DE2652989B2

DE2652989B2 -

Info

Publication number: DE2652989B2
Application number: DE2652989A
Authority: DE
Inventors: Shizuoka Fujieda; Masahiko Takashio; Tadayoshi Utsumi; Mitsutaka Tokio Uzumaki
Original assignee: NITIVY CO Ltd TOKIO
Current assignee: NITIVY CO Ltd TOKIO
Priority date: 1976-07-05
Filing date: 1976-11-22
Publication date: 1980-04-24
Also published as: DE2652989A1; JPS5610932B2; JPS534787A; US4125486A; DE2652989C3

Description

Die Erfindung betrifft Kationenaustauschfasern sowie ein Verfahren zu deren Herstellung. Sie werden aus Fasern vom Polyvinylalkoholtyp, welche anschließend als Fasern vom PVA-Typ bezeichnet werden, als Ausgangsmaterial erhalten.

lonenaustauschharze werden üblicherweise durch Einführung eines lonenaustauschrestes in einen Träger aus einem organischen hochmolekularen Material, beispielsweise einem Styrol- Divinylbenzol-Copolymeren, in Form von Teilchen oder Ebenen durch chemische Reaktion hergestellt.

Falls der lonenaustauschrest in einem faserartigen Träger organischer hochmolekularer Materialien eingeführt wird, kann eine lonenaustauschfaser mit den Vorteilen der Fasern erhalten werden. Wenn jedoch lonenaustauschfasern mit der gleichen Austauschkapazität, wie die lonenaustauschharze, in Wasser eingetaucht werden, quellen sie bemerkenswert, da der lonenaustauschrest hydrophil ist, so daß die Fasern in der Praxis aufgrund der Erniedrigung der physikalischen Eigenschaften nicht eingesetzt werden können. Deshalb beträgt die an Fasern zu erteilende Austauschkapazität höchstens 24 mäq/g als Salzspaltungskapazität.

In letzter Zeit wurden für praktischen Gebrauch Kohlenstoffasern entwickelt und als ein Anwendungsgebiet wurde eine Austauschfaser mit Wärmebeständig

keit und chemischer Beständigkeit, worin Carboxylreste durch Oxidation oder Sulfonsäurereste durch Sulfonierung eingeführt waren, erhalten. In der japanischen Patentveröffentlichung 7 523/72 ist ein Verfahren zur Herstellung von lonenaustauschfasern durch Einführung von Ionenaustauschreslen in elektrischleitende Kohlenstoffasern beschrieben. Auch ein Verfahren zur Einführung von lonenaustauschresten in Kohlenstoffasern, ausgehend von Cellulosefasem oder Pclyacrylnitrilfasern, ist in der japanischen Patentveröffentlichung 37 680/72 beschrieben.

Jedoch können keine lonenaustauschfasern mit einer Salzspaltungskapazität von mehr als 23 mäq/g selbst dann erhalten werden, falls Kohlenstoffasern mit Schwefelsäure unter drastischen Bedingungen umgesetzt werden, um eine stark saure Kationenaustauschkapazität zu erhalten. Infolgedessen ist die Austauschkapazität der lonenaustauschfasern bemerkenswert derjenigen der lonenaustauschharze unterlegen. Der Ausdruck »Salzspaltungskapazität« hat hier die folgende Definition: Eine Kolonne wird mit einem stark sauren Kationenaustauscher in Form des Η-Typs gefüllt und eine Lösung von Neutralsalzen, wie Natriumchlorid, wird durchgeführt. Die Salzspaltungskapazität wird durch die Äquivalentzahl der gebildeten Säure zu dem Gewicht der Probe angegeben.

Ferner sind aus der japanischen Patentveröffentlichung 49/21 394 und der sowjetrussischen Patentveröffentlichung 4 49 073 Polyvinylalkuholfasern mit Kationenaustauschkapazität aufgrund von Sulfonsäureresten bekannt. Die SalTspaltungskapazität auch dieser Materialien beträgt höchstens 23 mäq/g, während für die Praxis Werte über 3,5 mäq/g erforderlich sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb in lonenaustauschfasern mit guter Lösungsmittelbeständigkeit und Flexibilität und mit einer mit lonenaustauschharzen vergleichbaren hohen Austauschkapazität auf der Basis von Fasern vom PVA-Typ.

