Способ получения тресты из стеблей лубяных культур

 

Изобретение относится к легкой промышленности и позволяет улучшить качество волокна при одновременном повышении его выхода. Стебли лубяных культур заливают 15-20%-ным водным раствором галлургических солей состава, мас.%: NACL 92-94

KCL 2-3 и карбонатная глина 4-5. Затем производят нагрев до 90-98°С в течение 10-32 мин, раствор сливают и стебли обрабатывают 0,5-1%-ным водным раствором солей карбоната и нафтената натрия, взятых в соотношении соответственно от 1:0,8 до 1:1,1, и обработку осуществляют при 90-98°С. 2 табл.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (S>)S Р 01 С 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BT0PCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4449125/30-12 (22) 28.06.88 (46) 07.03.90. Бюл. ¹ 9 (71) Научно-исследовательский институт промьппленности первичной обработки лубяных волокон (72) Т.В.Мурашкевич, И.И.Карпунин, Э.B.Êàëóãèíà и Е.М.Коган (53) 677.1.021.26 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1162880, кл. D 01 С 1/02, 1985. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРЕСТЫ ИЗ СТЕБЛЕЙ ЛУБЯНЫХ КУЛЬТУР (57) Изобретение относится к легкой

Изобретейие относится к первичной обработке лубяных культур, а именно к приготовлению льнотресты из стеблей лубяных культур, и может быть использовано в легкой промышленности.

1 елью изобретения является улучшение качества волокна при одновременном повышении его выхода.

Пример 1. Льносолому загружают в бак снопами или кипами, заливают 20%-ным раствором (водным) галлургических солей состава, мас.%:

NaC1 92; KCl 3; карбонатная глина 5, рН смеси 4,4, модуль смачивания 1:15, так, чтобы раствор покрывал льносолому. Бак плотно закрывают крышкой, разогревают до 95 С и выдерживают при этой температуре 10 мин. Затем. растаор солей сливают и смывают водой при 35 C. После этого льносолому заливан т водно-щелочным варочным раствором при модуле смачивания 1 : 15 . 0,8%-ной концентрации смеси карбона„„Я0„„1548282 А 1

2 промышленности и позволяет улучшить качество волокна при одновременном повышении его выхода. Стебли лубяных культур заливают 15-20%.-ным водным раствором галлургических солей состава, мас.%: NaC1 94; КС1 3; карбонатная глина 4-5. Затем производят нагрев до 90-98 С в течение 10о

32 мин, раствор сливают и стебли обрабатывают 0,5-1%-ным водным раствором солей карбоната и нафтената натрия, взятых в соотношении соответственно от 1:0,8 до 1: 1, 1, и обработку осуществляют при 90-98 С. 2 табл. та калия и нафтената натрия, взятых в соотношении 1 : 1,1, рН смеси 8,1, о

Раствор нагревают до 95 С и продолжают варку при эФой температуре 50 мин.

Галлургические соли представляют собой галлитовые отходы, которые по- р лучают в количестве 70-75% в процес- р се производства калийных удобрений из сильвинитовой руды и имеют состав, мас.%: NaC1 92-94; КС1 2-3; карбонатная глина 4-5.

В состав карбонатной глины входит © до 73-75% щелочных окислов: К О, Na

Нафтенат натрия, используемый при щелочной обработке льносоломы, явля- . ется щелочной солью нафтеновых кислот, имеет общую формулу C Н Ä 0 где n = 8 — 20 в зависимости от природы нефти, представляет собой тех-. нический продукт светло-коричневого цвета, имеющий консистенцию мази.

1548282

Нафтенат натрия получают в виде технического продукта из щелочных отходов очистки керосино-газойлиевых и

I аолярсвых нефтяных дистиллятов, при

Нейтрализации кислых дистиллятов 5 раствором едкого натра путем выпаривания и высаливания щелочных отходов насьпценным раствором поваренной соли. Нафтеновые мыла в виде густой

Массы всплывают, их снимают и используют.

В состав нафтената натрия входит до 43% нефтяных кислот, до 13 нео-Мьяяемых веществ (в основном до

S,5 масел), 4 минеральных солей (сульфатов и хлоридов), остальное— одный раствор, в котором содержитя незначительное количество нафтеноых и других органических кислот обпей формулы С„Н О, где С = 16-18 (типа пальметиновой, олеиновой и других) . Кислотное число нафтената 220.

Оно определяет содержание в нем нафч)еновых кислот, чем выше кислотное скисло, тем вьппе и качество нафтената.

