JPS58462B2 - Ion Kokanseisenjiyoubutsunoseihou - Google Patents
Ion KokanseisenjiyoubutsunoseihouInfo
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- JPS58462B2 JPS58462B2 JP50095894A JP9589475A JPS58462B2 JP S58462 B2 JPS58462 B2 JP S58462B2 JP 50095894 A JP50095894 A JP 50095894A JP 9589475 A JP9589475 A JP 9589475A JP S58462 B2 JPS58462 B2 JP S58462B2
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は新規なイオン交換性繊条物の製法に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a method for producing a novel ion-exchangeable fiber.
アクリル酸エステ次又はメタクリル酸エステルとジビニ
ルベンゼンからの共重合物より得られるイオン交換樹脂
は、主として弱酸性カチオン交換樹脂及び弱塩基性アニ
オン交換樹脂としてその交換容量も高く性能に優れ、ス
チレン−ジビニルベンゼン系樹脂と共にイオン交換樹脂
の主流をなすものとして広く賞月されている。Ion exchange resins obtained from copolymers of acrylic acid esters or methacrylic esters and divinylbenzene have high exchange capacity and excellent performance as weakly acidic cation exchange resins and weakly basic anion exchange resins. It is widely praised as a mainstream ion exchange resin along with benzene-based resins.
しかしながら粒状物では達成出来ない限界がある。However, there are limits that cannot be achieved with granular materials.
この限界を除き、より早い反応速度より簡易な操作性等
の性能を得るために、該樹脂を繊維形態とすることも有
力な方法である。In order to overcome this limitation and obtain performance such as faster reaction rate and easier operability, it is an effective method to form the resin into a fiber form.
このようなイオン交換性繊条物の製法としては、(1)
均一度の高い繊維形状を付与できること、(2)架橋度
が広範に、容易にかつ再現性よくコントロール可能なこ
とが要求され、更に大きな比表面積を有せしめるために
多孔構造とすることが望ましい。As a method for producing such an ion-exchangeable fiber, (1)
It is required that a highly uniform fiber shape can be imparted, and (2) the degree of crosslinking can be easily and reproducibly controlled over a wide range, and it is desirable to have a porous structure in order to have a larger specific surface area.
そして多孔構造を有せしめる場合には、さらに(3)多
孔度のコントロールが容易であることが基本的に要求さ
れる。When a porous structure is provided, it is fundamentally required that (3) the porosity be easily controlled.
すなわち前記(1)、(2)及び(3)で要望される事
項は、それぞれイオン交換樹脂の基本的性質を決定づけ
る粒度、架橋度及び多孔度に対応するものであり、粒状
物と同様に繊条物の場合においても当然要求されること
である。In other words, the requirements in (1), (2), and (3) above correspond to particle size, degree of crosslinking, and porosity, which respectively determine the basic properties of ion exchange resins, and as with granular materials, fibers This is naturally required in the case of articles as well.
しかるに現状ではこれらの点を満足すべき方法がない。However, at present, there is no method that satisfies these points.
この最も大きな理由は、樹脂の場合のように直接にモノ
マーから成形物特に繊条物とすることが至難であるため
と考えられる。The most important reason for this is thought to be that it is extremely difficult to form a molded product, particularly a fibrous product, directly from a monomer as in the case of resin.
本発明者らはこれらの欠点を除くため鋭意研究を重ねた
結果、本発明に到達した。The present inventors have conducted extensive research to eliminate these drawbacks, and as a result, have arrived at the present invention.
すなわち本発明は、本質的にアクリル酸エステル及び/
又はメタクリル酸エステルとジビニルベンゼンと重合開
始剤より成り、全モノマー量に対し0.3〜40%のジ
ビニルベンゼンを含有するモノマー混合物を、該混合物
に対し少なくともその重合温度で膨潤するが溶解するこ
とのない原料繊維に付与し、繊維、膨潤率が30容量%
以上になるように繊維内に吸収せしめた状態で重合せし
め、次いで原料繊維構成成分を分解又は溶解して除去し
、得られたジビニルベンゼンにより架橋されたポリアク
リル酸エステル及び/又はポリメタクリル酸エステル繊
条物にイオン交換基の導入を行うことを特徴とする多孔
質イオン交換性繊条物の製造法である。That is, the present invention essentially consists of acrylic esters and/or
Or, a monomer mixture consisting of a methacrylic acid ester, divinylbenzene, and a polymerization initiator, containing 0.3 to 40% divinylbenzene based on the total monomer amount, is swollen but soluble at least at the polymerization temperature. Added to the raw material fiber without fiber, the swelling rate of the fiber is 30% by volume.
Polyacrylic ester and/or polymethacrylic ester are polymerized while being absorbed into the fibers as above, and then the raw fiber components are decomposed or dissolved and removed, and the resulting divinylbenzene crosslinks the polyacrylic ester and/or polymethacrylic ester. This is a method for producing a porous ion-exchangeable fibrous material, which is characterized by introducing ion exchange groups into the fibrous material.