Die Erfindung betrifft Fasern mit Kationenaustauschkapazität, bestehend aus eir.cr teilweise polyenisierten Polyvinylalkoholfascrn mit darin durch Sulfatisierung der Hydroxylgruppen der verbliebenen Vinylalkoholeinheiten eingeführten Schwefelsäureesterresten, wobei die teilweise polyenisierte Polyvinylalkoholfaser durch Dehydratisierung einer Faser vom Polyvinylalkoholtyp mittels Erhitzen bis zu einem Dehydratationsgewichlsverlusl von 5 bis 25% erhalten worden ist.

Ferner belrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung solcher Kationenaustauschfasern mit Schwefelsäureesterresten als Kationenaustauschrest, das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Faser vom Polyvinylalkoholtyp, die ein Beschleuniguiigsmiltel für Hie Dehydratationsreaktion enthält, zur Dehydratisierung und Bildung einer teilweise polyenisierten Polyvinylalkoholfaser auf Temperaturen von 80 bis 220°C bis zu einem Dehydratationsgewichtsverlust von 5 bis 25% erhitzt wird und diese teilweise polyenisierte Polyvinylalkoholfaser dann einer Sulfatisierung der Hydroxylgruppen der verbliebenen Vinylalkoholeinheiten durch Behandlung mit einem Schwefelsäurebad, welches Salze in Mengen von 10 Gew.-% des Bades bis zur Sättigungskonzentration enthält, bei einer Temperatur von 10 bis 100°C unterzogen wird. Vorzugsweise wird die Sulfatisierung in einem Schwefelsäurebad ausgeführt, welches Schwefelsäure in einer Konzentration von 80 bis 100% oder rauchende Schwefelsäure mit einem Gehalt von SOj bis zu 60% und als Salze Sulfate oder Bisulfate enthält.

Pie Figur zeigt eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen der Salzspaltungskapazität einer lonenaustauschfaser und dem Dehydratisierungsgewichtsverlust der teilweise polyenisierten PVA-Faser bei der Einführung eines Schwefelsäureesterrestes in die teilweise polyenisierte PVA-Faser gemäß der Erfindung zeigt.

Polyvinylacetat färbt sich allmählich beim Erhitzen in der Luft und wenn es weiter erhitzt wird, ändert es sich von braun zu schwarz. Es wird angenommen, daß diese Verfärbung auf der Bildung von Polyenstruktur bei der Wärmedehydratisierungsreaktion von PVA beruht.

Es wurde nun hingegen festgestellt, daß eine teilweise polyenisierte PVA-Faser zur Anwendung in lonenaustauschfasern geeignet ist und daß die teilweise polyenisierte PVA-Faser durch Erhitzen einer Faser vom PVA-Typ, die ein Beschleunigungsmittel für die Dehydratisieningsreaktion enthält, auf Temperaturen von etwa 80 bis 220⁰C in der Weise, daß der Dehydratisierungsgewichtsverlust unter den Bereich von etwa 5 bis 25% fällt, erhalten wird.

Die Struktur der vorstehenden teilweise poiyenisierten PVA-Fasern sollte durch das Ausmaß der Polyenisierung oder das UmwandlungsverhcJtnis von Vinylalkoholeinheiten in Polyenstruktureinheiten charakterisiert werden, jedoch ist es, da die Molekül:! ι-struktur des als Ausgangsmaterial eingesetzten PVA nicht einheitlich, beispielsweise hinsichtlich der 1,2-Glykoleinheiten und des Ausmaßes der Verzweigung, ist, schwierig, genau das teilweise polyenisierte PVA durch den Polyenisierungsgrad zu definieren.

