Способ приготовления прядильного раствора вискозы

 

Класс 29Ь, 3

Яо 28434

АВТОРСНОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ способа приготовления прядильного раствора вискозы, Е аВтОрСКОМу ОВИдЕтЕЛЬСтВу И. Я. Фреикеля, ЗаяВЛЕННОМу 29 Марта 1928 ГОда (ЗаяВ. свид. K 25857) с присоединением заявки от 23 марта 1929 года (заяв. свид. № 43360), О выдаче авторскою свидетельства опубликовано 30 ноября 1932 тода.

Предлагаемое изобретение касается способов приготовления вискозы, служащей для производства вискозного искусственного шелка. С

Вискоза, употребляемая для этой цели, обычно приготовляется путем мерсеризации целлюлозы в растворе каустической соды с последующей обработкой сероуглеродом, при чем в процессе прядения шелка вискоза проходит ванну, содержащую раствор серной кислоты, глюкозы и прочих:сернокислых солей. В то же время при прядении образуются некоторые неприятные и вредные для здоровья газы, как-то: сероводород, сернистый газ и сероуглерод, наличие которых в производственном процессе является крайне нежелательным, Удаление указанных газов в советок, патенте ¹ 13213 достигается авто ром прибавлением к;вискозе солей азотистой кислоты, при чем каталитическое окислительное действие азотистокислого патра или других аопей азотистой кислоты имеет определенный предел и снижается до нуля, когда количество азотистокислых солей в ванне достигает 0,8% на вес вискозы. Раствор подобной вискозы в среде, содержащей серную кислоту (25 см серной кислоты и 800 см воды), теряет свою устойчивость и раствор ксантогената подвергаются разрушению; целлюлоза выпадает, развивая запах сейлчглеаляя. я лкилллп я.ялтя Плллб ле серной кислоте происходит почти мгновенно, когда содержание азотистокислых солей и, в частности, азотистокислого натра в вискозе достигает одного процента. В настоящее время, согласно предлагаемому способу, автором найдено, что при ограничении в вискозе количества азотистокислого натра 0,3 — 0,4% раствор такой вискозы в разбавленной серной кислоте той же концентрации остается устойчивым: ксантогенат не разрушается, целлюлоза не выпадает, не наблюдается никакого запаха сероуглерода или окислов азота и такой раствор вискозы в кислой среде может оставаться устойчивым в продолжение нескольких дней и даже целой недели. Вискоза с содержанием 0 6% нитрита патра, т.-е. при приближении к границе прекращения каталитического окислительного действия нитрита (О, 8%), его окислительное действие на сероводород уменьшается.

Так, например, 2,5 г вискозы и разведенной серной кислоте для связывания освободившегося при этом сероводорода потребляет 1, 4 см децинормального иода, если вискоза содержит 0,3 — 0,4% нитрита.

То же самое количество вискозы одинаковой зрелости с содержанием 0,6% нитрита в разведенной серной кислоте той же концентрации связывает 3,2 см децинормального иода. Следовательско, пропорция ттитиита и втп;кл.ю р. клличег,тле A.ß вЂ” 0 4% Далее автором установлено, что прибавлением к вискозе сухой нитроклетчатки до 1,5% на вес вискозы устойчивость вискозного раствора в разведенной серной кислоте сильно увеличивается.

Сухая нитроклетчатка (двунитроклетчатка) с содержанием 11% азота может прибавляться к обыкновенному вискозному раствору и при небольшом помешивании этой смеси вискозы и нитроклетчатки по прошествии 18 часов получается однородный вискозный раствор, годный для прядения искусственного шелка на обычной восстановительной ванне.

Для производственно - промышленных целей сухая нитроклетчатка вместе с ксантогенатом целлюлозы в растворе каустической соды растворяется в мешалке в течение 4 — 5 часов, после moro получается однородный вискозный раствор. Нитроклетчатка в присутствии сернистых солей в вискозе, каковыми являются сернистый натр и натритиокарбонит, обмыляется, распадаясь на нитрит натра и клетчатку;:в результате растворения нит роклетчатки в вискозе. получается,уже вискоза более зрелая и процесс созревания вискозы ускоряется в отличие от вискозы, содержащей 0,3 — 0,4% нитрита патра, который в этом случае химически не оказывает никакого влияния на ускорение или замедление процесса созревания вискозы; Таким образом, однородный раствор вискозы, полученный по методу смешения ксантогената целлюлозы снитроклетчаткой в растворе каустической соды, состоит из ксантогената целлюлозы, целлюлозы и нитрита натра. При этом вискоза, в которой растворено 1Ъ% нитроклетчатки с содержанием 11% азота, содержит 0,8% нитрита. Tazaa вискоза, содержащая 0,8% нитрита, блаподаря растворению вышеуказанного в ней количества нитроклетчатки, в разведенной серной кислоте сохраняет свою устойчивость (есантогенат не разрушается), каталитическое окислительное ее действие на сероводород налвысшее, например, 2,5 г вискозы и разведенной серной кислоте связывает всего лишь 0,4 см децинормального иода. Далее это наблюдение показывает, что предел окислительного действия нитрита на сероводород сильно увеличивается при прядении вискозы, полученной путем введения в нее нитроклетчатки, сравнительно с вискозой, в которую вводится только азотистокислый натр. Конечно, при прядении вискозы, полученной путем введе ния в нее вышеописанным способом

