PL720B1 - Sposób wypierania z substancji plynów przez inne plyny. - Google Patents

Description

W technice czesto zachodzi potrzeba 'za¬ stapienia w mieszaninie emulsji albo zawie¬ sin jednego plynu przez, inny. Tak, przy pre¬ paratach celulozy, które maja byc poddane procesowi zelatynowania, nalezy 'koniecznie przed zelatynowaniem, zawarta w prepara¬ tach, wode, zastapic innem! plynami, gdyz woda przeszkadza zelatynowaniu; znane jest np. wypieranie wody z nitrocelulozy zapomoca alkoholu; wypieranie wody w tym procesie odbywa sie obecnie albo przez dlugotrwale, wymywanie alkoholem w wirówce,- albo przez przeciskanie alkoholu przez zawierajaca wode nitrocelulozie. Spo¬ soby te sa polaczone z pewnemi technicz- nemi trudnosciami, których przyczyna tkwi w tern, ze preparaty celulozy wykazuja sklonnosc „koloidówania sie" przy zmniej¬ szeniu zawartosci wody, a gdy substancje przyjma taka forme, to jest bardzo1 trudno usunac wode, nawet przy .stosowaniu wyso¬ kiego cisnienia i zastapienie jej przez inny plyn. W niektórych ¦cialach tego rodzaju metoda mechanicznego wypierania calkowi¬ cie zawodzi, a przy stosunkowo pomyslnym przebiegu procesu powstaje ta wada, ze cze¬ sto otrzymane produkty sa nierównomierne w swoim skladzie, co ujemnie wplywa na daisze pnzerabianie.Zauwazono obecnie, ze wypieranie ply¬ nów, przy jednoczesnem 'zastepowaniu ich innemi plynami, moze byc przeprowadzone przy tego rodzaju cialach, t. j. przy prepa¬ ratach celulozy w sposób prosty i bez stoso-wania mechanicznego cisnienia, mianowicie zapomoca pradu elektrycznego. Sposób po¬ lega na tern, ze obrabiane substamcje pod¬ daje sie dzialaniu pradu elektrycznego' po¬ miedzy elektrodami, przez co stale i plynne czesci maja daznosc do oddzielania sie i, ze w miare itego, jak usuwa sie pierwotnie ziar wairta ciecz, doprowadza sie te ciecz,, która ma ja zastapic. Gdy pierwotnie zawarta w obrabianej substancji ciecz pomisiza sie w kierunku ku katodzie, to nowa ciecz na¬ lezy doprowadzac od stromy anody i odwrotu nie. Elektrody sa przepuszczalne w tym ce¬ lu, by odprowadzanie wydalanej cieczy i do¬ prowadzanie zastepujacej cieczy moiglo sie odbywac bez przeszkód.W niektórych wypadkach jest koniecz¬ nem albo wskazanem wprowadzic traktowa¬ ny materjal pomiedzy przepony, jednak w wiekszosci wypadków ma on te wlasci¬ wosc, ze moze byc bezposrednio wprowadzo¬ ny pomiedzy elektroidy. Gdy, np., woda ma byc wyparta przez alkohol z nitrocelulo¬ zy, !tio nitroceluloze wprowadza sie pomie¬ dzy dwie przerywane elektrody i doprowa¬ dza alkohol od stromy anody, mtomiiast wo¬ da pod wplywem pradu elektrycznego poru¬ sza sie ku katodzie i zoistaje tam odlprowar dzana. W miare postepowania procesu alko¬ hol wypiera wode i w rezultaicie cala woda w mtrocelulozie. jest zastapiona przez, al¬ kohol.Przebieg procesu, stanowiacy przedmiot niniejszego wynalazku, staje sie pomyslniej- szy paizy doborze odpowiednich elektrolitów, wywierajacycn dodatni wtplyw na elektro- oismotyczne procesy. Dla takich substaincyj, które wplywaja na ruch wydaianegoi plynu ku katodzie, które sa przeto elektroiujemiie, odpowiodniemi elektrolitami sa takie, które "zawieraja jony wodorotlenowe. Preparaty celulozy, przy obrabianiu których niiniejiszy proces ma szczególne znaczenie, sa pod wzgledem elektrooismjotycznym prawie bez wyjatku substainicjami ujeinnemi i w. tyra wypadku maly dodatek amonjaku, wodoi- rotlenu sodowego, albo podobnych cial, wy¬ wiera dodatni wplyw na przebieg procesu.Przy substancjach, które pod wzgledem elek- troosmotycznym sa dodatnie, odpowiednie- mi elektrolitami sa takie, które zawieraja' jony wodoru, np., kwas solny albo t. p.Jak wykazaly próby, proces wypierania plynów przez takie dodatki, zostaje znacz¬ nie przyspieszony. Ustalono, np., ze przy wypieraniu wody przez alkohol w nitrocelu¬ lozie dodatek malej ilosci amonjaku, albo wodorotlenku sodowego, wywiera taki wplyw, ze woda zostaje wyparta w znacznie krótszym czasie i znacznie dokladniej, niz przy uzyciu czystego alkoholu. Prooentowa zawartosc pozostalego ostatecznie w nitro¬ celulozie • alkoholu odpowiada, dokladnie procentowej zawartosci . doprowadzanego.W traktowanych substancjaich pozostaja tyfko nieznaczne slady doprowadzanych do¬ datków, gdyz zostaja one usuniete przez prad elekt yczny prawie ilosciowo.Podlug niniejszego sposobu osiaga sie w calej1 masie równomierne i teoretycznie zupelne wyparcie jednego plynu przez dru¬ gi. Przyczyna tego jest to, ze wywolane przez prad elektryczny prze.suwarnie rozeia- ga. sie na warstwy skladników róznorodnego systemu. W podobny sposób, jak przez alko¬ hol, moze byc woda wypierana równiez i przez inne plyny, jak aceton, eter octowy albo mieszanine