Способ получения гидратцеллюлозного волокна Советский патент 1982 года по МПК D01F2/28 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРАТЦЕЛЛЮЛОЗНОГО ВОЛОКНА

Изобретение относится к производству химических волокон, в частности гидрат1целлюйозных.

Известно получение гидратцеллюлозных волокон вискозным и медно-аммиачным способами i.

Основной недостаток вискозного способа состоит в том, что производство вискозных волокон сопровождается образованием гро, мадного объема отходящих волокон, загрязненных сероуглеродом и сероводородом, и значительного количества сточных вод, содержащих токсичный цинк и .поверхностно-активные вещества. Очистка отходящих газов и сточных вод связана со значительными эксплуатационными и капитальными затратами и не обеспечивается предельно допустимых выбросов вредных веществ. В производственных помещениях концентрации сероуглерода и сероводорода превышает предельно допустимую норму в несколько раз.

Недостатками медно-аммиачного способа гвдратцеллюлозного волокна являются низкие физико-механические показате. ли волокна, малая производительность оборудования и недостаточная степень регенерации меди из отработанных растворов.

Получение гидратцеллюлозного волокна без применения сероуглерода осуществляют формированием из эфиров целлюлозы.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения гидратцеллюлозного волокна формированием из раствора ацетилцеллюлозы и последующим омылением.

Гидратцеллюлозное волокно получают из ацетатного сформованного по сухому способу, которое вытягивают в 10 раз в паровой каме- ре при давлении пара 2,3 кг/см, а затем омыляют в растворе, содержащем 1% гидроокиси натрия и до 15% ацетата натрия 2.

Недостатками способа являются: большой расход щелочи, которая реагирует с образующейся при омылении уксусной кислотой с образованием ацетата натрия. При этом невозможно регенерировать уксусную кислоту путем непосредственной отгонки из раствора(без добавки серной кислоты); значительный .расход пара (10-20 кг/т волокна) . Кроме того, паровая камера имеет сложное устройство изготовление узлов входа и выхода волокна, должно производиться с особой точностью. Узлы входа и выходы волокна часто выходят из строя вследствие коррозионнохимическоГо действия среды); волокно имеет низкое удлинение 3% и повышенную хрупкость. Цель изобретения - упрощение технологического процесса. Паставленная дель достигается тем,что согласно способу получения гидратцеллюлозного волокна формованием из раств ора ацетилцеллю лозы и последуюицим омылением омыление проводят в 5-20%-ном водном растворе нефтяной сульфокислоты при 90-100 С. При этом сульфокислота выпoлняet роль . катализатора. Свободную уксусную кислоту удаляют из омыляющего раствора путем отгонки. Для дополнительного повышения прочности волокно вытягивают в омыляющем растворе на 40-10%. Хорошая смачивающая способность сульфокислоты положительно влияет на скорость процесса. Прочность гидратцеллюлозного волокна значительно повышается при предварительном вытягивании в 2-5 раз ацетатного волокна в растворах солей при 100-130 С. При этом используют соли, имеющие высокую растворимость, такке, как ацетаты и нитраты натрия кальция, магния, алюминия. При использовании ацетатного волокна, сфор мованного :мокрым способом, прочность гидратцеллюлозного волокна на 20-25% выше, чем в случае использование ацетатного волокна сформованного сухим способом. Это объясняется тем, что при сухом способеформования ацетатное волокно имеет механические дефекты возникающие при бурном испарении растворителя. Пример. Ацетатное волокно, сформо ванное сухим способом иимеющее прочность 10 гс/текс и удлинение 24%, омьшяют,в водtioM растворе, содержащем 10% нефтяной сульфокислоты при . Полученное гидратцеллюлозное волокно имеет прочность 15,6 гс/текс и удлинение 22%. П р и м е р 2. Ацетатное волокно, сформо ванное мокрым способом и имеющее прочност 20 гс/тёкс и удлинение 22%, омьшяют и одновременно вытягивают на 40% в во дном, растворе, содержащем 5% нефтяной сульфокислоты при .Полученное гидратцеллюлозное волокно имеет прочность 36 гс/текс и удлинение 20%. Примерз. Ацетатное волокно, сформо ванное мокрым .способом и имеющее прочность 24 гс/текс и удлинение 20%, вытягивают в 5 раз в растворе, содержащем 370 г нктра924 та кальция на 100 г воды при 130 С, а затем омьшяют в водном растворе, содержащем 16% нефтяной сульфокислоты, при 96 С. Полученное гидратцеллюлозное волокно имеет прочность 52 гс/текс и удлинение 10%. П р и м е р 4. Ацетатное волокно, сформованное сухим способом и имеющее прочность 14 гс/текс и удлинение 22%, вытягивают в 2 раза в растворе, содержащем 185 г ацетата натрия на 100 г воды при , а затем омьшяют и одновременно вытягивают на 1000 в водном растворе, содержащем 18% нефтяной сульфокислоты, при . Полученное гидратцеллюлозное волокно имеет прочHofTb 24 гс/текс и удлинение 12%. .Пример 5. Ацетатное волокно, сформованное мокрымспособом и имеющее прочность 20 гс/текс и удлинение 22%, вйтяги Р растворе, содержащем 160 г нитрата алюминия на 100 г воды при 100° С, омьшяют в водном растворе, содержащем 18% нефтяной сульфокислоты, при - Полученное гидратцеллюлозное волокно прочность 40 гс/текс и удшшение 14%. П р и м е р 6. Ацетатное волокно, сформованное мокрым способом и имеющее прочность 24 гс/текс и удлинение 20%, вытягивают в 4 раза в растворе, содержащем 450 г нитрата магния на 100 г воды при , а затем омьшяют и одновременно вытягивают йа 100% в водном растворе, содержащем 20% нефтяной сульфокислоты при 96 С. Полученное гидратцеллюлозное волокно имеет прочность 64 гс/текс, удлинение 6%. По сравнению с известными способами получения гидратцеллюлозного волокна предлагаемый способ является более экономичным, так как устраняется расход щелочного реагента и уксусная кислота легко может быть регенерирована и повторно использована в производстве, а также в несколько раз сокращается расход тепла. Для осуществления способа используется простое существующее оборудование, изготовление и обслуживание которого намного проще, чем паровых камер, находящихся под давлением более 2-3 атм. Формула изобретения Способ получения гидратцеллюлозного волокна формованием из раствора ацетилцеллю.лозы и последующим омылением, о т л и ч аю ш и и с я тем, что, с целью упрощения технологического процесса, омьшение проводят в 5 5-20%-ном водном растворе нефтяной сульфокислоты при PO-IOO C. Источники информащга, принятые во внимание при экспертизе 9278674 1. Роговин 3. А. Химия и технология химических волокон. М., Химия, 1974, т.1. 2. Монкрифф Р. У. Химические волокна. М., Легкая индустрия, 1964, с, 207-210 (прототип).