本発明の方法によれば、得られる繊条物は、(イ)構成
成分は本質的にジビニルベンゼンにより架橋されたポリ
アクリル酸エステル及び/又はジビニルベンゼンにより
架橋されたポリメタクリル酸エステルより成り、原料繊
維成分を含まない。According to the method of the present invention, the obtained fibrous material consists of (a) a constituent essentially consisting of a polyacrylic ester crosslinked with divinylbenzene and/or a polymethacrylic ester crosslinked with divinylbenzene; Contains no raw fiber components.
ただしその特性を妨げない限り、他のモノマーを加え三
次元以上の共重合体となしうろことは当然である。However, it is natural that other monomers may be added to form a three-dimensional or more dimensional copolymer, as long as the properties are not affected.
(ロ)用いる原料繊維の形態により繊度、繊維断面形状
及び繊維長等を変えることができる。(b) Fineness, fiber cross-sectional shape, fiber length, etc. can be changed depending on the form of the raw material fiber used.
(ハ)架橋度はジビニルベンゼンの含有率により容易に
調整できる。(c) The degree of crosslinking can be easily adjusted by adjusting the content of divinylbenzene.
に)原料繊維に対するモノマー成分付与率により多孔度
を制御することができる。(ii) Porosity can be controlled by the ratio of monomer components added to the raw material fibers.
等の特性を備えている。It has the following characteristics.
本発明に用いられるアクリル酸エステル又はメタクリル
酸エステルとしては、炭素数5以下のアルキル基又はヒ
ドロキシエチル基とのエステルが好ましく、炭素数6以
上のアルキル基とのエステルは原料繊維に対する膨潤性
、交換基の導入の容易さ、価格等の点で好ましくない。The acrylic ester or methacrylic ester used in the present invention is preferably an ester with an alkyl group having 5 or less carbon atoms or a hydroxyethyl group; This is not preferred in terms of ease of introducing the group, cost, etc.
本発明に用いられるモノマーの組合せは、本質的にアク
リル酸エステル−ジビニルベンゼン又はメタクリル酸エ
ステル−ジビニルベンゼンの二成分、あるいはメタクリ
ル酸エステル−アクリル酸エステル−ジビニルベンゼン
の三成分であるが、特殊な目的のために有効なモノマー
たとえば製品に若干の親水性を付与する場合におけるア
クリル酸アミド、メタクリル酸アミド等の親水性モノマ
ーを少量併用してもよい。The combination of monomers used in the present invention is essentially two components, acrylic ester-divinylbenzene or methacrylic ester-divinylbenzene, or three components, methacrylic ester-acrylic ester-divinylbenzene, but special A small amount of a monomer effective for the purpose, such as a hydrophilic monomer such as acrylic acid amide or methacrylic acid amide, may be used in order to impart some hydrophilicity to the product.
また全モノマーに占めるジビニルベンゼンの含有比率は
製品の架橋度を決定する上で重要である。Furthermore, the content ratio of divinylbenzene to all monomers is important in determining the degree of crosslinking of the product.
すなわちジビニルベンゼンの使用率により製品の膨潤度
及びイオン交換特性が決定される。That is, the degree of swelling and ion exchange properties of the product are determined by the usage rate of divinylbenzene.
一般にジビニルベンゼンの使用量は用途により異なるが
全モノマー成分に対し、0.3〜40%である。Generally, the amount of divinylbenzene used varies depending on the use, but is 0.3 to 40% based on the total monomer components.
本発明に用いられる重合開始剤は、上記モノマー混合物
に可溶性であって、活性化温度が50〜130℃である
ものが好ましく、その例としてはベンゾイルパーオキサ
イド、過酸化アセチル、過酸化ラウロイル、クメンヒド
ロキシパーオキサイド、三級ブチルヒドロキシルパーオ
キサイド、アゾビスイソブチロニトリル等があげられる
。The polymerization initiator used in the present invention is preferably one that is soluble in the above monomer mixture and has an activation temperature of 50 to 130°C. Examples thereof include benzoyl peroxide, acetyl peroxide, lauroyl peroxide, and cumene. Examples include hydroxy peroxide, tertiary butyl hydroxyl peroxide, azobisisobutyronitrile, and the like.
これらは単独で又は二種以上組合せて用いることができ
る。These can be used alone or in combination.
その使用量はモノマー重量の数%以下が適当である。The appropriate amount to be used is several percent or less of the weight of the monomer.
前記の各成分の原料繊維内への侵透を効果的にするため
、これらの混合物に可溶性の繊維溶剤を原料繊維が溶解
しない程度の量で併用することができる。In order to effectively penetrate the above-mentioned components into the raw material fibers, a soluble fiber solvent can be used in combination with the mixture in an amount that does not dissolve the raw material fibers.
逆にこれらの混合物が原料繊維を過度に膨潤又は溶解せ
しめる場合においては、これらの混合物に可溶性であり
、原料繊維に対する溶解性に乏しい薬品を添加併用して
もよい。On the other hand, if these mixtures cause the raw material fibers to excessively swell or dissolve, a chemical that is soluble in these mixtures and has poor solubility in the raw material fibers may be added or used in combination.
