CS210219B1 - SpJaoh přípravy viakózy so zníženou viakozitou - Google Patents

Abstract

Vynález aa týká přípravy -viekózy zo zmeai alkalickýoh celulóz z drevnej buniňiny a regenerovanej oelulózy například z odpadových viakózovýeh vlákien So vzraatom podielu regenerovanej celulózy k natívnej klesá hodnota viakožity viakózy a vzrastá jej filtrovatelhioať Tohto poznatku aa dá využit’ k rozliUnýin technologickým záaahom pri >príprave viakózy například na zvýšenie polymerizaánáho atupňa alfa celulózy vo viakóze aleho na zvýšenie konoentráoie celulózy vo viakóze, a to pri zachovaní jej pdvodnej hodnoty viákozity.

Description

1

Vynález ea týká epdeobu přípravy viekózy «o zniženou viskositou sulfldáeiou zmeei alkalic-kých celulóz so airouhlíkom, pričom zmea alkalických oelulóz pozostáva jednak z predzre-tej alkalickéj celulózy z drevnej, alebo bavlnenej buničiny, a jednak z nepredzretej al-kaliokej celulózy z regenerovanej celulózy, například z poklátěných viakózových vlákien.Přísada regenerovanej celulózy tu modifikuje vlastnosti viakózy, výrazné ovplyvftuje naj- jej vlskozitu, znižuje ju a to v závislosti na množstvo pridanej regenerovanej celuló-zy k natívnej. Z literatúry sá znána niékoTké spdsoby přípravy viakózy zo šatnotnej regenerovanejcelulózy, například z odpadového celofánu podlá československého patentu číslo 111 357,alebo z odpadových viskózovýoh vlákien podlá amerického patentu 2 184 586. V obidvoohprípadooh ide o spraoovenie samotneJ řegenerovanej celulózy na viakózu. Táto viakózutřeba vyrobit* a dopravit* na koaguláoiu ponooou samoatatnej linky, připadne ju zemieMaťa lnou vlakózou z drevnej, alebo bavlnenej buničiny. Ckrem toho pro výroh&u viskózovýohvlákien, ktorá má takto spraoovat* svoj vlsatný odpad viskózovýoh vlákien, znamená toinStaláoiu celého radu poměrně zložitých strojfaýoh zsriadení kvdli pomeme malému množ-stvu odpadových vlákien, kterých výskyt se pohybuje v rozaeddi 3 - 7 $ z celkovej pro-dukci e vlákien.

Podstata předloženého epdeobu přípravy viakózy so zniženou viskožitou spočívá v tom,že k predzretej alkalickoj oolulózo z natívnej celulózy, například z drevnej, alebo bavl-nenej buničiny, v množatve od 50 do 90 hmotnoetnýoh peroent ea přidá dd 1 do 50 hmotnoat-nýoh peroent nepredzretej alkaliokej celulózy z regenerovanej celulózy, například z po-klátěných viakózovýoh vlákien o dížke 2 až 5 mm, zmea sa zhomogenizuje rozvlákňovanimpri laboratómej teplota e takto připravená zmes alkalických oelulóz ea sulfidu je aíro-uhlíkom v množstva od 30 do 50 hmotnostnýoh peroent vzhládom na alfa oelulózu a potomea rozpáStá zxiedeným roztokem láhu sodného na viakózu. Výhodou navrhovaného postupu je, že porno00u přísady regenerovanej oelulózy vo funk-oii vláknotvomého modifikátore možno zámeme měnit*, modifikovat* kvalitu a spxaoovatel'-noať vidkózy. Nepotřebuje ee k tomu dodatečné strojné haxiedenie na přípravu viakózy ajej epreoovanie, nakolko ide len o oddělaná přípravu alkaliokej oelulózy, ktorá vcelkuzahxftuje meroerizáoiu regenerovanej oelulózy v kaSovitom stave, odetránenle přebytečnéholáhového roztoku například lisováním, váhu a dopravník vyliaovanej alkaliokej oelulózydo stávajúoeho zariadenia, kde sa nspredzrstá alkalická celulóza z regenerovanej oeluló-zy zamlela e predzretou alkalickou oolulózou z drevnej buničiny Zmea.alkaliokýoh oelu-lóz z natívnej a regenerovanej oelulózy se potom už sulfiduje božným epdpobom v stávajá-oom prevádzkovom zeriadeni, to je v eulfidečnom bubne, alebo v zantátovom hnětači. fallie apraoovávanie zantogenátu oelulózy na viakózu, jej zvlákftovenie, zuSláohttova-nie vlákien, aulenie a eékenie ae robí v etávajáoom prevádzkovom zariadení Takto přip-ravená viakóza má znížená hodnotu viakožity v závislosti na množstva pridanej regenero-vanej oelulózy. Každé jedno parnoanto pridanej regenerovanej oelulózy k natívnej apdao-buje potom zníženie hodnoty viekozity aai o dve sekundy, merané pádom kovověj guličkyPozněnie téjto závieloatl medzl výSkou podielu regenerovanej oelulózy v zmesl e netívnou 2 a híbkou zníženiahhodnoty viskožity viakózy dovoluje nielen předvídat’ budúou viskožituviakózy, ale aj zámeme >u nastavovat* na želaná hodnotu, regulovat’ vypočítaným množstvempřísady regenerovanej oelulózy

