. Such a medium is, for example, concentrated nitric acid. In the case of nitration in media that do not cause fiber swelling (for example, in dilute aqueous solutions of nitric acid), it is advisable to swell the fiber before nitration in a solvent (for example, in dimethylformamide).

По предложенному способу можно обрабатывать как феноло-формальдегндные волокна, так и текстильные издели из них: ткани, нетканые материалы, войлоки и т. д. В процессеAccording to the proposed method, it is possible to process both phenol-formaldegnd fibers and textile products from them: fabrics, nonwoven materials, felts, etc. In the process

обработки ткани и другие издели приобретают электроноионообменные свойства, сохран свою форму, размеры и структуру.Fabric processing and other products acquire electron-ion exchange properties, retaining their shape, size and structure.

Пример 1. Образец феноло-формальдегидного волокна весом 5 г помещают в стакан, заливают 100 мл азотной кислоты с концентрацией 60%. Через 10 мин волокно извлекают из кислоты, промывают в дистиллиров анной воде и высушивают.Example 1. A sample of phenol-formaldehyde fiber weighing 5 g is placed in a beaker, pour 100 ml of nitric acid with a concentration of 60%. After 10 minutes, the fiber is removed from the acid, washed in distilled water and dried.

Получают волокно с электронообменной емкостью 2,9 мг-экв/г и катионообменной емкостью 3,9 мг-экв/г.A fiber with an electron exchange capacity of 2.9 mEq / g and a cation exchange capacity of 3.9 mg eq / g is obtained.

Пример 2. Образец ткани из феноло-формальдегидного волокна весом 1 г помещают в стакан, заливают диметилформамидом и пагревают на кип щей вод ной бане в течение 1 час. Затем ткань промывают дистиллированной водой, отжимают от избытка воды фильтровальной бумагой и перенос т в 20%-ный раствор азотной кислоты, где выдерживают при комнатной температуре в течение 2 суток . Ткань промывают и высущивают.Example 2. A sample of fabric from phenol-formaldehyde fiber weighing 1 g is placed in a beaker, poured with dimethylformamide and pagret in a boiling water bath for 1 hour. Then the fabric is washed with distilled water, wrung out from excess water with filter paper and transferred to a 20% solution of nitric acid, where it is kept at room temperature for 2 days. The fabric is washed and dried.

Получают ткань с электронообменной емкостью 3,2 мг-экв/г и катионообменной емкостью 4,1 мг-экв/г.A fabric with an electron exchange capacity of 3.2 mEq / g and a cation exchange capacity of 4.1 mg eq / g is obtained.

Пример 3. Образец феполо-формальдегпдного волокна весом 3 г помещают в колбу, снабженную термометром, подвод щим и отвод щим патрубками дл пропускани газа. Колбу с волокном погружают в термостат и при 80°С в течение 30 мип выдерживают волокно в токе двуокиси азота. Получают волокно с электронообменной емкостью 3мг- экв/г и катионообменной емкостью 3,6 мг-экв/г.Example 3. A 3 g sample of fepolol formaldehyde fiber is placed in a flask equipped with a thermometer, inlet and outlet pipes for gas passage. The flask with the fiber is immersed in a thermostat and the fiber is kept in a stream of nitrogen dioxide at 80 ° C for 30 min. A fiber with an electron exchange capacity of 3 mg eq / g and a cation exchange capacity of 3.6 mg eq / g is obtained.

Claims

1. A method of modifying a phenol-formaldehyde fiber by chemical treatment, characterized in that, in order to impart electro-exchange and ion-exchange properties, the fiber is subjected to nitration, for example, with nitric acid.

2. A method according to claim 1, wherein the nitration is carried out in a medium that causes swelling.

3. A method according to claim 1, characterized in that the fiber is subjected to swelling in a solvent before nitration.