alkoholu i eteru. Sposób moze byc stosowany i do innych preparatów celulozy, jak celulozy niezmienionej, o-cta¬ nu celulozy, oiksycelulozy i t. p. Wogróle stosob moze byc -stosowany przy wszystkich substancjaich, posiadajacych koloidalny cha¬ rakter i wlaismosci elektroosmotyczme: Jako przykladem moze smuzyc wymiana plynów; w pastach barwnikowych z nieorganicznych i organicznych koloidów najrozmaitszego ro¬ dzaju.Okazalo sie dalej, ze przy róznicaichw c. gat. pomiedzy wypieranym i wprowadzonym, plynem ma zmaczenie sposób, w jaki zostaje wprowadzo;T)v plyn, zastepczy i odprowadza-nie wypieranego plymu. Przy uzyciu do wy¬ pierania -takiego urzadzenia], przy fctóretm elektrody, a wraz z niemi i obrabiane, sub¬ stancje maja kierunek poziomy, a zatem prad elektryczny i prad plynu przebiega we¬ wnatrz substancji przewaznie w kierunku pionowym, moga miec miejsce nastepujace wypadki: gdy c. giat. wypieranegol plynu jest wyzszy od c. gat. plynu wypierajacego, to, jak zauwazono, kieruiniek doprowadza¬ nego plynu winien byc zgóry ku dolowi, natomiast odprowadzanie plynu powinno sie odbywac w najnizszym punkcie warstwy; gdy natomiast wypierany plyn jest lzejsizy od doprowadzanego, to doprowadzanie ply¬ nu powinno sie odbywac przewaznie zdolu ku górze, a odprowadzamiie wypartego plynu z najwyzszego punktu warstwy.Przy pionowem urzadzeniu, t. j., gdy elektrody i obrabiana warstwa maja poloze¬ nie pionowe., a kierunek plynu w warstiwie jest przeto przewaznie poziomy, odprowa¬ dzanie wypartego plynu powinro wykony¬ wac sie przy najglebszym punkcie warstwy w tym wypadku, gdy wypiarty plyn jest ciezszy od wprowadzanego: i odwrotnie.Sposób wprowadzania ma w tym wypadku niewielkie znaczenie, jednak wskazanym jest i w tym wypadku regulowanie! doprowadza¬ nia odpowiednio do c. gat.Dalsze rozwiniecie ^-sposobu, które jest waznem przy wrazliwych na cieplo substan¬ cjach, jak np., nitroceluloza, moze byc urzeczywistnione przez odpowiednie odpro-" wadzanie wytwarzanego przy elektnolofeimlo- zie ciepla. W tym celu moga byc zaprowa¬ dzone przestrzenie chlodza cel wewnatrz przy¬ rzadu, sluzacego do wykonania sposiobu.W szczególnie korzystny sposób moze byc osiagniete odprowadzanie cieplai przeiz uzy¬ cie wypierajacego plynu w stanie silnie ochlodzonym. W ten sposób praioa moze' byc wykonywana, przy znacznie silniejszym pra¬ dzie i przebieg znacznie przyspieszony bez wystepowania niebezpiecznych temperatur.Dalsze rozwiniecie sposobu podlug niniej¬ szego wynalazku jest mozliwe w ten sposoby ze wypieranie stosuje sie jednloczesnie do ustalainia traktowanego materjalu. Znalezio^ no mianowicie, ze przy uzyciu elektrootsmoizy do wypierania, np., przy nitrocelulozie osiagaj sie równiez uwolnienie, i wydalenie produktów niestalych, gdy nietrwala nitrioK celutazie potddaje sie elekltroosmozie i pro¬ ces ten prowadzi sie taki dlugo, ajz nitno- celuloziaJ zostanie utrwalona. Traktowanie to z natury rzeczy musi trwac dluzej, niz elektroosmotyczne dzialanie tylko w celu wypierania, jednak wymaga znacznie krót¬ szego czasu, niz dotychczasowe sposoby stabilizacji. Tak, np., do stabilizacji nitno^ celulozy w dotychczasowy sposób potrzeba okolo 40 godzin, gdy ten sam materjal przy elektroosmotycznem traktowaniu zostal utrwalony po mniej wiecej 6-ciu godzinach, przyczem osiagar sie i te korzysc, ze z, mis¬ terjalu po ukonczeniu stabilizacji zostal tak¬ ze wyparty niepozadany plyn:. Okazalo sie korzystnem rozpoczynac proces staJbilizacji slabszym alkoholem i dopiero przy koncu procesu przejsc do mocnego alkoholu okolo 95°/0-go. Ulepszenie nowego sposobu ze wzgledu na zuzycie alkoholu jest mozliwe jeszcze w ten sposób, ze czesc otrzymanego przy wypieraniu odplywu moze byc znów uzyta do wypierania plynu. Podlug wyna¬ lazku doprowadza sie znowu dto traktowac nego materjalu/ jako plyny wypierajace, frakcje odplywowe o odpowiedniej koncen¬ tracji, np., zawierajace 90% alkoholu.Korzystnem jest przy procesie wypierania^ stosowac przedewszystkieim odpowiednie od¬ plywy z poprzedniego proicesu, a dopiera pózniej dodawac swiezy plyn do wypieranlaL Nowy proces wypierania; mioze byc je¬ szcze uzyty do zelatynowania preparatów celulozy. Okazalo sie, ze prace zelatynoiwa- nia mozna znacznie ulaitwic i przyspieszyc prziez przepojenie preparatów celulozy ply¬ nem zelaltiynujacyrn, np., eterem, aicefoonetai i t. p. zapomiotea elektroosmozy. Podlug niniejszego wynalazku wilgoc zelatynowa- — 3 —nych substancyj zoistaje wyparta przez pod- .danie traktowanego materjalii dzialaniu pradu elektrycznego pomiedzy elektrodami, przyezem wprowadzamy plyn doprowadza sie przy jednej elektrodzie, gdy przy: dru¬ giej odprowadzal sie plyn wyparty. PL PL