Zlepšený koloidný stav takto pripravenej viakózy, to je s přísadou regenerovanejoelulózy vo funkci! tnodif lká tore, dovol*uje robit* aj hrubé technologické zásahy do přípra-vy viakózy a jej zloženia ásledky hrubého technologického zásahu mošno vykompenzovat*zvýšeným podielom přísady regenerovanej oelulózy, aby sa hodnota viskozity viakózy udrže-la v predpísanom rozmedzí Například s postupným zvyšováním obsahu alfa celulózy vo vis-kóze nutno zvyšovat* podiel regenerovanej celulózy a zmenšovat’ podiel natívnej celulózy,aby sahhodnota viSkozity viakózy příliš nezvyšovala. So rzrastom obsahu alfa cekalozyvo viSkóze, pripravenej zo samotnej natívnej oelulózy by hodnoty viakozity prudko vzros-tali a viskóza by aa stala obťažne spracovatepnou až nespracovateltoou. V prílohe číslo 1je - mimo iné - tabulkovitou formou zobrazený vzrast hodnét viakozity viakózy z natívnejoelulózy od 49 sekům! do 135 sekánd při vzraste obsahu alfa celulózy vo viakóze od 8,1hmotnoštnýoh peroent do 10 hmotnostných peroent Naproti tomu vzrast hodnét viakozityviakózy zo zmeai natívnej a regenerovanej celulózy už nie je natoPko závislý na vzrasteobsahu alfa celulózy vo viakóze, ale viaoej na vzraste podielu pridanej regenerovanejoelulózy k natívnej. V poznámka je potom vždy uvedené příslušné množstvo pridanej rege-nerovanej celulózy k natívnej.