1 5% нитроклетчатки, наблюдается еще большее уменьшение концентрации выделяющихся вредных газов (сероводоро« да, сероуглерода и сернистого газа) сравнительно с способом, описанным в патенте ¹ 13213, при чем обильно орбазующаяся при этом сера отлагается не внутри волокна, а на ее поверхности, и при дальнейшей обрабогке легче удаляется с нее. Шелк при этом получается лучшего качества, хорошей крепости на разрыв, эластичности и блеска и эти качества он сохраняет в течение долгою времени. При данном способе, как указано было выше, процесс созревания вискозного раствора ускоряется и потому такой вискозный раствор, без ущерба для качества шелка можно попрясть на машине уже после 24 часов его выдерживания, тогда как в обычных процессах вискоза должна вызревать, примерно, в течение четырех суток.

При описанном сп(особе «смепт ения вискозы с нитроклетчаткой становится возможным получать высококонцентрированные растворы целлюлозы для выделки искусственного шелка высших сортов, поскольку волокно состоит в данном случае из.сульфитной целлюлозы и в некоторой доле из хлопковой целлюлозы.

Автором были испытаны одновременно вискозы одного н топо же происхождения с содержанием в сдвигом случае лишь 0,3% нитрита, во втором случае — 0,3% нитрита и 0,1% нитроклетчатки, содержащей

11,0 % азота, и в третьем случае — 0,3% нитрита и 0,5% нитроклетчатки, содержащей также 11,0% азота. Результаты, при определении †акислительн сптособнссти нитрита, показали следующее: в первом случае оказалось связанными в серножислой разведенной среде 3,5 слР децинормального иода, во,втором — 2,5 сл децинормального иода и в третьем случае—

1,8 см децинормального иода. Таким образом, при прибавлении 0,5% двунцтроклетчатки, окислительное действие нитрита оказывается наивысшим, Помимо всех описанных качеств, при способе введения нитроклетчатки в вискозу, в ней увеличивается процентное содержание целлюлозы от усвоения нитроклетчатки.

Так, например, 3 г сухой нлтроклетчаткИ (динитроцеллюлоза) было . прибавлено к 200 г висиозы, содержащей 7,7% целлюлозы и 7% к.аустической соды, и смесь была оставлена в течение всей ночи.

Ускорение растворения нитроцеллюлозы в вискозе достигается путем размешивания смеси в сместителе в течение четыпех часов. Анализ вискозы после фильтрации показывает, что содержание целлюлозы в растворе с 7,7%- поднимается до

2 о

Прядильный раствор вискозы с нитроклетчаткой приготовляется следующим образом. Ксантогенат целлюлозы в смесителе в течение четырех часов растворяют вместе с нитроклетчаткой в растворе каустической соды в пропорции 20% нитроцеллюлозы к количеству целлюлозы в ксантогенате, до получения однородного раствора вискозы; в другом случае ксантогенат растворяют с прибавлением

0,3% нитрита патра. и 7% нитроклетчатки к количеству целлюлозы в ксантогенате в растворе каустической соды.

При прядении висиазы, содержащей китрит в восстановительной жанне, путем побочного восстановления азотистой кислоты, образуется частично в небольшом количестве гидразин, который в ванне накопляется в виде сернокислого гидрдзина (ЫН,. NH,. Н, SO,). При наличии безводного закисного сульфата железа в ванне в количестве не менее 0,11%, гидраэин выпадает в виде осадка, связываясь с сернокислым железом и образуя с ним двойную соль (Ee S О, (N, Н,), S04). Вместе с выпадающей серой и сернистым железом гидразин остается в ванне и частично отлагается на поверхности волокна, придавая ему коричневую окраску. При последовательной обработке волокно снова приобретает свой естественный цвет, как обычно, освобождаясь от этого осадка.

Химические реакции образования гидразина могут быть представлены ж следующем виде:

20Н NO+ H2S=S+2NO+ 2Н20;

2NO+ HgS=NgO+ S+ H O

Н $+ H2$0 — — S+ Н,$0з+ Н О;

N,O+ ЗН2$0 + 2Н О=

=NHg NH H SO4+ 2H2SO4

При наличии в восстановительной ванне железа реакция может протекать так:

2(N,Í,)H,SO4+ 2FeSO, +2OHNO+

+ 2Й,$ + H S04 — — Ре$04(И,Н)2$0, +

+ FeS+ S+ 2NO + ЗН2$04+ 2Н:О.

Предмет изобретения.

1. Способ приготовления прядильного раствора вискозы, отличавшийся тем, что к раствору ксантогената прибавляют нитроклетчатку.

2. Видоизменение способа, согласно п. 1, отличакии еся тем, что к раствору ксантогената, кроме нитроклетчатки, добавляют еще от 0,3 до 0,4 % нитрита натра.

3. Способ применения прядильного раствора, притотовленного, согласно и. и. 1 и 2, отличаюшийся тем, что вискозу прядут выдержанную до 24-х часов.

4. Способ приготовления восстановительной жанны для осаждения вискозы, полученной, согласно н. н. 1 и 2, от и е«с тем, что к восстановительной жанне прибавляют не менее 0,11% безводного за-. кисного сульфата железа.