Im Rahmen der Erfindung wird deshalb die Definition durch den Dehydratationsgewichtsverlust, wie sie nachfolgend angegeben ist, verwendet:

Dehydratationsgewichlsverlust = A — Β/Α χ 100(%)
A: Gewicht der Probe vorder

Dehydratisierung
B: Gewicht der Probe nach der
Dehydratisierung

Es wird angenommen, daß der Dehydratisierungsgewichlsverlust von etwa 5 bis 25% etwa einem Polyenisierungsgrad von 10 bis 98 Mol-% enispricht.

Die teilweise polyenisierten PVA-Fasern können bevorzugt durch Verspinnen einer wäßrigen PVA-Lösung, die ein Beschleunigungsmittel für die Dehydratationsreaktion enthält, unter Bildung von PVA-Fasern und Erhitzen und Dehydratisierung der PVA-Fasern bei Temperaturen von etwa 30 bis 220⁰C, vorzugsweise während 20 bis 80 Minuten in der Weise, daß der Dehydratationsgewichtsverlust unter den Bereich von etwa 5 bis 25% fällt, erhalten werden.

Für das Verspinnen der PVA-Lösung können die üblichen Verfahren, wie Naßspinnen, Trockenspinnen und Halbschmelzspinnen angewandt werden. Jedoch ist im Fall einer ein Beschleunigungsmittel für die Dehydratationsreaktion enthaltenden Spinnlösung die Anwendung des Naßspinnverfahrens nicht bevorzugt, da ein Teil dieses Beschleunigungsmittels in dem Koagulierbad verbleibt und während des Waschens der Fasern verlorengeht.

Zum Zweck der wirksamen Ausführung der Dehydi'atisierungsreaktion unter Hemmung der Spaltung zu organischen niedrigmolekularen Verbindungen während der Dehydratation kann das Beschleunigungsmittel für die Dehydratitinnsreaktion in einer Menge von etwa 3% bis 15%, vorzugsweise 5 bis 10 Gew.-% der Faser vom PVA-Typ .lugesetzt werden. Bei einer Menge von weniger als 3% nimmt der Effekt als Katalysator ab. Falls andererseits 15% überschritten werden, wird das Spinnen schwierig und der katalytische Effekt wird nicht weiter erhöht.

-. Das erfindungsgemäß verwendbare Beschleunigungsmittel umfaßt beispielsweise starke Säuren, wie Phosphorsäure, Polyphosphorsäure, Schwefelsäure und Salzsäure, Salze hiervon, Ester, Amide, Arylsulfonsäuren, wie Benzolsulfonsäure und Toluolsulfonsäure,

in Lewissäuren, wie Aluminiumchiorid u. dgl.

Vorzugsweise können die folgenden verwendet werden: Ammoniumpolyphosphorsäure entsprechend der Formel

NH₄-+-O- P

O NU*

-O- NH₄

worin η eine ganze Zahl von j C bis 400 isi, Polyphosphorsäureamide, Ammoniumphosphorsäure, wie primäres Ammoniumphosphat, sekundäres Atutioniumphosphat und tertiäres Ammoniumphosphat, sowie Gemische hiervon.

Gemäß der Erfindung kann eine teilweise polyenisierte PVA-Faser, die für eine Kationenaustauschfaser mit einem darin eingeführten Schwefelsäureesterrest verwendet werden kann, durch Erhitzen u.id Dehydratisierung von PVA-Fasern, die ein Beschleunigungsmittel der Dehydratisierungsreaktion enthalten, bei 80 bis 220⁰C erhalten werden, so daß der Dehydratisierungsgewichtsverlust unter den Bereich von etwa 5 bis 25% fällt. Dann wird zur Einführung des Schwefelsäureesterrestes als Kationenaustauschrest die vorstehende teilweise polyenisierte PVA-Faser einer Sulfatisierungsreaktion mit den Hydroxylgruppen der verbliebenen Vinylalkoholeinheiten in einem salzhaltigen Scl.wefel-Säurebad unterworfen.

