CS254165B1 - Sposob výroby stabilizovaného iignínsnifonanu scdného - Google Patents

Abstract

Na sulfitové výluhy alebo sulfítové výpalky s obsahom alebo bez obsahu sacharidov působí sa hydroxidom vápenatým, hydroxidem sodným alebo uhličitanom sodným pri teplote 30 až 95 CC, pH 2 až 9,5 po dobu 0,5 až 24 h, pričom vzniklá zrazenina sa oddělí v tejTo fáze aleho po dekalcinácii a získaný roztok sa upraví na pH 6 až 8 hydroxidom sodným aleho kyselinou sírovou. Riešenie sa dá využívat pri stavbě diaínic, vodných priehrad, betonových parkovísk, startovacích drah fetísk a pod.

Description

2 S 4 1 6 S 3 4

Predmetom vynálezu je sposob výroby lig-nínsulfonanu sodného ako plastifikačnejpřísady pre stavebníctvo.

Pri výrobě plastifikovaného betonu homo-genizáciou zraesi štrkopiesku, cementu avody najčastejšie používanou plastifikačnoupřísadou u nás je Plastifikátor S. Přípravaplastifikovaného betonu použitím tejto pří-sady vykažujé nedostatok, pretože samotnápřísada pri čerpaní pění. Okrem toho primiešaní komponentov betonu použitím tejtopřísady dochádza k nežiadúcemu zanášaniubublin vzduchu do betonu a tým aj k zvyšo-vaniu celkového obsahu vzduchu v betone.To sposobuje zhoršenie vlastností vytvrd-nutého betonu. K zvýšeniu obsahu vzduchua k zníženiu kvality dochádza aj použitímPlastifikátora S pri výrobě malty. Dalšounevítanou vlastnosťou Plastifikátora S je, ženemá stabilizované stekucovacie vlastnosti,čo sťažuje spotřebitelovi jeho aplikáciu. Po-zitívnou vlastnosťou okrem jeho dobrej ste-kucovacej schopnosti Plastifikátora S je, žejeho zložky majú aj retardačně vlastnostina tuhnutie betonu, čo umožňuje výrobuplastifikovaného transportbetónu. Tentomožno dopravoval čerpadlami alebo náklad-nými autami na váčšie vzdialenosti a to bezrizika jeho vytvrdnutia už počas dopravy.

Uvedené nedostatky sa odstraňujú využi-tím tohto vynálezu, ktorého podstata spo-čívá v tom, že sulfitové výluhy a/alebo sul-fitové výpalky s obsahom alebo bez obsahusacharidov vopred stabilizujú svoje vlast-nosti odštěpením aldehydicky viazaného oxi-du siřičitého a odstránením kyseliny siřiči-te! z reakčného roztoku v kyslom alebo valkalickom prostředí, pričom vzniknu siri-čitany, sírany a uhličitany kationtu vápnikaa sodíka, z ktorých siričitan, síran a uhli-čitan vápnika možno oddeliť před a/alebopo dekalcinácii, pričom dekalcinácia sa pre-vedie použitím uhličitanu alebo síranu sod-ného, čím sa získá číry roztok lignínsulfo-nanu sodného, ktorý vynikajúce plastifikač-né účinky nadobudne úpravou pH roztokua přidáním odpeňovadla, ale aj tým, že ob-sah sacharidickej zložky pri príprave sa ne-změní.

