Способ получения сульфидсодержащего целлюлозного волокна

 

Ф

Вувсйцув нАю .3Ц 11й13PO . p ЯЙ ффбллетвца теййА

ОП ИСАЙ ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 547 483

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.04. 75 (21) 2131126ф5 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.02.77. Бюллетень № 7 (45) Дата опубликования описания 02.06.77 (51) М. Кл.е

D 01 F 2/08

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий (53) УДК

477.463.02 < 088.8) В. Н. Парщикова, К. А. Малышевская, С. А. Михайлова и М. Е. Шор (72) Авторы изобретения

Сибирский технологический институт и Красноярский завод искусственного волокна (71) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФИДСОДЕРЖАЩЕГО ЦГЛЛЮЛОЗНОГО

ВОЛОКНА

Изобретение относится к способам получения сульфидсодержащего волокна, которое может быть применено на предприятиях цветной металлургии для извлечения ионов цветных и редких металлов из разбавленных растворов. 5

Сульфидцеллюлозные материалы состоят из целлюлозы как вещества — носителя, которое может быть в виде хлопьев или волокна, а также малорастворимого сульфида. Ион металла сульфида способен обмениваться на ионы металлов в растворе. Суль- 1О фидцеллюлозные материалы применяются в колоночной и тонкослойной хроматографии для извлечения и разделения ионов цветных и благородных металлов.

Известен способ получения волокна "гектакс", 15 включающий формование вискозы в сульфатаммонийную ванну, обработку раствором сульфата цинка и гексаметилендиамина (1) .

При обработке цинкксантогенатного волокна разбавленным водным раствором гексаметилен- 2О диамина получено тиоуретанцеллюлозное волокно

"гектас". Однако при осуществлении этого способа приходится применять в качестве исходного сырья токсичные вещества, например гексаметилендиайин, а кроме того, трудно регенерировать осадительную ванну вследствие перехода в нее сернистых соединений (тиокарбонатов, сульфиров, полпсульфидов), находящихся в вискозе. Указанные способ не позволяет получать волокно, обладающее ионообменными свойствами.

Известен способ получения сульфидсодержащего целлюлозного волокна (2). Способ заключается в том, что при добавке в вискозу As Озв результате взаимодействия с сульфидами вискозы образуется сульфид мышьяка, растворимый в щелочи, но устойчивый в кислоте. В даль..еишем формование вискозь осуществляется и ос".цительную ванну,. содержащую серную кислоту, ".. образован ем целлюлозного волокна, содержащего сульфид мышьяка.

Однако при формовании вискозы в кислую ванну ксантогенат, тритиокарбонат и другие побочные продукты за исключением =ульфида мышьяка разлагаются с образованием токсичных газов: сероуглерода и сероводорода, LlEhh С ьН 50 -"-ЦЕЛЛ-ОН+Ся +Й0 504

5Иа

hfazC53+ Н2504 05z+ Нф + No@904

ЗйсияЯ + 2А& - Мыа9з+6Л(ст

547483 динений вискозы, в отличие от указанного метода, по которому сульфид мышьяка образуется только за счет сульфидов, находящихся в вискозе.,значительно ниже газовыделение, чем при формовании в кислой среде, так как не выделяется сероводород.

Следовательно, формование волокна идет в условиях способствующих образованию и сохранению в целлюлозном волокне малорастворимых в воде сульфидов. Содержание их в волокне составляет

6,9 — 10% от веса волокна.

Пример 1. Получение волокна в лабораторных условиях, Волокно формуют в сульфатаммонийную ванну с концентрацией сульфата аммония 300 + 15 г/л, обрабатывают его раствором сульфата цинка с концентрацией 50 + 2 г/л при 25 С в течение

20 мин„а затем проводят разложение водой при

80 С ь течение 45 мин, Полученное волокно высу<о шпвают при 65 С.

Пример 2. Волокно формуют в сульфатаммонийну, ванну с;онцентрацией сульфата аммония 300 ) 5 г/л. обрабатывают раствором сульфата ьпгнка с ко.-|цент ацией 50 + 2 г/л при 90 С в

30 IvBD1, IT OMbB3BIG7 умягченной водой H сушат при 65 " С,Получепнос волокно содержит, :, ; от веса волокна: цинк 6,4; ссра 3,2: сульфиды 6,9 — 10. Зольность волокна составляет 13,6%.

Исследуют сорбционные свойства полученного

М вочэхи".. Лля ол1телеления статической обменной емкости волокна берут 0,1 н. соляную кислоту и

0,005 н. растворы нитратов меди, ртути и свинца.

Реэулыаты приведены в таблице.

HCI Cu Hg

Пока затели

52,9 116,4 67,0

Использование предлагаемого способа производства сульфидсодержащего волокна, по сравне- 45 нию с известными способами, позволяет снизить вредность производства, так как вещества, выделяющие сероводород при кислотном разложении, в данном случае связываются в малорастворимые сульфиды.

Сероуглерод, выделяющийся при разложении ксан- 50 тогената, может быть уловлен и регенерирован.

П едлагаемый способ прост в осуществлении, позволяет получать волокно, обладающее ионообменными свойствами, а также не требует применения в качестве исходного сырья токсичных ве- 55 ществ.

Формула изобретения

Способ получения сульфидсодержащего целлюлозного волокна формованием вискозы в осади- 60

Кроме того, применение производных мьппьяка, токсичность которых повышается при введении в щелочной раствор вискозы, делает производство вискозных волокон еще более вредным.

С целью придания волокну устойчивых ионообменных свойств и снижения вредности производства, предлагается вискозу формовать в солевую бескислотную осадительную ванну, содержащую 300 + 15 г/л сульфата аммония и 50 + 2 г/л сульфата цинка, и закрепление сернистых соединений проводить термообработкой волокна в водной среде при 80 — 90 С в течение 30 — 45 мин.

По предлагаемому способу формование обычной зрелой вискозы ведут в солевую бескислотную ванну, содержащую ионы цинка, которые связывают все сернистые соединения вискозы с образованием малорастворимых солей цинка, железа сульфидов, тритиокарбонтов, ксантогенатов), диспергированных в волокне:

ЕЦ М-C. +ЕИ504- ЦИА-C ЕИ+МО 60„.

=Вйа -В- 2

Na 5+Z,И&04 Z è9+ Na 604

km аС Sз Ф Z и 504 — Z g Я Q + N a а 6 О

Для превращения коантагента и тритиокарбоната в более устойчивый сульфид поливалентного металла дальнейшую обработку волокна проводят в нейтральной среде при 80 — 90 C:

s.0 цап-С» ) 7n —" 2U,EAA-OH+KHS С а

- -) .ьо

g д 0 c -, g + Q g

Таким образом, в волокне сохраняется сульфид, образовавшийся за счет всех сернистых соеСтатическая обменная емкость. мг ° экв/г

Содержание металла на волокне, мг/г

1,78 1,66 1,16 0,64 тельную ванну с последующим закреплением на сформованном волокне выделяющихся при формовании сернистых соединений, от лича ющи и с я тем, что, с целью придания волокну устойчивых ионообменных свойств и снижения вредности производства, вискозу формуют в осадительную ванну, содержащую 300 + 15 г/л сульфата аммония и 50 + -2 г/л сульфата цинка, а закрепление сернистых соединений проводят обработкой волокна в водной среде при 80 — 90 С в течение 30 — 45 мин, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Роговин З,А., "Основы химии и технологии химических волокон", М., Химия, 1974, т. 1, стр. 315.

2. Chemiker - Zeitung, Chemislse Apparatus, 88, N 3, 1964, 75 — 83 (прототип).