RU2563282C2 - Способ получения пористого материала - Google Patents
Способ получения пористого материала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2563282C2 RU2563282C2 RU2014103093/05A RU2014103093A RU2563282C2 RU 2563282 C2 RU2563282 C2 RU 2563282C2 RU 2014103093/05 A RU2014103093/05 A RU 2014103093/05A RU 2014103093 A RU2014103093 A RU 2014103093A RU 2563282 C2 RU2563282 C2 RU 2563282C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- porous material
- particle size
- density polyethylene
- cellulose
- low
- Prior art date
Links
- 239000011148 porous material Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 26
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 18
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 11
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 4
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 10
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 claims description 9
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 8
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 8
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 7
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 abstract description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 13
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000011149 active material Substances 0.000 abstract description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 abstract description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 abstract description 2
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 abstract description 2
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010008 shearing Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 9
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 9
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 7
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 5
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical class C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 3
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 description 3
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000872198 Serjania polyphylla Species 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 229910052586 apatite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- SHFGJEQAOUMGJM-UHFFFAOYSA-N dialuminum dipotassium disodium dioxosilane iron(3+) oxocalcium oxomagnesium oxygen(2-) Chemical compound [O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[Na+].[Na+].[Al+3].[Al+3].[K+].[K+].[Fe+3].[Fe+3].O=[Mg].O=[Ca].O=[Si]=O SHFGJEQAOUMGJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound O=C.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000008216 herbs Nutrition 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;fluoride;triphosphate Chemical compound [F-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 1
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000010458 rotten stone Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H sodium hexametaphosphate Chemical compound [Na]OP1(=O)OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])O1 GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области получения сорбционно-активных материалов, используемых при разделении и очистке газовых и паровых смесей различной природы, для очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов, а также для очистки сточных вод от белковых токсикантов. Способ получения пористого материала 2 формованием путем термобарического прессования при давлении 127-128 кПа и температуре 115-125°C в течение 2-3 мин композиции, содержащей 30-80% целлюлозы и 18-20% полиэтилена низкой плотности с размерами частиц 0,06-0,15 мкм, полученные путем одновременного воздействия высокого давления и сдвиговой деформации в аппаратах экструзионного типа при температурах, близких к температуре плавления полиэтилена низкой плотности, 1-25% углеродного материала с размером частиц 0,03-50 мкм и 1-25% высокодисперсного диоксида кремния, с получением цилиндрических гранул. Пористый материал является эффективным и универсальным сорбентом. 1 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к области получения сорбционно-активных материалов, используемых при разделении и очистке газовых и паровых смесей различной природы, для очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов, а также для очистки сточных вод от белковых токсикантов.
Известен пористый фильтрующий элемент [Патент РФ 22852494, кл. B01J 20/20, B01J 20/26, B01D 39/02, опубл. 27.08. 2008], который получен сжатием в условиях нагрева, например литьем под давлением или прессованием, методом непрерывной экструзии, методом каландрирования смеси исходных компонентов, содержащих активированные углеродные частицы, ионообменный материал и полимерное связующее. Исходная смесь содержит в мас.%: активированные углеродные частицы 50-95, ионообменные полиакрилонитрильные волокна 3-30, полимерное связующее 10-15, при этом не более 90% активированных углеродных частиц составляют гранулированные частицы, остальные углеродные частицы порошкообразные, а средняя длина ионообменных полиакрилонитрильных волокон больше среднего диаметра гранулированных активированных углеродных частиц. Гранулированный активированный уголь имеет размер частиц 30-500 мкм, порошкообразный активированный уголь - 0,5-20 мкм, порошкообразное полимерное связующее не более 3 мм. Фильтрующий элемент позволяет очистить воду от органических примесей, хлора, коллоидных частиц и от некоторых катионов тяжелых металлов.