以上の各成分の混合物を以下モノマー混合物と略称する
。The mixture of the above components is hereinafter abbreviated as a monomer mixture.
本発明に用いられる原料繊維は、第一にモノマー混合物
に対し少なくともその重合温度で膨潤するが溶解しない
繊維であり、第二にはモノマー混合物を原料繊維内で重
合せしめたのち分解又は溶解して除去できる繊維である
ことを必要とする。The raw material fibers used in the present invention are firstly fibers that swell but do not dissolve in the monomer mixture at least at its polymerization temperature, and secondly, the monomer mixture is polymerized within the raw fibers and then decomposed or dissolved. Requires fibers that can be removed.
第一の条件としてより具体的には、その重合温度下でモ
ノマー混合物により30容量%以上膨潤せしめることの
できる繊維を原料繊維として用いる必要がある。More specifically, the first condition is that fibers that can be swollen by 30% by volume or more by the monomer mixture at the polymerization temperature must be used as raw fibers.
この場合繊維の膨潤率が30容量%以下である場合には
、モノマー混合物を付与したのちその吸収が不十分であ
り、繊維外での重合が起き易い上繊維内で形成される重
合体の分布も不均一になる傾向があり、本発明の目的を
達することができない。In this case, if the swelling ratio of the fiber is less than 30% by volume, the absorption of the monomer mixture after application is insufficient, and polymerization outside the fiber tends to occur, and the distribution of the polymer formed within the fiber. It also tends to become non-uniform, making it impossible to achieve the purpose of the present invention.
また膨潤率が高過ぎる場合には原料繊維が溶解状態に近
くなり、近接する繊維間に強固な接着が生じ、重合後こ
の接着を除(ことが不可能となる。If the swelling ratio is too high, the raw fibers will be close to a dissolved state, and strong adhesion will occur between adjacent fibers, making it impossible to remove this adhesion after polymerization.
従って膨潤率としては50〜400容量%の範囲になる
モノマー混合物組成並びに原料繊維の組合せを選定する
ことが好ましい。Therefore, it is preferable to select a monomer mixture composition and a combination of raw material fibers that have a swelling ratio in the range of 50 to 400% by volume.
膨潤率は短く切断した原料繊維を大過剰のモノマー混合
物中に投入し、その重合温度下で重合後原料繊維の容積
増加率を顕微鏡観察により求めることができる。The swelling rate can be determined by introducing short cut raw material fibers into a large excess monomer mixture and observing the volume increase rate of the raw material fibers after polymerization under the polymerization temperature using a microscope.
第一の条件を満足する可能性のある繊維としては、たと
えばアクリル系繊維(モダクリル繊維を含む)、ポリエ
チレンテレフタレート繊維、ナイロン6、ナイロン66
、ジアセテート繊維、トリアセテート繊維、後酢化レー
ヨン、ポリウレタン繊維(スパンデックス)等があげら
れる。Examples of fibers that may satisfy the first condition include acrylic fibers (including modacrylic fibers), polyethylene terephthalate fibers, nylon 6, and nylon 66.
, diacetate fiber, triacetate fiber, post-acetylated rayon, polyurethane fiber (spandex), etc.
第二の条件としては、優れた溶剤のある原料縁側である
か又は薬品により比較的容易に分解できる繊維を用いる
ことが必要である。The second condition is that it is necessary to use fibers that are either raw materials with good solvents or that can be relatively easily decomposed by chemicals.
一般的には薬品による分解除去の方が溶剤による抽出除
去法に比べて除去を完全に行うことが容易である。In general, decomposition and removal using chemicals is easier to completely remove than extraction and removal using a solvent.
このような観点から原料繊維としてはエステル、ウレタ
ン、尿素、アマイド結合等の分解され易い基を介して主
鎖が形成された重合体より得られた繊維が好ましい。From this point of view, the raw material fibers are preferably fibers obtained from polymers in which the main chain is formed through easily decomposed groups such as ester, urethane, urea, and amide bonds.
このような性質を有する繊維のうちジアセテート繊維及
びトリアセテート繊維はモノマー混合物に対しよく膨潤
する性質を有し、該混合物を繊維重合物に対し100〜
300%もの多量吸収しても繊維長の変化がほとんどな
いかきわめてわずかであり、従ってモノマー混合物の吸
収ならびに重合操作が容易であって、重合後分解法又は
溶解法による原料繊維の除去も簡単である等の利点があ
るので、原料繊維として特に好ましい。Among the fibers having such properties, diacetate fibers and triacetate fibers have the property of swelling well in a monomer mixture, and the mixture is swelled in a fiber polymer with a
Even if a large amount of 300% is absorbed, there is little or very little change in the fiber length. Therefore, absorption of the monomer mixture and polymerization operation are easy, and raw fibers can be easily removed by decomposition or dissolution after polymerization. Since it has certain advantages, it is particularly preferable as a raw material fiber.
