196442. lajstromszámú szabadalom • Javított eljárás agglomerált poliolefinnel vagy polisztirollal társított szálas cellulóz alapú ioncserélő előállítására
8 196442 9 oldatával keverjük, majd száraztömeg 2-19 tőmeg%-nak megfelelő mennyiségű, a cellulózt ioncserélő cellulózszármazékává alakitó szerként dietil-amino-metil-klorid-hidroklorid vagy 3-klór-2-hidroxi-propil-trimetil-ammónium-klorid vizes oldatával ioncserélővé alakítjuk, és ismert módon aprítjuk. A találmány szerinti eljárás szemléltetése céljából a következőkben példákat írunk le. Magától értetődik, hogy e példák a találmány célját nem változtatják meg és igénypontjaink oltalmi körét sem korlátozzák. 1. példa E példa az agglomerált, társított, szálas, cellulóz alapú ioncserélő olyan előállítási eljárását szemlélteti, melynél a társított anyag cellulóz-komponensét az agglomerálás után alakítjuk át ioncserélő származékévá. a) 25 tömegrész kémiailag tiszta cellulózt (az International Filler Corp. North Tonawanda, N. Y.-i cég C-100 jelű gyártmánya) 25 tömegrész alumínium-oxiddal (timfölddel) keverünk össze és a keveréket (180-200 °C-ra fűtött) két hengeres (kompoundáló) kalanderen 10 percig, 50 tömegrész polisztirollal kalanderezzük. Lehűlés után a társított anyagot 0,168-0,42 mm méretre őröljük és kiosztályozzuk. b) A kiosztályozott társított anyag 220 g-jét 616 ml, 176 g NazS04-ot és 26,4 g NaOH-ot tartalmazó vízben iszapoljuk fel. Ezt. a szuszpenziót 40 °C-ra melegítjük, majd 57,2 g 50 tömeg%-os vizes DEC-oldatot (dietil-amino-etil-klorid-hidroklorid) adagolunk hozzá 0,7 ral/perc sebességgel, keverés közben, kb. 1 óra alatt. Ezután a szuszpenzióhoz további, 26 ml vízben oldott 26,4 g NaOH-ot adunk, majd további 57,2 g DEC-oldatot 0,7 ml/perc sebességgel. A szuszpenzió hőmérsékletét ezután 60 °C-ra emeljük és 15 percig ezen a hőmérsékleten tartjuk. A szuszpenzió térfogatával kb. azonos térfogatú vizet adunk hozzá, és a társított anyagot 0,252 mm lyukbőségü szitán leszűrjük. Az anyagot a szitán vízzel mossuk, az előzővel azonos térfogatú vízzel ismét feliszapoljuk. Ennek a szuszpenziónak pH-ját sósavval kb. 7-re állítjuk be, mossuk, szűrőpapíron víztelenítjük és megszárítjuk. A megszáritott ioncserélő társított anyag ioncserélő kapacitása cellulózbázisra számítva 0,84 millíegyenérték/g, és az agglomerált ioncserélő társított anyagra számítva 0,21 milliegyenérték/g. Az ioncserélő társított anyag ioncserélő kapacitását a következő módszerrel határozzuk meg: 1. Lemérünk 20 g agglomerált cellulózszármazékot (cellulózbázisra számított 5- -10 g), 2. az anyagot vízben iszapoljuk fel, és a pH-t 1 N NaOH-dal 12,5-13,0-ra állítjuk be, 3. a szuszpenziót egy kromatografáló oszlopba mossuk be, és az ágy tetejére porózus tárcsát helyezünk, 4. kb. 10 ml 1 N NaOH-ot töltünk a kolonnára és a folyadéknivót cseppenként a tárcsa szintjéig engedjük le, az oszlopra vizet töltünk és a nívót ismét a tárcsáig engedjük le, 5. a kolonnát az ágytérfogat 6-szorosának megfelelő térfogatú vízzel mossuk, mimellett egy öblítésre az ágytérfogat 2-szeresének megfelelő vízmennyiséget használjuk. A folyadéknívót minden öblítés előtt a tárcsa szintjéig engedjük süllyedni, 6. az ágy tetejére 25 ml 1 N HCl-at töltünk és mosópalackból kb. 10 ml vízzel leöblítjük. Az 1-1,5 ml/perc sebességgel lecsepegő folyadékot elkezdjük gyűjteni. Amint a nívó a tárcsa szintjét eléri, mosópalackból leöblítjük, 7. az ágytérfogat 6-szorosának megfelelő mennyiségű vízzel mossuk, mint az 5. lépésben, 8. az elfolyó folyadékot 1 N NaOH-dal pH 7-ig titráljuk. Az ioncserélő kapacitást a következő módon számítjuk ki: Ioncserélő kapacitás (milliegyenérték/g)= (ml HC1 x N) - (ml NaOH x N) g abszorbens Az 1. példánál kiszámítható, hogy a származékká alakító reagens (DEC) cellulózhoz viszonyított aránya szárazsúlyra számítva 1,04, míg az ismert, 4 110 164 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban a cellulózt agglomerálás előtt 0,7 DEC/cellulóz arányra sikerült származékává alakítani. Ez az érték a maximális, amennyire a nem agglomerált cellulóz szubsztituálható és nehézség nélkül kinyerhető a konvencionális módszerekkel. 2. példa Ez a példa olyan agglomerált, társított, szálas cellulóz alapú ioncserélő előállítási eljárást ír le, amelynél a cellulózt agglomerálás után alakítjuk át származékává; a DEC/cellulóz arány kettőnél nagyobb. Egy, az 1. példa a) részében leírt módon előállított agglomerált társított anyagot megőrölünk és kiosztályozzuk 0,168-0,376 mm közötti frakcióját. A kiosztályozott társított anyag 100 g-ját 280 ml olyan vízben szuszpendáljuk, amelyben 80 g Na2S04-ot és 24 g NaOH-ot oldottunk fel. A szuszpenziót 40 °C-ra melegítjük, majd keverés közben 55 g 50%-os DEC oldatot adagolunk belé 0,5 ml/perc sebességgel, kb. 1,5 óra alatt. Ezután további 26 g 50 tömeg%-os NaOH oldatot adunk a szuszpenzióhoz, és további 55 g DEC-oldatot adagolunk belé az első adagolásnál említett módon. A reakcióelegyet 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