Однако при использовании фильтрующего элемента возникает проблема засорения «самим собой», когда мелкие частицы наполнителя, находящиеся в начале фильтрующего элемента под напором проходящей жидкости, отрываются и закупоривают последующие слои фильтра. Проблема самозакупоривания вызвана тем, что по данной технологии изготовления сорбента, чтобы добиться приемлемых сорбционных свойств, приходиться значительно снизить массовую долю связующего (до 15%) в пользу наполнителя, это приводит к недостаточной сцепке связующего и наполнителя. Еще один недостаток известного фильтрующего элемента состоит в способе формования - литьем под давлением, при котором расплавленный полимер закупоривает поры сорбента, и, соответственно, снижается сорбционная активность.
Известен пористый фильтрующий элемент [Патент США 5882517, кл. B01D 39/00, опубл. 16.03.1999], состоящий из трех компонентов: водоочищающего (от загрязнителей), укрепляющего (пористый элемент) и связующего. В качестве водоочищающего компонента используются волокна и порошкообразные наполнители, действующие по принципу пористой матрицы, напримерпорошкообразный активированный уголь с размером пор 10-400 мкм, типичным для пористых карбон-блоков (фирмы Calgon, Barnebey). Компонент, способствующий укреплению пористого элемента, может быть порошкообразным, волокнистым или жидким. Преимущественно применяют полиэтиленовые или полипропиленовые волокна. В качестве связующего используют полиэтиленовые или полипропиленовые волокна, феноло- или меламиноформальдегидные порошкообразные смолы.
Недостатком известного пористого фильтрующего элемента является недостаточная проницаемость элемента, обусловленная введением в смесь прочностного компонента соединений с гидрофобностью поверхности частиц или волокон.
Известно средство для очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов [Патент РФ 2148025, кл. C02F 1/28, C09K 3/32, C02F 1101/326 опубл. 27.04. 2000], изготовленное в виде пластины на основе композиции резиновой крошки и порошкообразного полиэтилена, измельченного волокнистого целлюлозного материала при следующем соотношении компонентов (масс.ч): резиновая крошка 100, полиэтилен 15-25, измельченный волокнистый целлюлозный материал 10-30. В качестве измельченного волокнистого целлюлозного материала используют солому, высушенные травы. Размеры волокон пшеницы составляли 1-5 мм. Измельчение соломы проводят на лабораторных вальцах в течение 3 мин. Композицию готовят смешением резиновой крошки, порошкообразного полиэтилена и измельченной соломы в лопастной мешалке в течение 10 мин. Полученную смесь помещают в формы, обеспечивающие получение пластин толщиной 15 мм. Формы со смесью помещают в термостат и термостатируют при 165°C в течение 20 минут. Средство обеспечивает увеличение степени поглощения, более быструю сорбцию нефтяного пятна и защиту побережья, повышение удобства использования сорбирующего материала. Монослойность известного средства облегчает его изготовление.
Однако по предлагаемой технологии изготовления известного средства из-за высокой температуры формования не обеспечивается требуемая удельная поверхность сорбента, а использование крупных частиц исходных компонентов приводит к неоднородности композиции.