モノマー混合物の原料繊維への付与から重合までの工程
は原料繊維をモノマー混合物中に浸漬することにより十
分膨潤せしめたのち、繊維外に付着する余剰モノマー混
合物を拭い去り、次いで重合可能な温度雰囲気下で重合
せしめる方法と、原料繊維が吸収し得る範囲内のモノマ
ー混合物を繊維に付与し、次いで加温雰囲気中でモノマ
ー混合物の吸収を完全ならしめたのち又は吸収とほとん
ど同時に重合を開始せしめる方法とに大別できる。The process from applying the monomer mixture to the raw fibers to polymerization involves immersing the raw fibers in the monomer mixture to sufficiently swell them, wiping off the excess monomer mixture adhering to the outside of the fibers, and then immersing them in an atmosphere at a temperature that allows polymerization. A method in which a monomer mixture is applied to the fiber within a range that can be absorbed by the raw material fiber, and then polymerization is started after the monomer mixture has been completely absorbed in a heated atmosphere or almost simultaneously with the absorption. It can be broadly divided into
第一の方法の場合、原料繊維浸漬時のモノマー混合物は
活性化温度の比較的高い重合開始剤を用い、実質的に重
含が起こらない範囲でかつ膨潤が容易になるよう加温さ
れた状態で用いる必要がある。In the case of the first method, the monomer mixture at the time of soaking the raw fibers is heated using a polymerization initiator with a relatively high activation temperature to the extent that substantially no overlapping occurs and to facilitate swelling. It is necessary to use it in
一般にこの方法は、原料繊維としてモノフィラメント又
は細繊度のフィラメント束を用いる場合に適している。Generally, this method is suitable when monofilaments or fine filament bundles are used as raw material fibers.
第二の方法ではモノマー混合物に対してよく膨潤する繊
維を用い、かつモノマー混合物の付与を低温で速やかに
行うことにより、付与時に繊維の膨潤を押え気味にする
ことが好ましい。In the second method, it is preferable to use fibers that swell well with the monomer mixture and to apply the monomer mixture quickly at low temperatures so as to slightly suppress the swelling of the fibers during application.
特にトウ、布、糸等の繊維集合体を用いる場合には、か
さばるものを避け、繊維間隙の小なるものを用いるか、
あるいは緊張又は圧縮して繊維間隙を縮めた状態でモノ
マー混合物の吸収及び重合を行うことが好ましい。In particular, when using fiber aggregates such as tow, cloth, and thread, avoid bulky materials and use materials with small fiber gaps.
Alternatively, it is preferable to absorb and polymerize the monomer mixture under tension or compression to reduce the fiber gaps.
前記両者方法において加温雰囲気としては、モノマー混
合物の沸点以下でかつモノマー混合物の蒸発又は拡散が
起こらない熱媒中がよく、具体的には加温水又は無機塩
類を含有する加温水中が最もよいが、ガラス客器中に入
れて周囲より間接的に加熱してもよい。In both of the above methods, the heating atmosphere is preferably in a heating medium that is below the boiling point of the monomer mixture and does not cause evaporation or diffusion of the monomer mixture, and specifically, it is best to use heated water or heated water containing inorganic salts. However, it may also be placed in a glass container and heated indirectly from the surroundings.
またモノマー混合物の吸収により著しく収縮を伴う原料
繊維を用いる場合には、原料繊維を一定率以上好ましく
は原拠に対し50%以上収縮させることのない緊張状態
に保ちなからモノマー混合物の吸収ならびに重合を行う
必要がある。In addition, when using raw material fibers that shrink significantly due to the absorption of the monomer mixture, the fibers must be kept under tension so as not to shrink by more than a certain percentage, preferably 50% or more relative to the base material, so that the absorption and polymerization of the monomer mixture can occur. need to be done.
このようにしてモノマー混合物を原料繊維内で重合せし
めた時点で、繊維が相互に接着している場合には、分解
又は溶解工程に先立ち接着を除去しておくことが必要で
ある。If the fibers are adhered to each other when the monomer mixture is polymerized within the raw fibers, it is necessary to remove the adhesion prior to the decomposition or dissolution step.
接着の除去は原料繊織として布帛、マルチフィラメント
糸、紡績糸、トウなどを用いた場合には、たとえば圧力
のかかったローラ対間を必要回数通す等の手段で、また
トウ、フィラメント束、紡績糸等を用い最終的に短繊維
として用いる場合には、数mm以下に切断したのちミキ
サー又はパルプ用の叩解機等にかげることにより、接着
を除去する。When using cloth, multifilament yarn, spun yarn, tow, etc. as the raw material, adhesives can be removed by passing the tow, filament bundle, spun yarn, etc. through a pair of rollers under pressure the necessary number of times, or by passing the tow, filament bundle, spun yarn, etc. When using yarn or the like as short fibers, the adhesive is removed by cutting the fibers into pieces of several mm or less and passing them through a mixer or a pulp beater.
