Полимеры с пространственно-глобулярной структурой впервые были синтезированы в СССР в середине прошлого века как разновидность ионообменных смол.
ПГС–полимеры
В настоящее время только компания «Гейзер» обладает технологией серийного производства этих материалов. ПГС-полимеры — принципиально новые материалы, сочетающие в себе сразу три метода фильтрации: механический, сорбционный и ионообменный. Ни один из существующих материалов не дает очистки по такому широкому спектру химических соединений, как ПГС-полимеры.
ПГС-полимеры — это высокомолекулярные соединения. Их можно получить из самых разных мономеров: резорцина, пирокатехина, гидрохинона, меламина, карбамида и др. В процессе синтеза ПГС-полимеров образуются микроглобулы — длинные полимерные цепочки, свернутые в клубок. Микроглобулы, соединяясь между собой, создают пористую и одновременно механически прочную структуру.
Микроглобулы обладают большой внутренней поверхностью (до 500 м2/г). Сама же поверхность микроглобул покрыта активными группами, на которых и происходит ионный обмен. Удаляемые ионы непосредственно взаимодействуют с химически активной поверхностью полимера, минуя традиционную для ионообменных смол стадию диффузии вглубь гранулы /см. рис. 2/. В результате скорость объемной фильтрации ПГС-полимеров в 10-20 раз выше, чем у обычных гранулированных ионообменных смол. Это — важное достоинство ПГС-полимеров.
Удаление механических примесей в основном идет в поверхностных слоях полимера. Размер пор может быть любым в диапазоне 0.01-3.5 мкм. Изменяя условия синтеза, можно получить нужную пористость материала с разбросом не более 10%.
В настоящее время фирмой «Гейзер» изучены и отработаны технологии производства более чем 30 модификаций ПГС-полимеров. Получены материалы как с катионообменными, так и с анионообменными свойствами.
Область применения ПГС–полимеров широка и включает в себя очистку:
- Питьевой воды и горячей воды;
- Соков, вин, подсолнечного масла;
- Технических жидкостей, кислот и щелочей;
- Сточных вод, в т.ч. содержащих нефтепродукты;
- Газов, включая выхлопные газы.
Применение ПГС–полимеров для очистки воды
Для комплексного удаления из воды вредных примесей лучшие показатели имеет полимер на основе резорцина — «АРАГОН». Он успешно прошел жесткие испытания на соответствие Российским и мировым стандартам для использования в системах очистки питьевой воды. По ионообменному и сорбционному механизму материал удаляет растворенные химические элементы (от алюминия до тяжелых и радиоактивных металлов) и их соединения.
«АРАГОН 2» — композиционный материал в виде единого блока из полимера «АРАГОН» с бактериостатической добавкой серебра и гранул ионообменной смолы.
Соли жесткости, растворенное и коллоидное железо, тяжелые металлы и их соединения удаляются за счет ионообменных свойств смолы и полимера.
«АРАГОН 2» благодаря наличию в своем составе ионообменной смолы имеет ресурс по солям жесткости в 12-15 раз выше, чем материал «АРАГОН».
Сорбционная способность «АРАГОНА» сравнима с лучшими марками активированного угля и обеспечивает эффективную очистку от активного хлора, хлорорганических и органических соединений.
Механическая фильтрация всех частиц с размерами большими, чем размеры внешних пор материала, происходит на поверхности. Канал фильтрации имеет сложную извилистую форму с градиентной пористостью. Это делает невозможным сброс отфильтрованных вредных примесей в очищенную воду, что нередко бывает при скачках давления. Число свободных каналов в материале постепенно уменьшается, снижая напор очищенной воды. Фильтрующий элемент на основе материала «АРАГОН» может использоваться многократно.
Лабиринтная внутренняя структура материала «АРАГОН» служит барьером для микроорганизмов. Большинство бактерий и вирусов имеют вытянутую форму (0,5 - 20 мкм.), поэтому они запутываются в извилистых каналах материала. Для подавления размножения задержанных микроорганизмов в материал полимера введено серебро в форме, полностью исключающей миграцию в чистую воду.
Уникальное свойство материала «АРАГОН» — квазиумягчение. При прохождении воды сквозь фильтроматериал меняется структура солей жесткости. В результате в очищенной воде не образуется накипь. Вода приобретает свойства, благотворно воздействующие на живой организм. Подробнее об эффекте квазиумягчения читайте в разделе 2.
Материал имеет высокую механическую прочность и допускает механическую обработку (цилиндры, диски и т.п.). Компактные и экономичные фильтры из материала «АРАГОН» унифицированы под основные международные стандарты.
