CS238777B1

CS238777B1 - Ion exchanger-based water-based water-dispersible water-borne composition and process for its manufacture

Info

Publication number: CS238777B1
Application number: CS839178A
Authority: CS
Inventors: Marcela Prudilova; Vlastislav Kuehnel; Frantisek Kucera
Original assignee: Marcela Prudilova; Vlastislav Kuehnel; Frantisek Kucera
Priority date: 1983-12-08
Filing date: 1983-12-08
Publication date: 1985-12-16
Also published as: CS917883A1

Abstract

Řešení se týká vodou ředitelné komposice na bázi akrylátgvé disnecze s iontooěniči pro jednolázňovou impregnaci vlákenných ološných útvarů, určených zejména pro odstraňování fyziologicky závadných a nežádoucích látek z pitné vody. Podstatou řešení je, že kompozice obsahuje 5 až 30 % nojiva na bázi akrylátu, 5 sž 10 % akrylátového polyelektrolytu 1 až 30 % práškového aktivního uhlí, v němž alespoň 87 6 částic má velikost do 40 yum a 1 ažv30 % práškového iontoměniče, v němž alesaoň 80 % částic má velikost čo 50 /umThe solution relates to a water-dilutable composition based on acrylic resin with ion exchangers for single-bath impregnation of fibrous waste formations, intended in particular for the removal of physiologically harmful and undesirable substances from drinking water. The essence of the solution is that the composition contains 5 to 30% of an acrylate-based binder, 5 to 10% of an acrylate polyelectrolyte, 1 to 30% of powdered activated carbon, in which at least 87% of the particles have a size of up to 40 μm and 1 to 30% of a powdered ion exchanger, in which at least 80% of the particles have a size of up to 50 μm

Description

(54) Vodou ředitelná kompozice na bázi akrylátové disperze s iontoměniči a způsob její výroby(54) A water-soluble composition based on an acrylate dispersion with ion exchangers and a process for its manufacture

Řešení se týká vodou ředitelné komposice na bázi akrylátgvé disnecze s iontooěniči pro jednolázňovou impregnaci vlákenných ološných útvarů, určených zejména pro odstraňování fyziologicky závadných a nežádoucích látek z pitné vody.The present invention relates to a water-dilutable acrylate disintegration composition with ion exchange resins for single-impregnation of fiber alder formations, in particular for the removal of physiologically objectionable and undesirable substances from drinking water.

Podstatou řešení je, že kompozice obsahuje 5 až 30 % nojiva na bázi akrylátu, sž 10 % akrylátového polyelektrolytu 1 až 30 % práškového aktivního uhlí, v němž alespoň 87 6 částic má velikost do 40 yum a 1 až_v30 % práškového iontoměniče, v němž alesaoň 80 % částic má velikost čo 50 /um.The invention is characterized in that the composition comprises 5-30% nojiva based on acrylate, SZ 10% acrylic polyelectrolyte 1-30% powdered activated carbon, wherein at least 87 6 particles having a size up to 40 .mu.m and 1 to _30% ion exchange powder in wherein at least 80% of the particles have a particle size of 50 µm.

Vynález se týká vodná akrylátové disperze pre jednolázňovou impregnaci vlákenných plošných útvarů, určených zejména pro odstraňování fyziologicky závadných látek, jako jsou např. nitráty, nitridy, nitresloučeniny, rtul, kadmium, chrom, arzín, stříbro, olovo, antimon, zbytková tvrdost vody a cizorodých látek, jako jsou tenzidy, herbicidy, organofosfáty, ropné produkty, volný chlor apod. z pitné vody.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an aqueous acrylate dispersion for single-phase impregnation of fibrous sheets, in particular for the removal of physiologically objectionable substances, such as nitrates, nitrides, nitro compounds, mercury, cadmium, chromium, arsenic, silver, lead, antimony, substances such as surfactants, herbicides, organophosphates, petroleum products, free chlorine and the like from drinking water.