溶解法による原料繊維構成成分の除去は該繊維の溶剤を
用い、ソックスレー抽出器等を用いて行うことができる
。Removal of raw fiber components by the dissolution method can be carried out using a Soxhlet extractor or the like using a solvent for the fibers.
溶解法が適当な原料繊維及び繊維溶剤の組合せの例とし
ては、アクリル系繊維の場合はジメチルホルムアミド、
ジメチルアセトアミド又はジメチルスルホキサイド、モ
ダクリル繊維の場合はジメチルホルムアミド、ジメチル
アセトアミド、ジメチルスルホキサイド又はアセトン、
ジアセテート繊維の場合はアセトン、トリアセテート繊
維の場合は塩化メチレン又は1・2−ジクロルエタン、
ポリウレタンの場合はジメチルホルムアミド、ジメチル
アセトアミド又はジメチルスルホキサイドがあげられる
。Examples of combinations of raw fibers and fiber solvents suitable for the dissolution method include dimethylformamide for acrylic fibers;
dimethylacetamide or dimethylsulfoxide, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide or acetone for modacrylic fibers,
Acetone for diacetate fibers, methylene chloride or 1,2-dichloroethane for triacetate fibers,
In the case of polyurethane, mention may be made of dimethylformamide, dimethylacetamide or dimethylsulfoxide.
分解法による原料繊維構成成分の除去はポリエチレンテ
レフタレート繊維、ジアセテート繊維、トリアセテート
繊維、後酢化レーヨン、ポリウレタン繊維等に適用でき
、一般に鉱酸特に硫酸又は硫酸水溶液を用いることによ
り行われる。Removal of raw fiber components by the decomposition method can be applied to polyethylene terephthalate fibers, diacetate fibers, triacetate fibers, post-acetated rayon, polyurethane fibers, etc., and is generally carried out by using a mineral acid, particularly sulfuric acid or an aqueous sulfuric acid solution.
硫酸を用いる場合には室温で浸漬する程度でも容易に行
い得るが、一般には20〜90%硫酸水溶液を用い、好
ましくは60〜100℃に加温された状態で処理するこ
とにより容易に目的を達することができる。When using sulfuric acid, it can be easily carried out by immersion at room temperature, but generally a 20-90% sulfuric acid aqueous solution is used, preferably heated to 60-100°C to easily achieve the purpose. can be reached.
ポリウレタン繊維又はポリエチレンテレフタレート繊維
の場合は水酸化す) IJウム水溶液を用いて分解を行
うことも可能であるが、硫酸又は硫酸水溶液を用いた場
合の方が処理時間、経済面においてより好ましい。In the case of polyurethane fibers or polyethylene terephthalate fibers, the decomposition can be carried out using an aqueous IJ solution, but it is more preferable to use sulfuric acid or an aqueous sulfuric acid solution in terms of processing time and economy.
分解法の場合は必要に応じ分解生成物(たとえば硫酸法
によるポリエチレンテレフタレート繊維の場合における
テレフタール酸)の除去のためアルカリ水溶液、水又は
溶剤で洗浄して精製する。In the case of the decomposition method, the fibers are purified by washing with an aqueous alkaline solution, water, or a solvent to remove decomposition products (for example, terephthalic acid in the case of polyethylene terephthalate fibers produced by the sulfuric acid method), if necessary.
こうして得られるジビニルベンゼンにより架橋された多
孔質のポリアクリル酸エステル繊維及仮又はポリメタク
リル酸エステル繊維はその架橋度、多孔度、繊維形態等
を任意に変更することが可能で、イオン交換基を導入す
ることによりきわめて有利なイオン交換体とすることが
できる。The porous polyacrylic acid ester fibers and temporary or polymethacrylic acid ester fibers crosslinked with divinylbenzene obtained in this way can have their crosslinking degree, porosity, fiber morphology, etc. arbitrarily changed, and the ion exchange groups can be changed. By introducing it, a very advantageous ion exchanger can be obtained.
イオン交換基の導入は対応するイオン交換樹脂の条件を
原則的にそのまま適用することができる。In principle, the conditions for the corresponding ion exchange resin can be applied to the introduction of the ion exchange group as they are.
すなわちその代表例をあげるならば、まず弱酸性カチオ
ン交換物とする場合にはエステル基の加水分解を行って
カルボキシル基を導入すればよい。That is, to give a typical example, in order to obtain a weakly acidic cation exchanger, first, an ester group may be hydrolyzed to introduce a carboxyl group.
この加水分解反応は強酸又は強アルカリの存在下で行う
ことができるが、一般にはアルカリを用いた方が加水分
解反応の効率がよく、さらにはアルコール性KOH又は
NaOH溶液を用い還流下で反応を行うことにより、は
ぼ理論値に近いカルボキシル基の導入を行うことができ
る。This hydrolysis reaction can be carried out in the presence of a strong acid or strong alkali, but in general, the efficiency of the hydrolysis reaction is better when an alkali is used, and furthermore, the reaction is carried out under reflux using an alcoholic KOH or NaOH solution. By doing so, it is possible to introduce a carboxyl group close to the theoretical value.
次にエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエ
チレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタ
エチレンへキサミン等のポリアミン類又はこれらのアミ
ンの部分的アルキル化誘導体と反応せしめることにより
、エステル基がこれらのアミンによりアミツリシスされ
弱塩基性アニオン交換性繊条物が得られる。Next, by reacting with polyamines such as ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, and pentaethylenehexamine, or partially alkylated derivatives of these amines, the ester group is amitolyzed by these amines to form a weak base. A fibrous material capable of exchanging sexual anions is obtained.
さらにヒドラジン又はヒドロキシルアミンと反応せしめ
ることにより、酸ヒドラジド、アミドキサム酸基等を特
徴とする特殊イオン交換基を有する繊条物が得られる。Further, by reacting with hydrazine or hydroxylamine, a fibrous material having special ion exchange groups characterized by acid hydrazide, amidoxamic acid groups, etc. can be obtained.
下記実施例中の部は重量部を意味する。Parts in the following examples mean parts by weight.
実施例 1
エチルメタクリレート90部、ジビニルベンゼン(エチ
ルスチレンを主要不純物として含む純度58%の品を使
用、以下同様)1.5部、アゾビスイソブチロニトリル
1.0部よりなるモノマー混合物を調製し、20〜22
℃に保った。Example 1 A monomer mixture was prepared consisting of 90 parts of ethyl methacrylate, 1.5 parts of divinylbenzene (a product with a purity of 58% containing ethyl styrene as the main impurity was used, the same applies hereinafter), and 1.0 part of azobisisobutyronitrile. 20-22
It was kept at ℃.
原料繊維として単繊維繊度が4.1デニールのジアセテ
ートフィラメント糸を周長180cm、巻き量200g
のカセ状態として用意するこのカセを前記モノマー混合
物液中に浸漬し、これをスポンジロールにより搾成して
該カセにモノマー混合物を240g(120%owf)
付着せしめ次いで両端を金属棒で固定し、70℃に保た
れた芒硝飽和水溶液中に浸漬した。The raw material fiber is diacetate filament yarn with a single fiber fineness of 4.1 denier, a circumference of 180 cm, and a winding amount of 200 g.
This skein prepared as a skein is immersed in the monomer mixture liquid, and this is squeezed with a sponge roll to add 240 g (120% owf) of the monomer mixture to the skein.
After adhesion, both ends were fixed with metal rods and immersed in a saturated aqueous solution of Glauber's salt kept at 70°C.
浸漬の1〜2分後に繊維間隙に付着するモノマー混合物
は繊維内に吸収され、次いでアゾビスイソブチロニトリ
ルの分解による窒素ガスを発生しながら重合が開始され
、3時間後には重合は完結した。After 1 to 2 minutes of immersion, the monomer mixture adhering to the fiber gaps was absorbed into the fibers, and then polymerization started while generating nitrogen gas due to the decomposition of azobisisobutyronitrile, and the polymerization was completed after 3 hours. .
重合終了後の状態は繊維同士が手でもめば容易にほぐれ
る程度に軽く接着しており、あたかも軽度に糊付げした
カセ糸に似た状態であった。After the polymerization was completed, the fibers were lightly adhered to each other to the extent that they could be easily loosened by hand, resembling lightly glued skein yarn.
これをギロチンカッターを用いて1.5mmに切断し、
繊維重量の50倍の水と共に業務用ミキサーにかげて繊
維内接着を取り除き、120メツシユのメツシュにより
水を除き繊維を回収した。Cut this into 1.5 mm using a guillotine cutter,
The fibers were passed through a commercial mixer with 50 times the fiber weight of water to remove intrafiber adhesion, and the water was removed using a 120-mesh mesh to recover the fibers.
回収した繊維の全量を70℃、50重量%の硫酸101
中に4時間浸漬することにより原料繊維のジアセテート
を分解し、次いで120メツシユのふるい上に回収し流
水洗することにより原料繊維の分解物及び硫酸を除去し
、更にこのものを脱水後50℃で減圧乾燥すると、ジビ
ニルベンゼンにより架橋されたポリエチルメタクリレー
ト繊条物224グが得られた。The total amount of recovered fibers was heated to 70°C and 50% by weight of sulfuric acid 101
The diacetate of the raw fiber is decomposed by immersing it in water for 4 hours, and then the decomposed products and sulfuric acid of the raw fiber are removed by collecting it on a 120-mesh sieve and washing with running water. When dried under reduced pressure, 224 g of polyethyl methacrylate fibers crosslinked with divinylbenzene were obtained.