Es wird angenommen, daß ein Gewichtsverlust von etwa 5 bis 25% etwa einem Polyenisierungsgrad von 10 bis 65 Mol-% entspricht. Falls der Gewichtsverlust weniger als etwa 5% ist, quellen die teilweise polyenisierten PVA-Fasern zu einer merklichen Schädigung bei der Einführung des Schwef.lsäureesterrestes, so daß die Eigenschaften der Fasern verschlechtert werden. Andererseits nimmt bei einem Gewichtsverlust von mehr als etwa 25% die Sulfatisierungsreaktion ab, cla die verbliebenen Hydroxylreste mengenmäßig verringert sind, so daß die Austauschkapazität erniedrigt wird.

Das Verfahren zur Herstellung der vorstehenden teilweise polyenisierten PVA-Fasern besteht im Verspinnen einer wäßrigen PVA-Lösung, die das Beschleunigungsmittel fürdij Dehydratisierungsreaktion enthält, unter Erzielung einer Faser vom PVA-Typ und im Erhitzen der PVA-Faser auf etwa 80 bis 220⁰C während 10 bis 180 Minuten, so daß der Dehydratisierungsgewichtsverlust unter den Bereich von etwa 5 bis 25%, vorzugsweise etwa 10 bis 20% fällt-

Die Dehydratisierungsreaktion kann durch Eiiiöhung der Temperatur in beliebiger Geschwindigkeit bis zu 60⁰C, dann in einer Gewschwindigkeit von 20 bis 150°C/Std. und Beibehaltung der Temperatur bei 80 bis 220⁰C während 10 bis 180 Minuten bewirkt werden. Beispielsweise wird für eine bevorzugte Dehydratisierungsbehandlung eine teilweise polyenisierte PVA-Fa-

ser mit einem Gewichtsverlust von 10 bis 20% durch Erhöhung der Temperatur mit 50 bis 1IO°C/Std. und Beibehaltung der Temperatur bei 180 bis 190"C während 30 bis 80 Minuten erhalten.

Dann wird ein Schwefelsäureesterrest als Kationenaustauschrest in die teilweise polyenisierte PVA-Faser an den Hydroxylgruppen der verbliebenen Vinylalkoholeinheiten eingeführt. Das Bad für die Sulfatisierungsreaktion umfaßt vorzugsweise Schwefelsäure mit einer Konzentration von 80 bis 100% oder rauchende Schwefelsäure, die bis zu 60% SOi sowie Salze, vorzugsweise Sulfate oder Bisulfate, in einer Menge von 10 Gew.-% des Bades bis zur Sättigungskonzentration enthält. Beispiele für das salzbildende Kation umfassen Ammonium, Kalium und Natrium. Bei Schwefelsäurekonzentrationen von weniger als 80% wird nur eine geringe Menge an Schwefelsäureesterresten eingeführt und deshalb wird die Ionenaustauschkapazität erniedrigt. Falls das Salzgehalt weniger als 10%. bezogen auf das Gewicht des Bades, beträgt, findet eine Sulfatisierungsreaktion kaum statt und die Sulfonierungsreaktion an den Doppelbindungen der Polyenstruktur finde! hauptsächlich statt, so daß die Salzspaltungskapazität erniedrigt wird.

Die Sulfatisierungsreaktion kann bei 10 bis 100⁰C, vorzugsweise 10 bis 40°C ausgeführt werden. Die Reaktionszeit beträgt üblicherweise mehr als 2 Minuten und kann in entsprechender Weise in Abhängigkeit von der Temperatur geregelt werden.

Durch Zugabe der vorstehenden Salze zu dem Schwefelsäurebad wird die Schädigung der verbliebenen Vinylalkoholeinheiten, die durch Schwefelsäure verursacht werden kann, gehemmt und die Sulfatalionsreaktion wird gefördert. Gleichzeitig findet eine Sulfonierungsreaktion an den Polyenstruktureinheiten

Tabelle I

kaum stan. Mit Bädern frei von Salzen findet eint Schädigung der verbliebenen Vinylalkoholeinheiter gleichzeitig mit einer Sulfonierung der Polyeneinheiter statt.