Известен способ получения пористого материала [Патент РФ 2134701, кл. C08J 9/24, C08L 1/02, опубл. 20.08.1999] путем формования композиции, содержащей целлюлозу, термопластичный полимер и минеральный наполнитель, прессованием под давлением и сушкой при нагревании, формование проводят из 0,2-1,9%-ной водной суспензии, содержащей целлюлозу и наполнитель, по меньшей мере одного слоя, последующего обезвоживания его самотеком и вакуумированием при остаточном давлении 0,2-0,8 кгс/см2, прессованием под давлением и сушкой при нагревании, при этом в качестве наполнителя используют порошок термопластичного полимера с размером частиц не более 0,5 мм в количестве 0,1-25 мас.%, прессование осуществляют под давлением с усилием 0,5-5,0 кгс/см2, а сушку при температуре 80-140°C в течение 10-40 мин. После сушки отформованный материал термообрабатывают воздухом или паром при температуре расплава термопластичного полимера, после чего температуру снижают ниже температуры расплава термопластичного полимера, и материал подвергают дополнительному прессованию с усилием 5,0-50 кгс/см2 в течение 1-30 с для получения материала с заданной толщиной. В качестве минерального наполнителя в количестве 0,1-65 мас.% с размером частиц не более 0,3 мм применяются материалы шунгит, цеолит, апатит, диатомит, перлит, трепел или их смеси. Изобретение позволяет получить нетоксичный пористый материал с повышенной прочностью во влажном состоянии и стойкостью к истиранию, с такой структурой пор, которая обеспечивает грубую, осветляющую и стерилизующую очистку жидкостей, например пищевых жидкостей,
Недостатком известного пористого материала является малая площадь поверхности сорбента, обусловленная термообработкой пористого материала при температуре расплава полимера, при которой происходит заплавление пор материала и ухудшение эксплуатационных характеристик материала.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения пористого материала [Базунова М.В., Бабаев М.С., Вильданова Р.Ф., Прочухан Ю.А., Колесов С.В., Ахметханов P.M. Порошково-полимерные технологии в создании сорбционно-активных композиционных материалов. // Вестник Башк. ун-та, 2011, т.16, №3, с.684-688] путем формования композиции, содержащей целлюлозу, полиэтилен низкой плотности в качестве термопластичного полимера и высокодисперсный минеральный наполнитель; предварительно целлюлозу и полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) подвергают измельчению путем одновременного воздействия высокого давления и сдвиговой деформации в аппаратах экструзионного типа при температурах, близких к температуре плавления полиэтилена с получением порошков с размерами частиц 0,06-0,15 мкм; в качестве минерального наполнителя используют углеродный материал с размером частиц 0,03-50 мкм при следующем соотношении компонентов в мас.%:
| целлюлоза | 30-79 |
| ПЭНП | 20 |
| углеродный материал | 1-50, |
а формование осуществляют термобарическим прессованием при давлении 127-128 кПа и температуре 115-125°C в течение 2 мин. В качестве углеродного материала используют технический углерод, активированный уголь, измельченное активированное углеродное волокно или их смеси в любом соотношении. Технический углерод с размерами частиц 0,03-0,15 мкм получают окислительной конденсацией метана, активированный уголь и активированное углеродное волокно с размерами частиц 5-50 мкм получают измельчением на шаровой мельнице в течение 10-20 с. Пористый материал получают в виде цилиндрических гранул диаметром 7,0-7,2 мм и высотой 3-4 мм.
Недостатком известного пористого материала является недостаточная эффективность и универсальность.
Технической задачей изобретения является получение эффективного и универсального пористого материала.
Поставленная задача достигается предлагаемым способом получения пористого материала путем формования композиции, содержащей целлюлозу и ПЭНП с размерами частиц 0,06-0,15 мкм, полученных путем одновременного воздействия высокого давления и сдвиговой деформации в аппаратах экструзионного типа при температурах, близких к температуре плавления полиэтилена низкой плотности, и углеродный материал с размером частиц 0,03-50 мкм в качестве минерального наполнителя, формование осуществляют путем термобарического прессования при давлении 127-128 кПа и температуре 115-125°C в течение 2-3 мин с получением цилиндрических гранул, при этом пористый материал в качестве минерального наполнителя дополнительно содержит высокодисперсный диоксид кремния с размером частиц 0,02-0,08 мкм при следующем соотношении компонентов в мас.%:
| целлюлоза | 30-80 |
| ПЭНП | 18-20 |
| углеродный материал | 1-25 |
| высокодисперсный диоксид кремния | 1-25. |
В качестве высокодисперсного диоксида кремния используют белую сажу марок БС-50, БС 100, БС-120 по ГОСТ 18307-78.
Техническим результатом, достигаемым при использовании заявляемого изобретения, является получение сорбента, обладающего более развитой поверхностью и лучшими сорбционными характеристиками.