こうして得られた繊条物を原料繊維除去前のものと比較
しながら100倍の顕微鏡写真による観察をしたところ
、繊維側面および断面に有意差は認められないが、BE
T法による表面積測定の結果は29.7 m2/gであ
り、原料繊維除去前の0.31m2/gに比べると明ら
かに多孔質であることが知られた。When comparing the thus obtained filaments with those before removing the raw fibers and observing them using a 100x microscope photograph, no significant difference was observed in the fiber side surfaces and cross sections, but BE
The surface area measurement result using the T method was 29.7 m2/g, which was clearly found to be more porous than the 0.31 m2/g before removing the raw material fibers.
このものを繊条物Aとする。This material is referred to as fibrous material A.
との繊条物A30g、キシレン200g及びペンタエチ
レンへキサミン500gを17フラスコに入れ、還流下
で6時間処理したのち反応物を戸別し、さらにメタノー
ル2規定塩酸及び水で順に洗って反応液成分を十分除去
したのち、2規定苛性ソーダ液でOH型にし、脱イオン
水でナトリウムイオンがなくなるまで洗浄した。30 g of fibrous material A, 200 g of xylene, and 500 g of pentaethylene hexamine were placed in a flask 17, and treated under reflux for 6 hours. After sufficient removal, it was made into an OH type with 2N caustic soda solution and washed with deionized water until sodium ions disappeared.
得られた繊条物は乾燥重量11当り6.7 meqの塩
酸を中和する能力を有していた。The obtained fibrous material had the ability to neutralize 6.7 meq of hydrochloric acid per 11 dry weight.
実施例 2
繊条物A30g及びエチレンジアミン500gを11フ
ラスコ中に入れ、100℃で5時間反応せしめ、以下実
施例1と同様に処理すると、6.2meq 7gの塩酸
中和能力を有する繊条物が得られた。Example 2 30 g of fibrous material A and 500 g of ethylenediamine were placed in a flask No. 11 and reacted at 100° C. for 5 hours, followed by treatment in the same manner as in Example 1, resulting in a fibrous material with a hydrochloric acid neutralization capacity of 6.2 meq 7 g. Obtained.
実施例 3
実施例1において原料繊維として単繊維繊度が10.2
デニールのトリアセテートフィラメント系(商品名ソア
ロン、三菱アセテート社製)を周長180cm、巻き量
200g0カセ状態として用い、モノマー混合物の付着
量を2451とし、その他は実施例1と同様に処理する
と、ジビニルベンゼンにより架橋されたポリエチルメタ
クリレート繊条物220gが得られた。Example 3 In Example 1, the raw material fiber had a single fiber fineness of 10.2.
Using a denier triacetate filament system (trade name: Soalon, manufactured by Mitsubishi Acetate Co., Ltd.) with a circumference of 180 cm and a winding amount of 200 g in a 0-skein state, the amount of monomer mixture attached was set to 2451, and the other conditions were the same as in Example 1, divinylbenzene 220 g of crosslinked polyethyl methacrylate fibers were obtained.
これを繊条物Bと呼称する。This is called fibrous material B.
繊条物B50gを98%硫酸50m1と共に11フラス
コ中に入れ、攪拌下に100℃で15時間処理し、内容
物を冷却後大量の水中に投入し、戸別して繊条物を回収
し、さらにこの繊条物を脱イオン水でP液のpHが4.
5以上になるまで洗浄した。50 g of fibrous material B was placed in a flask 11 with 50 ml of 98% sulfuric acid, and treated at 100°C for 15 hours with stirring. After cooling, the contents were poured into a large amount of water, and the fibrous material was collected from door to door. The fibrous material was washed with deionized water until the pH of the P solution was 4.
It was washed until it reached 5 or higher.
このものは乾燥重量1g当り3.2 meqのNaOH
を中和する能力を有していた。This product contains 3.2 meq of NaOH per 1g of dry weight.
It had the ability to neutralize.
実施例 4
繊条物B50gを200gの水酸化カリウムを含むアル
コール溶液と共にステンレス製フラスコ中で15時間還
流加熱処理し、水洗後の2規定塩酸で7回繰返し洗浄し
さらに脱イオン水で塩素イオンがなくなるまで洗浄する
と、乾燥重量12当り9.8 meqのNaOHを中和
する能力を有するカチオン交換性繊条物が得られた。Example 4 50 g of fibrous material B was heated under reflux for 15 hours in a stainless steel flask with an alcoholic solution containing 200 g of potassium hydroxide, washed with water and then washed repeatedly with 2N hydrochloric acid 7 times, and further washed with deionized water to remove chloride ions. When washed until free, a cation-exchangeable fiber was obtained that had the ability to neutralize 9.8 meq of NaOH per 12 dry weight.
実施例 5
メチルアクリレート90部、ジビニルベンゼン5 部及
び2・2’−アゾビス(2・4−ジメチルバレロニトリ
ル)1.0部よりなる20℃のモノマー混合物を3.1
デニールのトリアセテートフィラメント糸のカセ(重量
200g、周長180cm)に252g付着せしめ、5
8℃に保たれた芒硝飽和溶液中に2時間浸漬し、モノマ
ー成分を繊維内に吸収せしめた状態で重合せしめた。Example 5 A monomer mixture at 20°C consisting of 90 parts of methyl acrylate, 5 parts of divinylbenzene and 1.0 part of 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) was heated to 3.1 parts.