Stabilizácia vlastností sa prevedie za tep-loty roztoku 30—95 °C pri pH = 2 až 9,5počas V2 hodiny až 24 hodin v kyslej ob-lasti, využijúc kyslej reakcii sulfitových vý-luhov a/alebo sulfitových výpalkov alebo valkalickej oblasti účinkom hydroxidu vápe-natého a/alebo hydroxidu sodného a/alebouhličitanu sodného, pričom po oddělenívzniklej zrazeniny dekalcináciou sa získálignínsulfovan sodný, pričom dekalcináciasa prevedie použitím takého množstva uhli-čitanu sodného alebo síranu sodného, žeroztok připraveného lignínsulfonanu sodné-ho neobsahuje viacej ako 0,5 až 2,5 % oxiduvápenatého počítané na sušinu roztoku, čoje ďalšia podmienka na získanie plastifikač-nej přísady s vynikajúcimi stekucovacímiúčinkami. Aby roztok připraveného lignín- sulfonanu sodného nepenil a neprevzdušňo-val beton a maltu, upraví sa jeho reakciana pH = 6 až 8 účinkom hydroxidu hodné-ho alebo kyseliny sírovej, získaný roztok sazmieša u výrobců alebo u spotřebitelů s od-peňovadlom alebo ich zmesou ako sú ko-polyméry etylénoxidu, napr. s propylénoxi-dom alebo nenasýtenými mastnými kyseli-nami, alebo s mastnými alkolami, alebo soživičnými kyselinami ako aj kopolyméry de-rivátu nonylfenolu s oxymetylovaním ety-lénoxidom, odpeňovačmi rastlinného oleja,organokremičitých odpeňovačov ako je IstaD 2, Lukosan, Lukoil, oxyetylované derivátyalkylfenolu alebo oleja tálového, terpentí-nového, etylhexanolu v takom množstve, abyobjem vzduchu v betónovej alebo maltovejzmesi nepresiahol viacej ako 2 % oprotizákladu.

Uvedeným postupom získá sa plastifikač-ná přísada s vynikajúcimi stekucovacími ú-činkami, ktorá nepení, betónovú alebo mal-tovú zmes neprevzdušňuje, avšak retarduje,a preto je vhodná pri výrobě plastifikované-ho transportbetónu. Význačné zlepšujespracovatefnosť betónovej zmesi alebo ce-mentovej malty, umožňuje skrátiť dobu vib-rácie, čím šetří elektrickou energiou, za-riadením a pracovnými silami. Jeho použi-tie umožní dosiahnuť 10—20%-nú úsporucementu a pri výrobě betonu použit aj dr-veným získané kamenivo, ktoré je bez plas-tifikačných přísad ťažko spracovatefné.

Princip nového sposobu výroby lignínsul-fonanu sodného ako plastifikačnej přísadyosvetlujú ale neobmedzujú tieto příklady. Příklad 1 26 800 litrov zahuštěného sulfovitovéhovýluhu o konc. 41,8 % a pH = 4,68 s obsa-hom 21,8 % monosacharidov stabilizuje svo-je chemické zloženie a fyzikálně vlastnostipři teplote 70 °C a reakčnej době 12 hodintým, že z roztoku záhrevom sa vypudí vol-ná kyselina siřičitá a časť aldehydicky via-zaného oxidu siřičitého. Roztok sa potomzriedi s 5 800 litrami vody, za miešania pri-čerpá sa 7 400 litrov roztoku s obsahom1 343 kg uhličitanu sodného, vyhřeje sa nateplotu 70 °C a nechá sa ďalej stabilizovaťpo dobu 5 až 10 dní, pričom dojde k ďal-šiemu odštepovaniu aldehydicky viazanémuoxidu siřičitého za súčasnej tvorby lignín-sulfonanu sodného, vodorozpustného síra-nu a siričitanu sodného a nerozpustnýchzrazením uhličitanu vápenatého, síranu vá-penatého a siričitanu vápenatého, ktoré akonerozpustné soli odsedimentujú.