ι Das vorstehende wird durch die folgenden Versuchsergebnisse belegt: Wenn eine Kationenaustauschfaser gemiiß der Erfindung vom Η-Typ hergestellt wird, in Wasser eingetaucht und bei l00°C während 24 Stunden gehalten wird, wird die Austauschkapazität auf etwa 0

m> gesenkt. Es ergibt sich klar aus diesem Versuch, daß im Rahmen der Erfindung der lonenaustauschrest durch den Schwefelsäureester geliefert wird. Andererseits wird im Fall einer sulfonierten Polyenfaser, die in einem von Salzen freien Schwefelsäurebad behandelt wurde

ΙΊ eine derartige Erniedrigung der Austauschkapazität nicht beobachtet.

Die Figur zeigt den Zusammenhang zwischen der Salzspaltungskapazität und dem Dehydratationsge wirhtsverliisl der lnnpnaiislaiiirhfatprn Dip Knrvp f"

>n zeigt die Ionenaustauschkapazität bei einer Sulfatationsreaktion unter Anwendung eines Bades mit 98%iger HjSO₄. die 30% K-SO₄ enthält. Die Kurve D zeigt die Ionenaustauschkapazität aufgrund der Sulfonieningsreaktion unter Anwendung eines Bades mit

r> 98%iger H^SO₄. Sowohl die Sulfatation als auch die Sulfonierung wurden bei Normaltcmperatur bei einem Badverhältnis von 1 : 100 während 24 Stunden durchge führ·

Die durch einen Dehydratationsgewichtsverlust ge-

w kennzeichneten teilweise polyenisierten PVA-Fascrn wie in der Figur gezeigt, wurden hergestellt, indem PVA- Fasern mit einem Gehalt von 5% Ammoniumpolyphd'Sphorsäure in Luft bei 180°C gehalten wurden wobei die Heizzeit den in Tabelle I angegebenen Wert

Ji hatte, um die Dehydratisierungsreaktion zu bewirken.

llci/zeit. Minuten 20 40

120

180

300

Gewichtsverlust, %

5.1

9.8 15.7

20.8

24.8

30

Es ergibt sich klar aus der Figur, daß, falls Salze im 4i Schv/efelsäurebad vorliegen, die Salzspaltungskapazität der erhaltenen Fasern bemerkenswert erhöht wird und daß, falls der Gewichtsverlust etwa 25% überschreitet, die Salzspaltungskapazität verringert wird. Wie vorstehend ausgeführt, sind bei einem Gewichtsverlust von w weniger als 5% die Eigenschaften als Fasern erniedrigt.

In dieser Weise macht der Zusatz von Salzen zu dem Schwefelsäurebad die Sulfatationsreaklion selbst bei einem niedrigeren Gewichtsverlustbereich, wie etwa 5 bis 25% möglich. Die Erfindung hat insofern den großen Vorteil, daß Ionenaustauschfasern in hoher Ausbeute erhalten werden und daß die Salzspaltungskapazität bemerkenswert erhöht wird. Ferner wird durch den Zusatz von Salzen der industrielle Vorteil erhalten, daß die Verfärbung eines Reaktionsbades und die Ausbil- ω dung giftiger Gase gehemmt wird und die Reaktionswärme gesteuert wird.

In der Kationenaustauschfaser mit dem Schwefelsäureesterrest beträgt der Bereich 2,0 bis 4,0 mg-äq/g und die gesamte Kationenaustauschkapazität einschließlich b5 der schwach sauren Austauschkapazität, bezogen auf den Carboxylrest, beträgt 2J5 bis 5,5 mg-äq/g. Auch wenn die Kationenaustauschfaser in eine 2 n-HCl-Lösung, welche normalerweise zur Regenerierung verwendet wird, während 4 Tagen getaucht wird, wird keine Erniedrigung der Kapazität beobachtet. Ferner haben die Ionenaustauschfasern eine gute Flexibilität und Lösungsmittelbeständigkeit und besitzen eine überlegene Dauerhaftigkeit.