Regenerovaná oelulózy představuje vyzrážanú oelulózu z jej roztokov, napříkladz meSnato amonlakálneho roztoku, z roioku v ohloride zinočnatom, rodanide vápenatom,alebo z roztokov labilnýoh derivátov oelulózy, například z roztoku xantogenátu celulózyVoči natívnej oelulóze má voPnejšiu krystalická mttežku, ktorá je potom vlaatnou príčénoujej zvýšenej reaktivity, protože reakčné činidlá, ako je láh sodný a sírouhlík do nejPahko vnikajá. Výborné tiež napučiava v zxiedených láhových roztokooh. V tom spočívá jejmodifikačný účinok, J.ebo xantogenát z regenerovanej oelulózy pri rozpúšťaní rýchlejšiea viacej nepučí než zantogenát z natívnej oelulózy, ktorý tak pomáhá rovnoměrně navlhčit*a Sálej rozpustit’ na viskózu so zníženou hodnotou viakozity Z ekonomických dévodov sa doporučuje zůžitkovávať regenerovaná celulózu, nachádzajd-ou sa v odpadových viskozovýoh vláknech a textíliaoh. Před přípravou alkalickéj celulózyz nioh nutno ioh najprv rozdrobit* přibližné na dlžku 2-5 mm, potom bez ťažkosti sapremiešavajá s predzretou alkalickou celulózou z drevnej buničiny. Nič však nestojí v češ-te, ak sa použijá 'aj iné útvary z regenerovanejcelulózy než vlákna. Z oelulózovýoh roz-tokov možno celulózu jednoducho vyzrážať v drobných čaStioiach, například pri rýohlommiešaní počas prilievania celulózového roztoku šeároztoku zrážadla. Výhodné sá pórovitéčastioe a útvary z regenerovanej oelulózy, protože sá schopné vsiaknuť do sela velte lú-hového roztoku; táto ioh výhoda sa výrazné uplatni počas rozpúšttenia zmesi xantogenáiov,ktorá sa tak rýchlo a rovnoměrně premáša rozpóštteoím láhom a nie až zriedenou viskózou. Z tohto hltediska prlchádzajú do úvahy aj vysokosavé výrobky z regaoaerovanej oelilózy,modifikovanej přísadou inýoh polymémyoh zlúčením, například bydrofilnýoh derivátov celu-lózy, škrobu a jeho derivátov, kyselinou polyakrylovou a jej soltemi, kopolymérmi kyseliny 3 akrylovej a metaluylovej, Přísadou uvedených zlúdením, přítomných v reganerovanej oeluló-ze v mnoiátve 5-35 hmotnoatnýoh peroent, a* doaahuje až dvojnásobné zvýienle aavoativodi aavoati reganerovanej oelulózy aamotnej. Příklad 1 270 kg drevnej búnidiny znadky Rauma RK aa 60 minút namáda v hydraulioJcom lise v 3000 llt-rooh namádaoieho lúhu o konoentráoii 230 g/l NaOH a prl teploto 19 °C. Potom vzniknutáalkalická oelúlóza aa odlisuje na 696 kg alkallokej oelulózy, 3 hodiny aa rozvlákfiujea predzrleva tak, aby prlememý polymerizadný stupeň oelulózy v nej dosahoval hodnotu 350

11 kg reganerovanej oelulózy, to je 4 mm dlhýoh viakózovýoh vkáklen, aa 30 minútmieáa ao 130 litraml namádaoieho lúhu o konoentráoii 230 g/l NaOH a prl teploto 19 °C.MleSanie aa prevádza v mieáaoom kotle, opatrenom mielaoím zarladením a výpustným oťvokom,kfcoSým aa rl.edka kada alkallokej oelulózy vypustí do oentrlfúgy na odakránenle prebytodná-ho lúhováho roztoku.. Odatreóovanie aa prevádza podaa 6 minút prl 1 000 obrátkaoh za mlhú-tu. Zíaka aa 50 kg alkallokej oelulózy, ktorá aa potom powlaSa v rozvlákfiovaSl typu Per-kina Baker a 696 kg predzretej alkallokej oelulózy z buniSiny Rauma RF. MieSanle alkalio-kýoh oelulóz aa doje podáa 15 minút pre 25 °C

Vzniknutá zmes alkalickýoh oelulóz aa vysype do aulfidadnáho bubna, kde aa potomsulfiduje a 82 kg aírouhlíka prl teploto 26 °C podea dvooh hodin. Zíaka aa dobré rozpust-ný xantogenát oelulózy, ktorý aa za dve hodiny rozpustí v 2 000 litrech rozpúdťacieholúhu o konoentráoii 37 g/l NaOH na vlskózu a viakozltou 39 aekúnd.

Na porovnanie: Viakóza zo aamotnej drevnej búnidiny a toho istáho zloženia má hodno-tu viskozity 49 aekúnd Příklad 2 50 g viakózovýoh vláklen, narezanýoh na dlžku 4 mm, aa 30 minút namáda v lúhovom roztokuo konoentráoii 230 g/l NaOH a prl teplota 20 °C Potom aa rledka kala alkallokej oelulózyodsaje na Bflohnerovom lieviku. Odsátá alkalická oelulóza má tvar kotúda a taká aa zabalído bavlnenej plaohetky a edte dollauje, aby hmotnost* kotúda dosiabla 200 g-