252g was attached to a skein of denier triacetate filament yarn (weight 200g, circumference 180cm), 5
The fibers were immersed in a saturated solution of Glauber's salt kept at 8° C. for 2 hours, and polymerized while the monomer components were absorbed into the fibers.
このものを硬質ゴム表面を有するローラ一対間を繰返し
通すことにより繊維間の接着を除去したのち、ジクロル
メタンを溶剤として用いソックスレー抽出器により原料
繊維の溶出を行ったところ、2401のジビニルベンゼ
ンにより架橋されたポリメチルメタクリレートよりなる
多孔質繊条物が得ら1れた。After repeatedly passing this material between a pair of rollers with hard rubber surfaces to remove the adhesion between the fibers, the raw fibers were eluted using a Soxhlet extractor using dichloromethane as a solvent. A porous fibrous material made of polymethyl methacrylate was obtained.
このものを実施例4と同様にして、アルコール性KOH
溶液中15時間還流処理すると、9.0meq/gのN
aOH中和能力を有するカチオン交換性繊条物が得られ
た。This product was treated in the same manner as in Example 4, and alcoholic KOH
When refluxing the solution for 15 hours, 9.0 meq/g of N
A cation-exchangeable filament with aOH neutralization ability was obtained.
実施例 6
エチルメタクリレート70部、メチルアクリレート30
部、ジビニルベンゼン10部及びアゾビスイソブチロニ
トリル1部よりなるモノマー混合1物を調製し、この混
合物を用いる以外は実施例1と同様に操作すると、ジビ
ニルベンゼンによす架橋されたポリ(エチルメタクリレ
ート−メチルアクリレート)の繊条物220部が得られ
た。Example 6 70 parts of ethyl methacrylate, 30 parts of methyl acrylate
1 part of divinylbenzene, and 1 part of azobisisobutyronitrile were prepared, and the same procedure as in Example 1 was carried out except for using this mixture. 220 parts of filaments of ethyl methacrylate-methyl acrylate were obtained.
この繊条物にペンタエチレンへキサミンを用いて実施例
1と同様に処理してイオン交換基を導入すると、得られ
たイオン交換繊条物は乾燥重量1g当り6.4meqの
塩酸中和能力を有していた。When this fibrous material is treated with pentaethylene hexamine in the same manner as in Example 1 to introduce ion exchange groups, the obtained ion-exchanged fibrous material has a hydrochloric acid neutralization ability of 6.4 meq per gram of dry weight. had.
Claims (1)
酸エステルとジビニルベンゼンと重合開始剤より成り、
全モノマー量に対し0.3〜40%のジビニルベンゼン
を含有するモノマー混合物を、該混合物に対し少なくと
もその重合温度で膨潤するが溶解することのない原料繊
維に付与し、繊維の膨潤率が30容量%以上になるよう
に繊維内に吸収せしめた状態で重合せしめ、次いで原料
繊維構成成分を分解又は溶解して除去し、得られるジビ
ニルベンゼンにより架橋されたポリアクリル酸エステル
及び/又はポリメタクリル酸エステル繊条物にイオン交
換基の導入を行うことを特徴とする、多孔質イオン交換
性繊条物の製法。1 consists essentially of acrylic ester and/or methacrylic ester, divinylbenzene and a polymerization initiator,
A monomer mixture containing 0.3 to 40% divinylbenzene based on the total amount of monomers is applied to raw fibers that swell but do not dissolve at least at the polymerization temperature of the mixture, and the swelling ratio of the fibers is 30%. Polyacrylic acid ester and/or polymethacrylic acid crosslinked with divinylbenzene obtained by polymerizing the fibers while being absorbed into the fibers to a volume % or higher, and then decomposing or dissolving and removing the raw fiber constituents. A method for producing a porous ion-exchangeable fibrous material, which comprises introducing an ion-exchange group into an ester fibrous material.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP50095894A JPS58462B2 (en) | 1975-08-08 | 1975-08-08 | Ion Kokanseisenjiyoubutsunoseihou |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP50095894A JPS58462B2 (en) | 1975-08-08 | 1975-08-08 | Ion Kokanseisenjiyoubutsunoseihou |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5220391A JPS5220391A (en) | 1977-02-16 |
JPS58462B2 true JPS58462B2 (en) | 1983-01-06 |
Family
ID=14150006
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP50095894A Expired JPS58462B2 (en) | 1975-08-08 | 1975-08-08 | Ion Kokanseisenjiyoubutsunoseihou |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58462B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5586536A (en) * | 1978-12-25 | 1980-06-30 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | Ion exchange fiber and treating method of liquid thereby |
DE102005040625A1 (en) * | 2005-08-27 | 2007-03-01 | Lanxess Deutschland Gmbh | Low acid cation exchanger |
-
1975
- 1975-08-08 JP JP50095894A patent/JPS58462B2/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5220391A (en) | 1977-02-16 |
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