Dekantáciou roztoku získá sa 32 800 lit-rov čirého lignínsulfonanu sodného s ob-sahom 0,5 % oxidu vápenatého. Účinkomroztoku NaOH o konc. 20 °/o upraví sa reak-cia roztoku na pH = 7,5. Do získaného roz-toku přidá sa ako odpeňovač 88,43 litrovkopolyméru etylénoxidu s propylénoxidom 6 254165 5 a obsahom frakcii a molekulovou hmotnos-ťou 1 000—2 000. Takto upravený roztok lig-nínsulfonanu sodného je hotová plastifikač-ná přísada použitelná pri výrobě betonu ale-bo malty. Pri aplikovaní 0,10 až 0,5 kg su-šiny tejto přísady na 100 kg cementu zvýšisa oproti základu obsah vzduchu v betonealebo v maltě maximálně o 2 %, čo je pří-pustné normou. Přísada nepení a nakolkoobsahuje retardajúce zložky ako sú mono-sacharidy a zlúčeniny lignínsulfonanu jevhodná pre výrobu transportbetónu. Taktoupravený roztok lignínsulfonanu sodného jehotová plastifikačná přísada použitelná privýrobě betonu alebo malty. Roztok po pří-pravě o po 5mesačnom uskladnění vykazo-val nezmenené vlastnosti: pH - 6,8, pri čer-paní roztok nepenil a betonová zmes s ob-sahom 340 g cementu SPC 325 pri pomerevody ku cementu V/c = 0,303 a pri 0,3 kgsušiny bisulfitanu sodného na 100 kg ce-mentu vyhovovala betonová zmes obsahuvzduchu 1,3 °/o. Nakolko roztok obsahujeretardujúce zložky ako sú monosacharidya lignínsulfonan sodný přísada je vhodnápre výrobu transportbetónu. Pri uvedenýchpomeroch, začiatok doby tuhnutia sa pre-dížil z póvodných 2,5 hodiny na 5 hodin.P r í k 1 a d 2 _ 11 700 litrov sulf. výluhu o konc. 10 %pri teplote 90 °C sa zalkalizuje na pH = 9za miešania s 223 litrami hydroxidu vápe-natého o konc. 13,8 % oixdu vápenatého.Roztok nechá sa v klude reagovat 4 hodi-ny za vzniku sedimentu siričitanu vápena-tého, síranu vápenatého a roztoku lignín-sulfonanu vápenatého so stabilizovanýmivlastnosťami. Círy roztok od sedimentu od-dělí sa dekantáciou, pričom sa získá 10 000litrov čirého roztoku, z ktorého po zahuš-tění na odparke sa získá 2 100 litrov lignín-sulfonanu vápenatého o konc. 40 %. Zahuš-těním získaný roztok dekalcinuje sa takýmmnožstvom uhličitanu sodného, až obsah o-xidu vápenatého aj po zriedení vodou naobjem 3 100 litrov klesne pod 2,5 % počí-tané na sušinu. Dekalcinovaný roztok ne-chá sa 10 dní sedimentovať pri 70 °C, usa-dený sediment uhličitanu vápenatého, síra-nu vápenatého, siričitanu vápenatého sa od-dělí dekantáciou. Číry dekantát lignínsul-fonanu sodného sa upraví kyselinou sírovouna pH = 6,5 a energicky sa premieša sozmesou odpeňovača, ktorý pozostáva s 1 die-lu kopolyméru etylénoxidu s propylénoxi-dom s mol. hmotnosťou 400 až 2 400 a z 1dielu kopolyméru etylénoxidu s mastnýmialkoholami, ktoré sa použijú v takom množ-stve, aby objem vzduchu v betónovej zmesinepresiahol 2 % oproti základu a to pri po-užití 0,1 kg až 0,5 kg sušiny plastifikačnejpřísady lignínsulfonanu sodného na 100 kgcementu. Pri preprave 1 m3 betónovej zmesis obsahom 340 kg cementu SPC 325 možnopoužitím 1,02 kg sušiny připraveného lig- nínsulfonanu sodného znížiť množstvo roz-rábacej vody o 13 °/o, zachová sa přitomdobrá spracovatefnosť zmesi, pričom 28d.ňo-vé pevnosti betónou v tlaku stúpnu o 60 %oproti základu, kde plastifikačná přísadanebola použitá. Po 5mesačnom skladovanílignínsulfonanu sodného sušina sa změnilao 0,2 °/o, pH roztoku o hodnotu 0,1 pre-vzdušnenia betónovej zmesi sa nepřeměni-lo. Betonová zmes obsahovala 1,1 % vzdu-chu. Pevnosti zatvrdnutého betonu s použi-tím tých istých materiálov boli praktickytie isté ako u výrobců před skladováním. Příklad 3 1 000 litrov lignínsulfonanu sodného, při-praveného pódia příkladu 1 alebo příkladu2, sa zmieša s odpeňovačom pozostávajúce-ho zo zmesi 1 dielu kopolyméru etylénoxi-du s propylénoxidom ku 1 dielu organokre-mičitého odpeňovača, ako je Lukosan ku 1dielu kopolyméru propylénoxidu s mastnýmialkoholmi v takom množstvo, aby objemvzduchu v betónovej zmesi pri použití 0,1kilogramu až 0,5 kg sušiny na 100 kg ce-mentu sa nezvýšil viac ako o 2 % oprotizákladu, pri ktorom sa připravená plastifi-kačná přísada nepoužila. Okyselením a ná-slednou titráciou roztoku chloramínu nedo-kázala sa přítomnost aldehydicky viazané-ho oxidu siřičitého vo vzorke. Skúškou pe-nivosti na přístroji ROS - Millesa, pri ktorejsa meria výška vzniklej pěny pri přetečení200 ml skúšanej vzorky podl'a příkladu 1 a3 pripravenej plastifikačnej přísady výškapěny ihned' po príprave vzorky bola 5 m/ma po 5mesačnom skladovaní 4,5 m/m meranípri teplote 40 °C a koncentrácii vzorky330 g/1. Pri príprave 1 m3 betónovej zmesiz použitých 340 kg cementu SPC 325 vne-sením do zámesy 1,02 kg lignínsulfonanusodného, pri znížení obsahu zámesnej vody0' 15 °/o, ale pri překonaní rovnakej spra-covatefnosti betónovej zámesy a zachovaní28dňových pevností zatvrdnutého betonumožno ušetřit 61,2 kg cementu v porovnaníso základom, kde sa plastifikačná přísadanepoužila.