Doposud se k tomuto účelu používá granulovaných iontoměničů. Jemné mleté nebo préSkové iontoměniče se v praxi nepoužívají přesto, že mají řádoví větší povrch než granule kvůli značnému snížení průtočnoeti a špatnou smáčivost filtru. Dále je známá použití granulovaného a práškového aktivního uhlí při odstraňování nežádoucích látek z pitné vody, cukerných šlév, k odbarvování vín apod. Kombinace práškových iontoměničů s práškovým aktivním uhlím není známá. I když je možná nanášení práškových iontoměničů ve směsi s práškovým aktivním uhlím v potřebném množství na vlákenný plošný útvar přímo z impregnační' .směsi, příprava vysoce plněných vlcekomponentních disperzí je obtížná, především z hlediska jejich stability a návazného zpracování při impregnaci.Granular ion exchangers have hitherto been used for this purpose. Fine ground or particle ion exchangers are not used in practice despite having an order of magnitude larger surface area than the granules due to a significant reduction in flow rate and poor filter wettability. Further, it is known to use granular and powdered activated carbon to remove undesirable substances from drinking water, sugar cakes, to decolorize wines, etc. The combination of powdered ion exchangers with powdered activated carbon is not known. Although it is possible to apply powdered ion exchangers in admixture with powdered activated carbon to the fibrous sheet directly from the impregnation composition, the preparation of highly filled wolf component dispersions is difficult, especially in view of their stability and subsequent processing during impregnation.

Nevýhody dosavadních řešení lze odstranit vodnau akrylátovou disperzí podle vynálezu, jejíž podstatou je, že obsahuje 5 až 30 % pojivá na bázi akrylátu, 5 až 10 % akrylátováho polyelektrolytu, 1 až 30 % práškového aktivního uhlí, v němž alespoň 87 % částic má velikost do 40/im a 1 až 30 % práškového iontoměniče, v němž alespoň 80 % částic má velikost do 50 yum.Disadvantages of the prior art can be eliminated by the aqueous acrylate dispersion according to the invention, which comprises 5 to 30% acrylate-based binder, 5 to 10% acrylate polyelectrolyte, 1 to 30% powdered activated carbon, in which at least 87% of the particles have a 40 µm and 1 to 30% of a powder ion exchanger wherein at least 80% of the particles are up to 50 µm in size.

Disperze se podle vynálezu připravuje tak, že v roztoku, vzniklém z dispergátoru na bázi akrylátového polyelektrolytu a vody se nejdříve rozdisperguje práškový iontomšnič, návazně pak i prášková aktivní uhlí a směs se dokonale rozmíchá, načež se do vzniklá disperze přidá pojivo na bázi polyakřylesteru a disperze se zhomogenizuje.According to the invention, the dispersion is prepared by first dispersing a powder ion exchanger followed by powdered activated carbon in a solution formed from an acrylate polyelectrolyte-water dispersant, followed by powdered charcoal, and then mixing the polyacrylate ester binder and dispersion into the dispersion. is homogenized.

Vodná akrylátové disperze podle vynálezu má vysoký obsah iontoměničů a práškového aktivního uhlí a impregnovaným útvarům dodává aktivní schopnost vázat anionty nebo kationty určitých látek a kovů a současně sorpčně vázat cizorodá látky a přitom má pojivý účinek jak k pavrchu, tak i k iontoměničům i práškovému aktivnímu uhlí.The aqueous acrylate dispersion according to the invention has a high content of ion exchangers and powdered activated carbon and impregnates the active ability to bind anions or cations of certain substances and metals, and at the same time absorbs foreign substances while having binding effect to both spider, ion exchangers and powdered activated carbon.

Výhodou vynálezu je, že vodné akrylátové disperze je stabilní, aktivně sorpční plnldla, tj. iontoměnič a prášková aktivní uhlí sediraentuje jen velmi pomalu a disperze je vhodná pro jednolázňovou impregnaci i po delším časovém období, tj. ež.24 hodin po přípravě. Viskozitu disperze lze ve vhodném rozmezí 0,2 až 1,5 Pas snadho regulovat obsahem vody.It is an advantage of the invention that the aqueous acrylate dispersion is stable, actively sorptive filler, i.e., the ion exchanger and the pulverized activated carbon is only very slow to sediment and the dispersion is suitable for a single-bath impregnation even after a prolonged period of time, i.e. up to 24 hours after preparation. The viscosity of the dispersion can be easily controlled by the water content within a suitable range of 0.2 to 1.5 Pas.

Vodná akrylátové disperze podle vynálezu obsahuje 1 až 30 % práškového aktivního uhlí s obsahem nejméně 87 % částic velikosti do 40 /im e 1 až 30 % práškového anionaktivního nebo kationektivního iontoměniče s obsahem nejméně 80 % částic velikosti do 50 /pm.The aqueous acrylate dispersion according to the invention comprises 1 to 30% powdered activated carbon containing at least 87% particle size up to 40 µm and 1 to 30% powdered anionic or cationic ion exchanger containing at least 80% particle size up to 50 µm.