Nach der Einführung des Ionenaustau^r~hrestes gemäß der Erfindung können die Fasern zu beliebigen Produkten geformt werden, wie Fäden, Garne, Tücher oder nichtgewebte Tücher. Andererseits können die Dehydratisierungsstufe und die lonenaustauschresteinführungsstufe nach der Verarbeitung der Ausgangsfasern vom PVA-Typ zu beliebigen Produkten angewand werden.

Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

Ein handelsübliches PVA mit einem durchschnittli chen Polymerisationsgrad von 1200 und einem Verseifungsgrad von 993 Mol-% wurde erhitzt und in Wasser gelöst so daß eine wäßrige 30%ige Lösung erhalten wurde und 5 Gew.-% Ammoniumpolyphosphorsäure, bezogen auf PVA, wurden zugesetzt Die erhaltene

PVA-Lösung wurde der Trockspinnung in üblicher Weise unterzogen. Die erhaltene Faser hatte eine Festigkeit von 5 g/d und eine Dehnung von 10%.

Diese Faser wurde von 60⁰C auf 180°C mit einer Erhöhungsgeschwindigkeit von IOO°C/Std. in Luft erhitzt und bei dieser Temperaturen während 30 Minuten und 40 Minuten gehalten, so daß 2 Klassen von teilweise polyenisierten PVA-Fasern mit einem Gewk'ntsverlust von 7% bzw. 10% erhalten wurden. Die erhaltenen Fasern hatten eine Festigkeit von 3,5 g/d bzw. 3,0 g/d und beide waren flexible Fasern mit einer Dehnung von etwa 9,0%. Sie ergaben auch keine Quellung oder Schrumpfung bei einer Behandlung mit siedendem Wasser und widerstanden einer 6,0 n-Natriumhydroxidlösung und Schwefelsäure und konnten durch eine übliche Strich- oder Wirkmaschine gestrickt oder gewirkt werden.

Dann wurden die nach der vorstehenden Dehydratisierungsbehandlung gestrickten Faserproben in ein aus 3 Gewichtsteilen Ammoniumsulfat und 7 Gewichtsteilen 98%iger H₂SO₄ bestehendes Reaktionsbad bei Normaltemperatur während 24 Stunden zur Sulfatisierungsreaktion eingetaucht. Dabei wurden 2 gestrickte lonenaustauschfasern mit einer Salzspaltungskapazität von 4,0 mg-äq/g bzw. 3,7 mg-äq/g erhalten.

Beispiel 2

Die Dehydratationsbehandlung und Sulfatationsreaktion wurden nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel I durchgeführt, wobei jedoch sekundäres Ammoniumsulfat als Dehydratationsreaktionsbeschleunigungsmittel verwendet wurde. Die erhaltene Faser hat die gleiche Salzspaltungskapazität wie diejenige von Beispiel 1.

Beispiel 3

Eine wäßrige 30%ige Lösung von handelsüblichem PVA mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 1200 und einem Verseifungsgrad von 99,9 Mol-% wurde mit 5 Gew.-% Ammoniumpolyphosphorsäure, bezogen auf PVA, versetzt und nach dem üblichen Trockenspinnverfahren gesponnen. Die erhaltene PVA-Faser hatte eine Festigkeit von 5 g/d und eine Dehnung von 10%.

Dann wurde die Faser unter einer Spannung von 5mg/d von 60⁰C auf 18O⁰C mit einer Erhöhungsgeschwindigkeit von 100°C/Std. erhitzt und bei 180⁰C während I Stunde gehalten. Die erhaltene dehydrati-"' sierte Faser hatte einen Gewichtsverlust von 14%, eine Festigkeit von 2,5 g/d und eine Dehnung von 12%.