11афтенат натрия обладает хорошо выраженными поверхностно-активными

Свойствами — снижает поверхностное натяжение растворов и увеличивает сма иваемость поверхности льносоломы ЗО (поверхностное натяжение 0,5 -ных фтстаорон 36,9 арг/см ); отаоситсн к ниогенным, нетоксичным„ биологически мягким поверхностно-активным вещестрам (ПАВ), иунстнитаньнька к катионам ВВ а, Ng .

В присутствии галлургических солей

fîðÿ÷àÿ вода с растворенными в ней солями оказывает пластифицирующее действие на льносолому, размягчает еефО способствует частичному „набуханию и т лучшему отделению волокна. Процесс

Катализируется минеральными и оргаНическими кислотами, образовавшимися при гидролизе солей. Галлургические 45 соли при нагревании в водном раство" ре диссоциируют с образованием небольшого количества соляной кислоты, обуславливающей мягкий кислотный гидролиз льносоломы. При этом соляная кислота переводит часть трудногидрои лиэуемых кальциевых и ма.гниевых солей пектиновых веществ в легкогидролизуемые соединения — хлориды, хорошо растворимые в воде. При повышенной дозировке соли возрастает и действие на лигнин следов хлора в растворе.

Ионы хлора бесцветны, лишены запаха и не ядовиты. Под воздействием аниона хлора в растворе лигнин частично окисляется, в результате образуются продукты, придающие хрупкость древесной части стебля, которые хорошо удаляются при последующей щелочной экстракции.

В процессе обработки льносоломы в слабокислой среде ослабляются связи волокна с другими компонентами льняного стебля. При этом из льносоломы удаляются азотистые, частично пектиновые и красящие вещества, соли органических веществ, уменьшается количество зольных элементов, удаляется значительная часть легкогидролчзуемых сахаров, в основном низкомолекулярных гемицеллюлоз, и сохраняются наиболее длинные цепи гемицеллюлоз, ориентированные вместе с целлюлозными молекулами волокна, что повышает выход высокомолекулярной -целлюлозы. С повышением количества

d -целлюлозы прочность волокна увеличивается. В результате мягкого кислотного предгидролиза льносоломы улучшается последующая щелочная экстракция лигнина и других нецеллюлозных примесей и сокращается расход щелочных реагентов на процесс;

При щелочном гидролизе применение карбоната калия и нафтената натрия оказывает благоприятное действие на процесс делигнификации и получения волокна. Реагенты, необходимые для полиуронидных гемицеллюлоз, действуют и на лигнин. Нафтенат натрия и карбонат калия вводятся для удаления и связывания многовалентных ионов металлов кальция, магния, железа и других, присутствующих в пектине льна, в окрашивающих комплексах лигнина и в щелочном варочном растворе, Наибо= лее характерной реакцией является гидролиз углекислой соли с образованием углекислоты и нафтената натрия с образованием нафтеновых кислот.

Водород карбоксильных групп нафтеновых кислот замещается на катионы ме-. таллов кальция, магния, железа и др.

Образовавшиеся нерастворимые кальциевые, магниевые соли нафтеновых кислот под воздействием углекислоты в растворе переходят в кислые соли растворяются в воде и удаляются при промывке.

Пектины с кислыми свойствами, освобожденные от ионов кальция и магния, и лигнин, освобожденный от окрашивающих комплексов, включающих ионы мно1548282

1 фикации волокна. При этом выход волокна увеличивается от 22,0 до 23

25,3Z, содержание лигнина в волокне уменьшается от 4,6 да 1,9 - 3,0I"..

В волокне растет количества длинноволокнистых фракций, что подтверждает выход J, -целлюлозы (высокомолекулярной целлюлозы) от 87,4 до 88,310 89,87.

В результате последовательной обработки льносоломы в слабокислай и слабащелочной среде волокно приобретает повышенную прочность, гибкость и белизну, способно выдерживать трепальные воздействия беэ разрушения„

При этом прочность волокна увеличивается ат 10 до 22,8-23,5 ",ãñ, гибкость возрастает от 45 да 61-66,2 мм, 2р белизна растет ат 38 да 55,4-59,0Е (в / белого) .

I говалентных металлов, особенно железа, которое больше всего влияет на цвет волокна, переходят в раствор, что увеличивает белизну волокна. Белизна возрастает также и при стабилизации хромофарных групп целлюлозы.