Claims (11)

1. Z ais trzeze n i a pa t entowe. 1. Sposób wypierania plynów z substan¬ cji przez inne plyny, tern znamienny, ze ma- terjal poddaje sie dzialaniu pradu elektrycz¬ nego pomiedzy elektrodami, przyozem wy¬ pierajacy plyn wprowadza sie przy jednej elektrodzie, gdy przy drugiej odprowadza sie plyn wypierany.

2. Sposób podlug fcastrz, 1, znamienny oddzieleniem traktowanego maiterjalu od elektrod przeponami.

3. Sposób podlug zastrz. 1 i 2, zna¬ mienny wprowadzeniem, dla przyspiesizenia elektroosmoitycznego przebiegu, odpowied- nich elektrolitów,8"a'mianowicie: zawieraja¬ cych jony wodorotlenowe, gdy plyn poru¬ sza sie, ku katodzie i jony wodorowe, gdy plyn porusza sie ku anodzie.

4. Sposób podlug zastrz. 1—3, zna^ mlenny regulowaniem doprowadzania wy¬ pierajacego, wzglednie odprowadzania wy¬ pieranego plynu, w zaleznosci od ciezaru gat. plynu. 5. !

5. Sposób podlug zastrz. 1—4, zna¬ mienny odprowadzaniem wytwarzajacego sie ciepla..

6. Sposób podlug zastrz. 1—5, zna¬ mienny stosowaniem wypierajacego plynu w stanie ochlodzonym.

7. Sposób podlug zastrz. 1—6, tern znamienny, ze przy stosowaniu sposobu do odwadniania nitrocelulozy zapomoca alko¬ holu nieutrwalona albo niezupelnie utrwalo¬ na nitroceluloza zoistaje poddana dzialaniu elektroosmoizy az do zupelnej stabilizacji.

8. Sposób podlug zastrz. 1—7, tein znamienny, ze do stabilizujacego wypierania uzywa sie najpierw rozwodniony, a dopiero przy koncu zgeszczciny alkohol.

9. Sposób podlug zastrz. 1 — 8, tern znamienny, ze otrzymane przy wypieraniu frakcje odplywowe sa znów uzywane, jako plyny wypierajace.

10. Sposób podlug zastrz. 1—9, tern znamienny, ze frakcje odplywowe z, poprzed¬ niego procesu wypierania isa uzywane prze- dewiS'zystkiem, a dopiero pózniej dodawany jest swiezy plyn wypierajacy.

11. Zastosowanie podlug ostrz. 1 do ze¬ latynowania preparaJtów celulozy, tern zna¬ mienne, ze przeznaczone do zelatynowania matenije przesyca sie zaponioca elektroosino- zy plynem zelatynujacym. Elektro Osmose, Aktiengesellschaft (Graf Schwerin Gesellschaft). Zastepca: M. Brokman, ; rzecznik patcrotowy.'. 7iknRAFknzifiNSKinH w krakiwif PL PL