Rozdrobený kotúd alkallokej oelulózy z viakózovýoh vláklen aa potom přidá do roz-vlákňovada k 3 000 g predzretej alkallokej oelulózy z drevnej búnidiny, obaahujúoej1 000 g alfa oelulózy a 451 g NaOH. V rozvlákKovadi aa zmea alkaliokýoh oelulóz 10 mihútpřemiedava prl teplete 20 °6 řaldia teohnologloká operáoia je aulfldáoia zmeal alkaliokýoh oelulóz a prebiebapočas 2 hodin prl teploto 26 °C v sulfidadnám bubne. Na aulfidáolu aa dává 355 β 0ÍF0«uhlíka. ,

Vzniknutý xantogenát oelulózy aa 3 hodipy rozpúdťa v 8 650 g zriedenáho lúhováho.roztoku, obsahujúoeho 31.5 g NaOH. Teplota lúhováho roztoku je 12 °C Zíaka aa viSkóza,obaahujúoa 8,6 % alfa celulózy a 6,5 $ NaOH. Jej hodnota viakozity je 53 aekúnd.

Pre porovnanie možno uvieať, že viSkóza toho istáho zloženia, připravená zo aamotnejdrevnej búnidiny má vlakozitu 67 sekúnd, teda o 14 aekúnd vyddiu.

Claims (1)

1. 4 Možností využiti» vynálezu je viacej a rypujú sa jednak v tom, že týmto spásobom sadajú apraoovať odpadně viskózové vlákna a viskózové textilie, ale tiež iné výrobky z via-kázy, alebo z regenerovanej oelulózy, Sálej v tom, že pri přípravě takej to viakózy možnorobit* rozliSné technologické záaahy, například zvySovať obsah alfa celulózy vo viakóze,znižovať obsah NaOH vo viSkóze, znižovať množstvo sírouhlika na sulfidáciu, zvySovaťpriememý polymeračný atupefi oelulózy Z toho plynů rozličné výhody ekonomické aj technické. Z technických výhod možno apo-menúť, že například zvySovanim obsahu alfa celulózy vo viakóze aa doatávajů vlákna a kle-sá jácou hodnotou primárného napúčania; konkrétné pri koaguláoii viakózy a 10 peroentnýmobaahom alfa oelulózy aa získájú vlákna a hodnotou primárného napúčania 2,16 Pri zvýSení priememého .polymeraSného atupfia oelulózy vo viakóze takto pripravenejmožno z nej vyrábět* nové typy vlákien, pričom viakóze vzhl’adom k jej nižSej hodnotě vis-ko žity je XUhSie apraoovatel*ná než viakóze zo samotnej natlvuej oelulózy Pre náročnejSievysokopevné typy vlákien je možné přidávat’ do takej to viakózy eSte aj iné účinné činidláa povrchovou aktivitou, alebo bez nej, ktoré upravujú, modifikujú odolnosť viakózy prikoaguláoii PREDMET VYNÁLEZU Spáaob přípravy viakózy ao zníženou viakozitou sulfidáeiou zmeai alkalickýoh celu-lóz ao aírouhlíkom, vyznačujúci sa tým, že k predzretej alkalickej celulóze z natívnejoelulózy, například z drevnej, alebo bavlnenej buničiny, v množstvo od 50 do 90 hmot-noatnýoh parcent aa přidá od 1 do 50 hmotnoatných percent nepredžretej alkalickej celu-lózy z regenerovanej oelulózy, například z pokrátenýoh viskózwých vlákien o dížke 2 až5 mm, zmea sa zhomogenizuje rozvlákfiovaním pri laboratómej teploto a takto připravenázmea alkalických celulóz sa sulfiduje aírouhlíkom. Příloha číslo 1 Viskožita viakózy z natívnej oelulózy a zo zmeai natívnej a regenerovanej oelulózy Zloženie viakózy Druh celulózy vo viakóze Poznámka Alfa celulóza Natívna Zmea natívnej Množstvo pridariej NaOH a regenerovanej regenerovanej oe- lulózy 8,1 1 / 6,3 £ 49 sek 39 aek 5 1 8,1 % / 6,$ 1 49 sek 28 aek ίο 1 8,61/6,51 67 sek 53 aek 5 % 8,8 1 / 6,6 1 81 aek 55 aek io 1 9,0 1 / 6,7 1 91 a«ďk 42 sek 15 1 9,5 1 / 7,0 1 102 sek 70 sek 20 1 10 1 / 7,5 1 135 aek 66 sek 30 1