Disperze dále obsahuje 5 až 10 % dispergátoru, např. akrylátového polyelektrolytu a 5 až 30 % polyakrylátováho pojivé.The dispersion further comprises 5 to 10% of a dispersant, e.g. an acrylate polyelectrolyte and 5 to 30% of a polyacrylate binder.

Pro snížení pěnivosti může disperze obsahovat také 0,5 až 5 % silikonového odpěňovače. Způsob přípravy vodné akrylátové disperze se provádí tak, že 5 až 10 % dispergátoru se rozmíchá v 30 až 70 % vody, vztaženo na celkovou hmotnost výsledné disperze, návazně se přidá a disperguje 1 až 30 % práškového iontoměniče, potom se přidá a rozdisperguje 1 až 30 % práškového aktivního uhlí. Do takto vzniklé disperze se přidá 5 až 10 % polyakrylétevého pojivá a směs se důkladně zamíchá. Pro snížení pěnivosti se případně přidá 0,5 až 5 % silikonového odpěňovače. Koncentrace výsledné disperze je v rozmezí 20 až 50 %.To reduce foaming, the dispersion may also contain 0.5 to 5% silicone antifoam. The process for preparing the aqueous acrylate dispersion is carried out by mixing 5-10% of the dispersant in 30-70% of water, based on the total weight of the resulting dispersion, subsequently adding and dispersing 1-30% of the powdered ion exchanger, then adding and dispersing 1 to 30% powdered activated carbon. 5-10% polyacrylic binder is added to the dispersion thus formed and mixed thoroughly. 0.5 to 5% of a silicone defoamer is optionally added to reduce foaming. The concentration of the resulting dispersion is in the range of 20 to 50%.

Pro bližší ujasnění předmětu vynálezu jsou popsány konkrétní příklady provedení. Procenta jsou míněna hmotnostně.In order to clarify the subject matter of the invention, specific embodiments are described. Percentages are by weight.

Příklad 1Example 1

Vodná akrylátová disperze obsahuje 3 % jemně mletého práškového aktivního uhlí, v němž alespoň 87 % částic má velikost de 40 fiia, 30 % práškového iontoměniče, v němž alespoň 80 % částic má velikost de 50 ^um, 9 % akrylátového polyelektrolytu - kyseliny akrylová a její sodná nebe amonné soli, 9 % pojivá na bázi akrylátu s příměsí styrenu (de 20 %) a 48 % vody. Dále mdže disperze obsahovat 1 % silikoneváho odpěňovače.The aqueous acrylate dispersion comprises 3% finely ground powdered activated carbon in which at least 87% of the particles have a de 40 µm size, 30% ion exchange powder in which at least 80% of the particles have a de 50 µm size, 9% acrylic polyelectrolyte acrylic acid and its sodium or ammonium salts, 9% acrylate-based binder with admixture of styrene (de 20%) and 48% water. Further, the dispersion may contain 1% silicone antifoam.

Příklad 2Example 2

Vodná akrylátevá disperze obsahuje 16 % jemně mletého práškového aktivního uhlí, % práškového ienteměniče, 5 % akrylátového polyelektrolytu, 17 % polyakrylátového pojivá a 62 % vody.The aqueous acrylate dispersion contains 16% finely ground powdered activated carbon,% powdered ion exchanger, 5% acrylate polyelectrolyte, 17% polyacrylate binder, and 62% water.

Přípravu vodné akrylátevé disperze pedle příkladu 1 a 2 se provádí tak, že dispergátor - akrylátevý pelyelektrelyt se rozmíchá ve vodě. Do rozteku se přidá a rozdisperguje ienteměnič, návazně se přidá a rozdisperguje práškové aktivní uhlí a směs se dokonale promíchá. Do vzniklé disperze se přidá pojivo na bázi polyakrylesteru s příměsí styrenu, (do 20 %) a směs se zhomogenizuje. Pro snížení pěnivosti se přidává silikonový odpěnovač. Po 2 hodinách ed přípravy disperze, kdy dojde k ustálení disperze, se změní viskozita, kterou lze pedle potřeby upravit přídavkem vody; viskozita disperze je 0,2 až 1,5 Pa.s. Takte připravenou vodneu akrylátovou disperzi je možno použít k jednolázňové impregnaci plošných vlákenných útvarů.The preparation of the aqueous acrylic dispersion according to Examples 1 and 2 is carried out by mixing the acrylic pelyelectrelyt dispersant in water. The ion exchanger is added and dispersed to the solution, powdered charcoal is then added and dispersed, and the mixture is thoroughly mixed. The binder based on styrene admixture (up to 20%) is added to the resulting dispersion and the mixture is homogenized. Silicone defoamer is added to reduce foaming. After 2 hours before dispersion preparation, when the dispersion has stabilized, the viscosity changes, which can be adjusted by adding water to suit the need; the viscosity of the dispersion is 0.2 to 1.5 Pa.s. Thus, the prepared aqueous acrylate dispersion can be used to impregnate flat fiber formations in a single bath.