Нафтенат натрия обладает моющим и диспергирующим свойством и, как

ПАВ, обусловливает равномерную обработку льносаломы, а также повышает проникновение в нее раствора. Он ускоряет процесс разрушения связей волокон с древесиной (кострай), более полно растворяет поверхностный несмачивающийся слой и улучшает процесс делигнификации. Нафтенавые кислоты, образующиеся при гидрализе наф тената натрия, являются хорошим раст ворителем смол, жиров, окрашивающих веществ, кроме того, обладают антисептическими свойствами. С удалением нецеллюлозных примесей повышается чистота, белизна и гибкость волокна.

Остальные примеры выполнены ана- 25 логично примеру 1, отличаются количественным содержанием компонентов, их концентрацией, временем проведения процесса и температурой и сведены в табл. 1. Пример 4 выполнен при эО запредельных значениях заявляемых параметров.

Пример 5 (по известному способу) . Варку льносоломы проводят в

307.-ном растворе диамманийфосфата рН 8, 1 в течение 60 мин при температуре кипения и модуле ванны 1 : 20. Полученную тресту промывают, отжимают:и сушат.

В табл. 2 приведен сопоставитель- 4О ный анализ предлагаемого и известного способов получения тресты из стеблей лубяных культур.

Из табл. 2 видно, что при варке льносоломы по предлагаемому способу 45 по сравнению с ее варкой па известному способу, вследствие увеличения эффективности химической обработки льносоломы, улучшаются качественные показатели полученного волокна и одновре- 50 менно увеличивается его выход. Иэ волокна лучше удаляются нецеллюлозные примеси — возрастает степень делигниСогласно предлагаема способу предусматривается утилизация галлур-гических отходов производства калийных удобрений и отходов ат получения тресты. формула и э о б р е т е н и я

Способ получения тресты из стеблей лубяных культур, включающий обработку стеблей щелочным агентом при повышенной температуре, а т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества волокна при одновременном повышении ега выхода, перед обработкой щелочным агентом стебли дополнительно обрабатывают 1520Х-ным водным раствором галлургичес: ких солей — галлитовым отходом производства калийных удобрений иэ сильвинитавай руды состава, мас.X: 1аС 1 92 — 94

КС1 2 — 3

Карбанатная глина 4 — 5 в течение 10-32 мин r. последующим сливам раствора, а в качестве щелочного агента используют 0,5 — 1,0Х-ный водный раствор солей карбоната калия и нафтената натрия при их соотношении соответственно от I : :0,8 да 1 : 1,1 и обработку ведут при 90

98 С °

1548282

1 I

1»

v o

ld I m Ф4 ф а m о °

1

1

1

I

1

Cd Х U

O cd X О» cd ! 1-оойх! хххио э э х х

m c. o dI s

cd аа оо оэфово хammmv

1

Э (Х I

1 !

1 Х

Al М

Ц эоо

l» ЦЮ

5 Id a j ало

Cf 1» о ve

o,оо ихх

oov o

ccI ап а

Cd х

I l

1 х

О 4О

IO Х ах

Cd Ц

ФГ!

» и т

Г

Ф—

»

С 1 (4 4»4

I O

1 cd (4 Ф с Ъ

Ch О О

»

I» Х

Ф Х а ао

Э о!о

m о со т

Oc Ol О»

1 в х х х х а

m x х

Ф CO

° В

-oo а

Э

f Х I

& а е6 l х cd IH! х х

61

Х l» х е ц х

CO О Ю

В в о-о

А

1 х м I

5 cd 1

lO

orna о о 1а.оо

1= х!о

Ьа I. X

О О!4

С»4 с») о е со

С»4

Э а о

m !

Ф

А, 1

V

С»4 4 + IA Э» с

m я х х

1

Ю I

cd 1

1 !

» I

I

Х х х ь В »

j v а е ф

Cd Ф

f Э

U и о о м х !»

cd о х о о

U CO а

Э е0 о ы

m о э

v x о х

cd Э

1 хх х

Cd а 1» х х э о х ю х а, о е м х

1 х !. Х 4О .Ээа,l а.х о эхф

l0

1548282

Т а б л и ц а 2

Выход волокна, Ж

Гибкость

Белизна, Х белого

Прочность волокна, кгс

Пример волокна, мм

ot-целлюлоза Лигнин

10,0

45,0

4,6

87,4

38,0

Составитель В.Шиманская

Редактор Н.Рогулич Техред И.Ходанич

Корректор Т.Палий

Заказ 117 Тираж 378 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

3

5 (известный) 25,3 66,2 23,5 89,8 2,6

23,0 61,0 23,0 88,6 3,0

23,4 61,5 22,8 88,3 1,9