Способ приготовления раствора полисульфида натрия для варки целлюлозы Советский патент 1982 года по МПК D21C3/02 

(S) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ РАСТВОРА ПОЛИСУЛЬФИДА НАТРИЯ ДЛЯ ВАРКИ ЦЕЛШЛОЗЫ

1

Изобретение относится к способам пояучения целлюлозы с использованием растворов полисульфида натрия, в частности целлюпозы для электроизоляционных видов бумаги/

Установлено, что волокнистый полуфа икат для конденсаторной бумаги, полученный полисульфидным способом варки, обладает улучшенными размольными и бумагообразующими свойствами. Однако промышленное освоение полисульфидной варки существенным образом зависит от эффективности полисульфидного раствора.

Известно, что при растворении серы в белом целоке происходят значительные потери ее, т.е. не вся сера находится в щелоке в виде активных компонентов - полисульфида и сульфида натрия. Часть ее расходуется на образование неактивного компонента щелока - тиосульфата.

Кроме того, при хранении полисульфидные растворы быстро разлагаются

либо В результ ате теплового процесса, либо в результате окислительных процессов.

Известно, что при добавлении специально приготовленного раствора полисульфида к белому щелоку перед варкой достигается больший эффект, чем в случае введения серы в белый щелок

1.

Известен способ получения варочного щелока, содержащего полисульфид и гидроокись натрия, согласно которому окислительно-восстановительные реакции происходят на катализаторе. Окислителем является кислород, воздух или смесь кислорода с другими газами, восстановителем - сульфид или гидросульфид натрия в водном растворе. В качестве катализатора используется никель, железо,, кобальт, серебро, платина, окись или двуокись марганца, окись железа, окись никеля, сульфид кобальта или их смеси. 6 качестве но сителя используют углерод, активиро390ванный уголь, пластифицированный асбест м др. 2 . Недостатком такого способа являет ся то, что в белый щелок попадают ча тички активированного угля, которые при варке сорбируются целлюлозой и впоследствии трудно отделяются при очистке. Для электроизоляционных видов целлюлозы наличие их недопустимо. Известен способ приготовления полисульфидных растворов, согласно которому элементарную серу растворяют при нагревании в растворе едкого нат ра при концентрации NaOH 232,5 г/л в ед. N320, причем молярное соотношени серы к едкому натру составляет 0, Недостатками полисульфидных растворов, полученных известным способом являются нестабильность растворов при их хранении и разбавлении, а так же низкий выход активных компонентов полисульфидного щелока. Цель изобретения - повышение стабильности раствора при хранении. Поставленная цель достигается тем ч-то согласно способу приготовления раствора полисульфида натрия для варки целлюлозы путем растворения элементарной серы в растворе едкого натра при повышенной температуре, растворение осуществляют при молярно соотношении серы к едкому натру О ,45-1 ,5 , а также при концентрации ед кого натра 200 - 600 г/л в ед. . Пример 1 В стеклянную кол бу с обратным холодильником заливают 50 мл раствора едкого натра концентрацией 511«О г/л Na20 и при перемешивании добавляют 37 г элементар ной серы. Периодически перемешивая, колбу с содержимым выдерживают на кипящей водяной бане до полного раст ворения серы (90 мин). Раствор приобретает оранжевую окраску. Характеристика раствора полисульфида представлена в табл. 1. Раствор полисульфида применяют для получения варочного полисульфидного щелока. Выполнено 3 варианта варки целлюлозы для электроизоляционной бумаги, в которых расход всей серы по отношению к щепе был одинаковым. 1-й вариант - варочный щелок готовили ий раствора едкого натра и полисульфида, полученного по предлагаемому способу. 2-й вариант - варочный щеок готовили из белого щелока сульфидостью ЗОо и того же раствора полиульфида. вариант - варочный елок готовили из белого щелока сульидностью 0 и того же раствора олисульфида. При осуществлении указанных ваиантов варки одинаковыми выдержаны следующие параметры Количество абсолютно сухой щепы, г150 Гидромодуль1:Ц Продолжительность подъема температуры от 70 до 165°С, чi4 Продолжительност ь варки при температуре 165°С,ч1 Н-фактор -1530 Расход активной щелочи в ед. , % к абсолютно сухой щепе21 Варки отличались по расходу эффективной щелочи. Показатели, характеризующие состав варочного щелока и технико-экономические показатели целлюлозы, изготовленной с использованием полисульфида натрия, полученного по предлагаемому способу, приведены в табл.2. Таким образом , применение полисульфидного раствора при варке электроизоляционной целлюлозы в каждом из приведенных вариантов позволяет получить готовый продукт с высокими технико-экономическими показателями Пример 2- В стеклянную колбу с обратным холодильником заливают 30 мл раствора едкого натра концентрацией 511 ,0 г/л ед. Na20 и при перемешивании добавляют 25 г элементарной серы. Периодически перемешивая, выдерживают колбу с содержимым на кипящей водяной бане до полного растворения серы (60 мин). Раствор приобретает оранжевую окраску. Характеристика раствора полисульфидд приведена в табл. 3Полученный раствор полисульфида используется с белым щелоком для варки целлюлозы. В табл. k представлена характеристика полисульфидных растворов. Как видно из данных, представлен-; ных в табл. t, концентрированные 59 растворы полисульфидов при хранении в контакте с воздухом практически не изменяются в течение 10 сут. Разбавление водой в 2 раза не снижает стабильности полисульфидных растворов в течение сут. И только по истечении 10-ти сут концентрация тиосульфата натрия неактивного ком 8 понента щелока - возрастает почти в 2 раза. В табл, 5 показано изменение концентрации основных компонентов неразбавленных и разбавленных полисульфидных растворов в зависииости от продолжительности хранения. Таблица .1

Отношение серы

Компоненты

Сульфид натрия Полисульфид натрия Тиосульфат натрия

Отношение серы

триосульфат

0.27 полисульфид

Таблица 2

Таблица 3

Концентрация, г/л

Содержание,

о в ед. серы

31,2 57,0 11,8

тиосульфат полисульфид 0,205

Концентрация NaOH, г/л ед.

сера Молярное соотношение ijToff

Концентрация , г/л, в ед.Ма,,0 Концентрация , г/л, в ед. серы

Концентрация полисульфида, г/л, в ед, серы

Концентрация , г/л,

в ед,

Концентрация Na,,, г/л в ед. серы

сера тиосульфат сера полисульфид

Таблица 11907 Формула изобретения 1 г «г 1,Способ приготовления раствора полисульфида натрия для варки целлюлозы путем растворения элементарной серы в растворе едкого натра при повышенной температуре, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения стабильности раствора при хранении, растворение осуществляют при молярном соотношении серы к едкому натру О,its - 1,5. 2.Способ поп, 1, отличаЮ Щ и Й с я тем, что растворение 812 осуществляют при концентрации едкого натра 200 - 600 г/л в ед. . «оИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Швеции (f 160736, кл. 55 в, 1, 1957. 2. Патент ФРГ W 2151 б5 кп. D 21 С ,11/00, 19773. Journaf of the Japanese Technicat Assotiation of Pu ft) and Paper Industry. 1ЭбЗ, 17, W 11, p. 22-26 (прототип).