Способ кисловки целлюлозы для химической переработки Советский патент 1982 года по МПК D21C9/10 

(5lt) СПОСОБ КИСЛОВКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОЙ

Изобретение относится к получению целлюлозы для химической переработки и может быть использовано для повышения реакционной способности целлюлозы при ее переработке на эфиры целлюлозы.

Целлюлоза для химической переработки должна содержать минимальное количество зольных элементов,прежде всего ионов кальция железа, меди и марганца, снижающих ее реакционную способность.

Для снижения зольности целлюлозы после отбелки проводят кисловку различными способами, в частности путем обработки беленой целлюлозы растворами сернистой или соляной кислот ;i.

Недостатком известного способа кисловки является низкая степень извлечения ионов железа, меди и марганца .

Известны способы кисловки целлюлозы для химической переработки пуПЕРЕРАБОТКИ

тем введения в кислый раствор различных добавок, например комплексообразователей типа гексаметафосфата натрия -2 или веществ из класса полиаминокарбоксильных кислот З}.

Недостатками известных способов являются неполнота извлечения некоторых труднокомплексуемых ионов,высокая стоимость и сложность синтеза используемых добавок.

to

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ кисловки целлюлозы для химической переработки путем обработки беленой целгйолозы восстановителем. Согласно этойу способу в качестве восстановителя используют водный раствор двуокиси серы. Кисловку указанным восстановителем осущест„ вляют в две ступени при концентрации массы 13, температуре 12-25 С, в течение 15-360 мин при рН 3,0-3,5. причем на первой ступени восстановитель берут в количестве 0,75, а на второй - в количестве 0,25% (все от массы абсолютно сухого волокна) С ЧТакой способ хотя позволяет снизить содержание ионов меди в белено целлюлозе, но в недостаточной мере способствует удалению ионов железа и марганца, что приводит к получени целлюлозы с высокой зольностью,снижающей качественные характеристики получаемых в результате ее химической переработки эфиров. Цель изобретения - снижение золь ности целлюлозы. Поставленная цель достигается те что согласно способу кисловки путем обработки беленой целлюлозы восстановителем в качестве восстановителя используют продукт взаимодействия гидроксиламина с минеральной кислотой в количестве 0, от массы абсолютно сухого волокна, В качестве минеральной кислоты используют соляную кислоту или ее смесь с сернистой кислотой. Гидроксиламин (NHjffi) обладает щелочным характером и поэтому взаимодействует с различными кислотами с образованием солей, например NH,;,OHHCI. при проведении кисловки минераль ными кислотами без добавок степень десорбции зольных элементов из целлюлозы прямо пропорциональна величине кислотности среды, т.е. в этом случае механизм десорбции имеет пре имущественно обменный характер: 4 происходит замена иона металла на катион водорода. Продукт взаимодействия гидроксиламина и минеральной кислоты способен удалять ионы металлов из целлюлозы более эффективно, так как он, во-первых, восстанавливает ионы переменной валентности, например ион Fe растворимость солеи и основании которых значительно выше, и, во-вторых, является комплексообразователем, что позволяет лучше удерживать катионы металлов в растворе и препятствует их осаждению на целлюлозу. Пример 1.100 г сульфатной целлюлозы в расчете на абсолютно сухое вещество, содержащей сорбированные зольные элементы, мае.;: железо 8,6x10, кальций Э., медь 2,35x10-, марганец 2,32х10, обрабатывают 1,9 л водного раствора, содержащего 2 г продукта взаимодействия гидроксиламина и соляной кисв течение 60 мин ЛОТЫ, при рН 3,9 при 20 С. По истечении указанного времени целлюлозу отфильтровывают, промывают и сушат. Опыты проводят при различных расходах используемого восстановителя. Содержание зольных элементов определяют по ГОСТ 19877-7. Одновременно для сравнения на целлюлозе той же пapти проводят кисловку по известному способу. Результаты испытаний приведены в табл.1. Таблица 1

Кальций 9,6. 7,

7,7.10Железо 8,6-ЧО 7,6-10 5,2-10Медь 2,35-10; 1,МО 1,640 .Марга0,210 0,86-10 2,32-10 нец

-U.

7,ЫО- 7-10

6,9-10 2,610 1,6-10 1,5-10 1,1ОО 1,10 0,7510 0,15-10 0,1:10 0,096-10

люлозы продуктом взаимодействия гидроксиламина и соляной кислоты позволяет IB одну ступень снизить содержание железа примерно в Ц раза,содержание марганца - примерно в 6 раз (при несколько лучшем удалении кальция и меди) в сравнении с известным способом.

Пример 2. Целлюлозу по примеру 1 обрабатывают продуктами вза Проведение кисловки продуктом взаимодействия гидроксиламина и смеси соляной и сернистой кислот снижает содержание железа в целлюлозе примерно в k раза в сравнении с известным способом.

Целлюлоза, обработанная по ЯРИмеру 1, охарактеризована по белизне в сравнении с целлюлозой, получен87.3

Белизна

имодействия гидроксиламина и смесей соляной и сернистой кислот при расходе продукта взаимодействия от 0,00 до 16 и общем количестве тит руемой 50 , равным 0,1 вес.ч. к

весу абсолютно сухой целлюлозы.

Результаты испытаний приведены в табл.2.

ной по известному способу С), а также с целлюлозой, обработанной,, согласно известного способа {3), комплексообразователем из класса полиаминокарбоксильных кислот (трилон Б).

Результаты сравнительных испытаний приведены в табл.З

Таблица 3

87,

87,

По белизне целлюлоза, полученная предлагаемым способом, не уступает целлюлозе, полученной известными способами.

Осуществление предлагаемого способа позволяет значительно снизить содержание зольных элементов в целлюлозе в сравнении с известными способами. Особенно эффективно удаляются ионы железа и марганца, присутствию которых в целлюлозе для химической переработки наиболее нежелательно. Кроме того, проведение кисловки согласно изобретению, позволяет обеззоливать целлюлозы при кислотности среды более близкой к нейтральной, что снижает вредное воздействие кислующей среды на целлюлозу и повышает качество получаемых эфиров целлюлозы.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Ц. Коссая Г.С. Производство вискозной целлюлозы. М., Лесная промышленность, 1966, с. 172 (прототип) .