Vodná akrylátová disperze podle vynálezu je určena především na jednolázňovou impregnaci plošných vlákenných útvarů s filtračně sorpčními vlastnostmi pro odstraňování fyziologicky závadných zdraví škodlivých látek a látek cizorodých z pitné vody. S výhodou ji lze použít i pro čištění odpadních vod z kovozávodů, textilních závodů, případně z jaderných elektráren.The aqueous acrylate dispersion according to the invention is intended, in particular, for a single-bath impregnation of sheet fibrous structures with filtering sorption properties for the removal of physiologically harmful substances harmful to and foreign substances from drinking water. It can also be advantageously used for the treatment of waste water from metal plants, textile plants or nuclear power plants.

V obou příkladech provedení vodné akrylátové disperze je možno použít několik typů ekrylátového pojivá. V další části je uvedeno pět příkladů složení tohoto akrylátového pojivá, které jsou především vhodné pro přípravu vodné akrylátové disperze podle vynálezu:Several types of ecrylate binder can be used in both embodiments of the aqueous acrylate dispersion. The following are five examples of compositions of this acrylate binder which are particularly suitable for preparing the aqueous acrylate dispersion of the invention:

Příklad 3 až 28 % styrénu, 54 až 65 % butylakrylátu, 5 až 14 % metakrylamidu, 1 až 5 % izobutoximetakrylamidu, 1 až 3 % kyseliny akrylové,Example 3 to 28% styrene, 54 to 65% butyl acrylate, 5 to 14% methacrylamide, 1 to 5% isobutoximetacrylamide, 1 to 3% acrylic acid,

Příklad 4 až 29 % styrénu, 65 až 74 % butylakrylátu, 1 až 5 % izobutoximetakrylamidu, 1 až 5 % kyseliny metakrylové.Example 4 to 29% styrene, 65 to 74% butylacrylate, 1 to 5% isobutoximetacrylamide, 1 to 5% methacrylic acid.

Příklad 5 až 86 butylakrylátu, 5 až 15 % etylénglykoldimetakrylátu, 2 až 8 % akrylonitrilu, až 7 % n-metylolakrylamidu.Examples 5 to 86 butyl acrylate, 5 to 15% ethylene glycol dimethyl methacrylate, 2 to 8% acrylonitrile, up to 7% n-methylolacrylamide.

Příklad6 až 50 % metylmetakrylátu, 42 až 50 % etylakrylátu, 3 až 7 % metakrylamidu, 1 až 5 % n-metylolakrylamidu.Example 6 to 50% methyl methacrylate, 42 to 50% ethyl acrylate, 3 to 7% methacrylamide, 1 to 5% n-methylolacrylamide.

Příkled 7 až 82 % butylakrylátu, 8 až 18 % akrylonitrilu, 4 až 10 % metakrylamidu.Example 7 to 82% butyl acrylate, 8 to 18% acrylonitrile, 4 to 10% methacrylamide.

Příkled 8Example 8

Záhustka 70 až 80 % etylakrylát, 20 až 30 % kyselina metekryltvá.Concentrator 70-80% ethyl acrylate, 20-30% methacrylic acid.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Water-soluble acrylate dispersion-based ion exchange composition for single-phase impregnation of fibrous sheets, in particular for the simultaneous removal of physiologically harmful, harmful and foreign substances from drinking water, characterized in that it contains 5 to 30% binder based on binder acrylate, 5 to 0% acrylate polyelectrolyte, 1 to 30% powdered activated carbon in which at least 87% of the particles have a size of up to 40 µm, and 1 to 30% of the powdered leachate, of which at least 80% have a size of up to 50 µm.

2. A process for the preparation of a water-dilutable acrylate dispersion composition according to item 1. 2. The process according to claim 1, characterized in that in the solution formed from the dispersant based on acrylate polyelectrolyte and the defect, powdered powder grease is dispersed, followed by powdered charcoal, mixed thoroughly, then acrylic-based binders are added to the dispersion and homogenized.

3. The method of claim 2, wherein the viscosity of the defective acrylate dispersion is adjusted to a water content of from 0.2 to 1.5 Pas.