Способ получения сульфидсодержащего целлюлозного волокна
ОП ИСАНЙ Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Соввтсиих
Социалистичвских
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.06.75 (21) 2164720/05 (51) М. Кл.2 D 01 F2/06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— Гасударственный неннтет СССР по делам нэееретеннй н еткрытнй (53) УДК 477.463. .021 (088.8) Опубликовано 05.10.79. Бюллетень ¹37 Дата опубликования описания 15.10.79 В. Н. Паршикова, Л. Г. Петрова, К. А. Малышевская, С. А. Михайлова, Л. Г. Ведерникова и P. А. Игнатенко (72) Авторы изобретения Сибирский технологический институт и Красноярский завод химического волокна (71) 3аявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФИДСОДЕРЖАЩЕГО ЦЕЛЛЮЛОЗНОГО ВОЛОКНА Изобретение относится к способам получения сульфидсодержащего волокна, оно может быть применено на предприятиях цветной металлургии для извлечения ионов цветных и редких металлов из разбавленных растворов. Известен способ получения сульфидсодержащего волокна формованием вискозы с добавкой АьвОе. В результате взаимодействия с сульфидами вискозы образуется сульфид мышьяка, растворимый в щелочи, но устойчивый в кислоте. Недостатком способа является повышенная вредность производства (1) . Известен также способ получения сульфидсодержащего волокна формованием вискозы в .осадительную ванну, содержащую сульфат цинка, с последующим закреплением выделяющихся сернистых соединений на волокне термообработкой в нейтральной среде (2). Такой способ не позволяет получать волокна с высокой сорбцйонной способностью и, кроме того, приводит к необходимости улавливать выделяющийся сероуглерод. С целью получения волокна с высокой сорбционной способностью и снижения вредности производства предложено закрепление выделяющихся при формовании вискозы сернистых соединений проводить обработкой волокна водным раствором цинката натрия концентрацией 4 — 18 г/л при 20 — 90 С с последующими промывкой и сушкой. Этот метод получения сульфидсодержащего целлюлозного волокна основан на способности цинката натрия связывать серу ксантогената, тритиокарбоната и сульфида с образованием малорастворимого сульфида цинка. Для получения сульфидсодержащего целлюлозного волокна используют отходы вискозного кордного производства — фильерную рвань, представляющую собой невытянутое, недоразложенное натрийксантогенатное волокно со степенью замещения ксантогената т = 25. Волокно содержит также некоторое количество сероуглерода и побочных продуктов вискозы. Волокно отбирают с нижней галеты прядильной машины ПН-300-ИЗ после формования вискозы в осадительную ванну состава, г/л: На 80» 100,97; Zn SO» 96,5; И аа 80» 174,32. С целью предотвращения дальнейшего омыления ксантогената и получения 690088 3 более стабильной соли целлюлозоксантогеновой кислоты и побочных продуктов вискозы волокно отбирают в раствор сульфата цинка концентрацией 50 г/л, в котором оно может храниться в течение 24 ч при температуре 18 — 20 С. Происходящие при этом реакции протекают по схеме 2(Ce Н>О<ОС < м )„+ ZnSO<— -+ (С Н О OC NaeS + ZnSOe --з 7.пЯ+ МааБО NaeCS> + ZnSO„ ZnCSz + NaeSOe Затем волокно отжимают от избытка раствора и обрабатывают цинкатом натрия (CeHg OeOC ) pZn -+ ЗйааУпО + + ЗНвΠ— 2Ce HioOs + 4ZnS + 2NaOH + + Nae,COe После обработки цинкатом натрия волокно отмывают до нейтральной реакции водой. Сушку производят при 40 — 60 С в течение 12 — 18 ч.— Пример 1. Волокно обрабатывают раствором сульфата цинка концентрацией 50 г/л, затем цинкатом натрия (модуль 1: 100) концентрацией 8 г/л в течение 2 ч при 80 — 90 С. Таблица 1 Концентрация M . Zn 0> г/л 4 6 12 18 l0 12 19 2,3 3,0 2,1 Емкость, мг экв/г Таблица 2 05 10 15 2,0 2,5 3,0 1,1 1,6 1,8 2,0 2,2 2,2 Из табл. 2 видно, что оптимальное время обработки волокна в цинкате натрия 2,0 + +- 0,5 ч. С увеличением концентрации цинката натрия,.в растворе увеличивается обменная емкость волокна, но при концентрации выше 12 г/л волокно растворяется вследствие более высокого содержания в растворе свободной щелочи. Поэтому волокно обрабатывают раствором цинката натрия концент.рацией 10 + 2 г/л. Температура обработки волокна цинкатом натрия йе оказывает заметного влияния на емкость волокна, однако повышение температуры волокна резко сокращает процесс обработки, Кроме того, обработка волокна цинкатом натрия длительное время при температурах ниже 80 — 90 С нецелесообразна, so так как под действием щелочи целлюлоза "". при низких температурах набухает и растворяется (см. табл. 3). Время обработки цинкатом натрия концентрацией 10 г/л при8090С,ч Статическая обменная емкость волокна, мг экв/г Далее волокно промывают водой и сушат при 40 С, Пример 2. Волокно обрабатывают раствором сульфата цинка концентрацией 50 г/л, затем цинкатом натрия (модуль 1: 100) концентрацией 12 г/л в течение 72 ч при 20 С. Далее волокно промывают водой, сушат при 40 С. Полученное волокно содержит сульфид цинка в количестве 14 — 15% от веса волокна, Исследованы сорбционные свойства полученного волокна. Для определения статической обменной емкости взяты 0,009 н. раствор Ag+, 0,011 н. раствор Hg + и 0,025 н. раствор Cu++ (азотнокислые соли серебра, ртути, меди): Статическая обменная емкость, мг экв/г 2,1 2,0 2,3 Содержание металла на волокне,мг/г 22,4 63,4 234 Зависимость статической обменной емкости волокна по серебру от времени обработки и концентрации цинката натрий приведена в табл. 1 и 2. 690088 Таблица Э. 120 Время, ч Емкость, мг экв/г 1,27 1,85 2,05 2, 14. 1, 18 Ж Волокно интенсивно набухает с последующим растворением. Составитель С. Васюхина Техред О. Луговая Корректор О. Ковинская Тираж 516 Подписное ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор Л. Ушакова Заказ 5915/25 Предлагаемый способ позволяет получать волокно, обладающее ионообменными свойствами по отношению к ионам цветных и благородных металлов, а также использовать отходы вискозного кордного производства. Способ прост в осуществлении, дает возможность получить дешевое ионообмен-„., ное волокно; предполагаемая- стоимость его 36 коп. за 1 кг. Кроме того, способ уменьшает вредность производства, так как сероуглерод и сероводород, выделяющиеся в процессе омыления ксантогената целлюлозы, превращаются в результате обработки цинкатом натрия в малорастворимый сульфид цинка. Формула изобретения Способ получения сульфидсодержашего целлюлозного волокна формованием вискозы в осадительную ванну, содержащую сульфат цинка, с последующим закреплением на волокне выделяющихся при формовании сернистых соединений, отличающийся тем, что, с целью получения волокна с высокой сорбционной способностью и снижения вред1 ности производства, закрепление сернистых соединений проводят обработкой волокна водным раствором цинката натрия концентрацией 4 — 18 г/л при 20 — 90 С. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Chemiker Zeitung, Chemische Apparatus, 88, № 3, 1964, 75 — 83. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2131126/05, кл. D 01 F 2/06, 1975 (прототип).