Dann wurde die dehydratisierte Faser einer Sulfatationsreaktion in einem Bad aus 3 Gew.-% Ammoniumsulfat und 7 Gew.-% rauchender Schwefelsäure, das m 20% SOj enthielt, bei Normaltemperatur während 24 Stunden unterworfen. Die erhaltene lonenaustauschfaser hatte eine Salzspaltungskapzität von 3,9 mg-äq/g.

Diese lonenaustauscherfaser wurde in den Na-Typ überführt und bei 80⁰C während 24 Stunden getrocknet '■"> oder in einer 2,0 n-NaOH-Lösung von 60⁰C während 24 Stunden gehalten, zeigte jedoch keine Erniedrigung der Kapazität und ergab eine gute Dauerhaftigkeit. Wenn diese Faser in eine 12 n-HCl-Lösung bei Normaltemperatur während 15 Minuten eingetaucht wurde, zeigte sie 2« keine Erniedrigung der Kapazität und zeigte somit eine gute Säurebeständigkeit unter normalen Regenerierbedingungen.

B e i s ρ i e I 4

Unter Anwendung der Ammoniumpolyphosphorsäure enthaltenden PVA-Faser, die in Beispiel 1 verwendet wurde, wurde ein nichtgewebtes Tuch mit einem

J» Gewicht von 150 g/m² nach dem Nadelstechverfahren hergestellt.

Dieses nichtgewebte Tuch wurde von 6O⁰C auf 18O⁰C mit einer Erhöhungsgeschwindigkeit von 100°C/Std. in Luft erhitzt und bei dieser Temperatur während 90

υ Minuten gehalten, so daß ein teilweise polyenisiertes nichtgewebtes PVA-Tuch mit einem Gewichtsverlust von 20% erhalten wurde. Dann wurde das erhaltene nichtgewebte Tuch einer Sulfatationsreaktion in einem Bad aus 3 Gew.-Teilen Ammoniumsulfat und 7

■in Gew.-Teilen 98%iger H₂SO₄ bei Normaltemperatur während 24 Stunden unterworfen. Es wurde dadurch eil nichtgewebtes lonenaustauschtuch mit einer Salzspallungskapazität von 3,5 mg-äq/g erhalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Fasern mit Kationenaustauschkapazität, bestehend aus einer teilweise polyenisierten Polyvinylalkoholfaser mit darin durch Sulfatisierung der Hydroxylgruppen der verbliebenen Vinylalkoholeinheiten eingeführten Schwefelsäureesterresten, wobei die teilweise polyenisierte Polyvinylalkoholfaser durch Dehydratisierung einer Faser vom Polyvinylalkoholtyp mittels Erhitzen bis zu einem Dehydratationsgewichtsverlust von 5 bis 25% erhalten worden ist.

2. Verfahren zur Herstellung von Kationenaustauschfasern nach Anspruch 1 mit Schwefelsäureesterresten als Kationenaustauschrest, dadurch gekennzeichnet, daß eine Faser vom Polyvinylalkoholtyp, die ein Beschleunigungsmittel für die Dehydratationsreaktion enthält, zur Dehydratisierung und Bildung einer teilweise polyenisierten Polyvinyiaücoholfaser auf Temperaturen von 80 bis 22ö^oC bis zu einem Dehydralaiionsgewichlsverlust von 5 bis 25% erhitzt wird und diese teilweise polyenisierte Polyvinylalkoholfaser dann einer Sulfatisierung der Hydroxylgruppen der verbliebenen Vinylalkoholeinheiten durch Behandlung mit einem Schwefelsäurebad, welches Salze in Mengen von 10 Gew.-% des Bades bis zur Sättigungskonzentration enthält, bei einer Temperatur von IO bis 100⁰C unterzogen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, di'^ die Sulfatisierung in einem Schwefelsäurebad ausgeführt wird, welches Schwefelsäure einer Konzentration von 80 bis 100% oder rauchende Schwefelsäure mit e^;aem Gehalt von SOi bis zu 60% und als Salze Sulfate oder Bisulfatc enthält.