Использование высокодисперсного диоксида кремния в составе пористого материала придает пористому материалу высокую сорбционную активность по парам полярных и малополярных органических жидкостей.
Так как целлюлоза имеет высокую степень набухания в воде (450%), что может привести к разрушению таблеток, содержание ее в композиции, как показали испытания по сорбции воды, не должно превышать 80 масс.%. Нижний предел содержания целлюлозы - 30 масс.% обусловлен необходимостью обеспечить высокоразвитую пористую структуру пористого материала и, соответственно, его высокую удельную поверхность.
Оптимальное содержание связующего компонента - ПЭНП - должно быть в пределах 18-20 масс.%. При содержании ПЭНП менее 18% снижается механическая прочность пористого материала. Более высокое содержание ПЭНП (более 20%) приводит к уменьшению сорбционной активности композита. Также, при оптимальном содержании ПЭНП, равном 18-20 масс.%, наблюдается незначительное изменение геометрических размеров таблеток в водной среде при оптимальном значении коэффициента водопоглощения.
Высокодисперсная форма исходных порошков необходима для достижения однородности распределения компонентов композиции и высокой сорбционной активности получаемого пористого материала.
Высокодисперсные углеродные материалы, такие как технический углерод, активированный уголь и активированное углеродное волокно, за счет высокой удельной поверхности, являются эффективным функционализирующим минеральным наполнителем. Целесообразно включение высокодисперсных углеродных материалов в полимерную матрицу, которая обладает высокой пористостью, например, ПЭНП/целлюлоза. Использование углеродных материалов в качестве самостоятельных сорбентов может привести к возникновению технологических затруднений, например, при их регенерации после использования в газовых и жидких средах ввиду необходимости дополнительной очистки от углеродной пыли.
Совместное применение углеродных материалов и высокодисперсного диоксида кремния в составе композиции придает универсальность пористому материалу, позволяет его использование в процессах разделения газовых и паровых смесей различной природы, при очистке от примесей кислых компонентов и осушке углеводородных газов или при очистке поверхности воды от нефти и нефтепродуктов.
При содержании углеродных материалов более 25% и диоксида кремния более 25% снижается коэффициент водопоглощения и резко увеличивается гидрофобность пористого материала. Снижение содержания углеродного материала менее 1% и высокодисперсного диоксида кремния менее 1% приводит к снижению эффективности применения пористого материала при очистке от нефти и нефтепродуктов и очистке от примесей кислых компонентов и осушке углеводородных газов.
Пример 1. Полиэтилен низкой плотности по ГОСТ 16337-77 марки 10803-020 (молекулярная масса 90000, степень кристалличности 53%, плотность 0,917 г/см3) массой 4 г и целлюлозу в виде древесных опилок массой 8 г совместно измельчают методом высокотемпературного сдвигового измельчения в условиях одновременного воздействия высокого давления и сдвиговой деформации в аппарате экструзионного типа с диаметром шнека 32 мм при температуре 125°C и давлении 50-100 МПа. Активированный уголь марки БАУ-А в количестве 4 г измельчают размолом на шаровой мельнице в течение 10-20 с получением порошка с размерами частиц 5-50 мкм. Белая сажа марки БС-100 по ГОСТ 18307-87 имеет удельную поверхность 200 м2/г и размеры частиц 0,023-0,034 мкм, взят в количестве 4 г. Изготавливают пресс-порошок смешением порошков полиэтилена низкой плотности 4 г, целлюлозы 8 г и активированного угля 4 г и белой сажи 4 г. Соотношение компонентов в масс.% составляет: целлюлоза 40, полиэтилен низкой плотности 20, углеродный материал 20, высокодисперсный диоксид кремния (белая сажа) 20. Формование пористого материала в виде гранул осуществляют путем термобарического прессования на вертикальном гидравлическом прессе под давлением 128 кПа и температуре 125°C в течение 2 мин. Получают цилиндрические гранулы диаметром 7,0-7,2 мм и высотой 3-4 мм в количестве 20 г.