Lignínsulfonan sodný ako plastifikačnápřísadu možno použit v stavebníctve pri vý-robě plastifikovaného transportbetónu, pristavbě diafnic, vodných priehrad, betono-vých parkovísk, Startovacích dráh letísk,pri výrobě prevzdušneného betonu a akoretardér do rýchlo tuhnúcich cementov. Vorganickej chémii možno ho použit pri vý-robě farieb a pri výrobě syntetických trie-slív. V geologickom prieskume možno hopoužit ako retardér pri cementácii sond ana spevňovanie pódy iniektážou. Velkou vý-hodou je, že na výrobu plastifikačnej pří-sady použije odpad celulózopapierenskéhopriemyslu, jeho využitím znižuje sa znečis-ťovanie životného prostredia a dochádza kukomplexnejšiemu využitiu drevnej hmoty.

Claims (1)

1. 2 5 4 1 S 5 7 Jeho aplikáciou v stavehníctve dojde k úspo-ře 10 až 20 % cementu v případe, že výrob-en zachová pevnostně hodnoty, ktoré má 8 vytvrdnutý beton rovnakého zloženia, alebez použitia plastifikačnej přísady. P R E D Μ E T Sposob výroby stabilizovaného lignínsul-fonanu sodného, vyznačený tým, že sa nasulfitové výluhy a/alebo na sulfitové výpal-ky s obsahom alebo bez obsahu sacharidovposobí hydroxidom vápenatým a/alebo hyd-roxidom sodným a/alebo uhličitanom sod- VYNÁLEZU ným pri teplote 30 až 95 °C, pH 2 až 9,5 podobu 0,5 až 24 h, pričom vzniklá zrazeninasa oddělí v tejto fáze a/alebo po dekalclná-cii a získaný roztok sa upraví na pH & až 8hydroxidom sodným alebo kyselinou síro-vou. Severografia, n. p. závod 7, Most Cena 2,40 Kčs