Образцы пористого материала, полученные в соответствии с примером 1, обладают статической емкостью по керосину 1,54 см3/г, к тому же, вследствие умеренной гидрофобности, не осаждаются в воде, поэтому могут использоваться для очистки поверхности водоемов от нефти и нефтепродуктов.
Гранулы пористого материала обладают статической емкостью по сконденсированным парам бензола и ацетона 0,8 см3/г и 0,4 см3/г соответственно, что превышает емкость активированного угля. Статическая емкость данной композиции по парам гептана составляет 0,21 см3/г. Для этого же пористого материала наблюдается минимальное остаточное содержание бензола после его десорбции из пор при t=70°C в течение 120 мин, что позволяет сделать вывод о том, что разработанные материалы обладают лучшей способностью к регенерации в мягких условиях по сравнению с активированным углем. Следовательно, предлагаемые пористые материалы целесообразно применять при разделении и очистке газовых и паровых смесей различной природы.
Предлагаемый пористый материал обеспечивает увеличение селективности поглощения при разделении газовых и паровых смесей углеводородов, более быструю сорбцию нефтяного пятна при очистке поверхности воды от нефти и нефтепродуктов и защиту побережья, повышение удобства использования сорбирующего материала.
Совместное использование гидрофобного углеродного материала и высокодисперсного диоксида кремния позволяет значительно расширить функциональные свойства и область применения пористого материала и обеспечивает универсальность свойств сорбента.
Claims (2)
1. Способ получения пористого материала путем формования композиции, содержащей целлюлозу и полиэтилен низкой плотности с размерами частиц 0,06-0,15 мкм, полученные путем одновременного воздействия высокого давления и сдвиговой деформации в аппаратах экструзионного типа при температурах, близких к температуре плавления полиэтилена низкой плотности, и углеродный материал с размером частиц 0,03-50 мкм в качестве минерального наполнителя, формование осуществляют путем термобарического прессования при давлении 127-128 кПа и температуре 115-125°C в течение 2-3 мин с получением цилиндрических гранул, отличающийся тем, что пористый материал в качестве минерального наполнителя дополнительно содержит высокодисперсный диоксид кремния с размером частиц 0,02-0,05 мкм при следующем соотношении компонентов в мас.%:
целлюлоза 30-80
полиэтилен низкой плотности 18-20
углеродный материал 1-25
высокодисперсный диоксид кремния 1-25
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве высокодисперсного диоксида кремния используют белую сажу марок БС-50, БС 100, БС-120.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014103093/05A RU2563282C2 (ru) | 2014-01-29 | 2014-01-29 | Способ получения пористого материала |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014103093/05A RU2563282C2 (ru) | 2014-01-29 | 2014-01-29 | Способ получения пористого материала |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014103093A RU2014103093A (ru) | 2015-08-10 |
| RU2563282C2 true RU2563282C2 (ru) | 2015-09-20 |
Family
ID=53795687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014103093/05A RU2563282C2 (ru) | 2014-01-29 | 2014-01-29 | Способ получения пористого материала |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2563282C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2661230C1 (ru) * | 2017-08-16 | 2018-07-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" | Биоразлагаемый полимерный композиционный материал на основе смеси полиэтилена низкого давления и вторичного полипропилена |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5882517A (en) * | 1996-09-10 | 1999-03-16 | Cuno Incorporated | Porous structures |
| RU2134701C1 (ru) * | 1998-05-29 | 1999-08-20 | Татаренко Олег Федорович | Способ получения пористого материала |
| RU2148025C1 (ru) * | 1999-01-10 | 2000-04-27 | Волгоградский государственный технический университет | Средство для очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов |
| RU2203127C2 (ru) * | 1998-01-29 | 2003-04-27 | Сарториус Аг | Вспененные пористые мембраны из термопластичных полимеров, а также способ и устройство для их изготовления |
| RU2282494C2 (ru) * | 2004-04-08 | 2006-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью ООО "Аквафор" (ООО "Аквафор") | Пористый фильтрующий элемент (варианты) |
-
2014
- 2014-01-29 RU RU2014103093/05A patent/RU2563282C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5882517A (en) * | 1996-09-10 | 1999-03-16 | Cuno Incorporated | Porous structures |
| RU2203127C2 (ru) * | 1998-01-29 | 2003-04-27 | Сарториус Аг | Вспененные пористые мембраны из термопластичных полимеров, а также способ и устройство для их изготовления |
| RU2134701C1 (ru) * | 1998-05-29 | 1999-08-20 | Татаренко Олег Федорович | Способ получения пористого материала |
| RU2148025C1 (ru) * | 1999-01-10 | 2000-04-27 | Волгоградский государственный технический университет | Средство для очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов |
| RU2282494C2 (ru) * | 2004-04-08 | 2006-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью ООО "Аквафор" (ООО "Аквафор") | Пористый фильтрующий элемент (варианты) |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| БАЗУНОВА М.В. и др. Порошково-полимерные технологии в создании сорбционно-активных композиционных материалов.//Вестник Башкирского университета, 2011, т.16, N3, с.684-688. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2661230C1 (ru) * | 2017-08-16 | 2018-07-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" | Биоразлагаемый полимерный композиционный материал на основе смеси полиэтилена низкого давления и вторичного полипропилена |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2014103093A (ru) | 2015-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5117067B2 (ja) | プロセス液体中の生物学的汚染物質の除去のための吸着性フィルタ材 | |
| US7160366B2 (en) | Filter element | |
| JP2735990B2 (ja) | フィルターユニットを製造するための方法及びその方法により製造されたフィルターユニット | |
| US10023475B2 (en) | Water processing filter and manufacturing method therefor | |
| CN111511466B (zh) | 吸附过滤器 | |
| JPS60238145A (ja) | 固定化炭素粒子を含有する自己支持性構造体及びその成形方法 | |
| CN102076608B (zh) | 碱性硫酸镁粒状物及其制备方法 | |
| CN113423500A (zh) | 吸附用烧结体及其制造方法以及吸附装置 | |
| RU2563282C2 (ru) | Способ получения пористого материала | |
| KR101391649B1 (ko) | 다층형 활성탄 필터블록, 이를 이용한 정수용 필터 및 그의 제조방법 | |
| Nuilerd et al. | Pellet activated carbon production using parawood charcoal from gasifier by KOH activation for adsorption of iron in water. | |
| RU2661230C1 (ru) | Биоразлагаемый полимерный композиционный материал на основе смеси полиэтилена низкого давления и вторичного полипропилена | |
| JP2000342918A (ja) | 濾過フィルタおよび浄水器 | |
| CN115943125A (zh) | 用于从流体中去除pfas的具有高体积碘值和高体积糖蜜值的吸附剂和其制备和使用方法 | |
| San et al. | Adsorption characteristics, isotherm and kinetics of a novel polyHIPE/pullulan composite for removing Congo Red dye | |
| US4248705A (en) | Process for removing oil from oily waste water streams | |
| NL1015961C2 (nl) | Toepassing van een adsorbens voor de verwijdering van vloeibare, gasvormige en/of opgeloste bestanddelen uit een processtroom. | |
| JP3396057B2 (ja) | 紙シートでない成形吸着体 | |
| TWI754251B (zh) | 吸附材料、重金屬去除劑、以及使用其之成形體及淨水器 | |
| EA022618B1 (ru) | Наполнители для фильтра в виде блока из оксида алюминия | |
| JP6695764B2 (ja) | 浄水器用活性炭及びそれを用いた浄水器用カートリッジ | |
| JP2002263637A (ja) | 浄水ユニット | |
| RU2736586C1 (ru) | Формованный наноструктурированный микропористый углеродный сорбент и способ его получения | |
| JPH1147735A (ja) | 油吸収材、油吸収材成型体及びそれらの製造方法 | |
| JPH11333290A (ja) | 吸着成形体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170130 |