SU44350A1 - Способ получени искусственных губок - Google Patents

Description

Сущность получени  вискозных губок как по патентной так и специальной литературе, как известно, сводитс  к тому, что раствор ксантргената целлюлозы смешивают с парообразующими твердыми водорастворимыми или легко плав щимис  веществами. Коагул5-;ци  и разложение ксантогената наступает после смещивани  с вышеуказанными веществами вследствие воздействи  на вискозу растворов различных солей, кислот и т. д.. или же коагул ци  и регенераци  целлюлозы происходит под вли нием термической обработки. После удалени  порообразующих веществ тем или иным способом полученна  губчата  масса (губка) подвергаетс  операции промывки, отбелке и высушиванию. Изложенный принцип получени  губок щироко описан в целом р де патентов и журнальной литературе, например: герм. пат. №N° 280111, 435487, 450153 512748 и 561120, австр. пат. j 134206, франц. пат. № 36602, швейц. пат. № 142754, журнзлы Knnststoffe № 7, 1932 г. стр. 147, Nitrozellulose № 6, 1932 г.стр. 109, Kolloid-Zeitchrift № 57 (дек.) 1931 .г. 3 том, стр. 17.

Получение по выщеуказанным патентам губок обусловливает в большинстве случаев необходимость введени  большого количества волокнистых веществ дл  придани  губкам соответствующей крепости против механических воздействий при мытье, чистке и т. д. Смешивание вискозы с волокнистым веществом

(197)

 вл етс  чрезвычайно сложной операцией не только в отношении осуществлени  процесса смешивани  волокна с вискозой вследствие образовани  больших комьев, затрудн ющих введение и распределение порообразующих веществ, но и ограничивает возможность применени  вискозы различной зрелости, так как возникает опасность коагул ции массы в процессе замешивани . Однако,, независимо от количества добавл емого волокна, полученные губки не достигают необходимой крепости. Отрицательным фактором в процессе изготовлени  губок практикующимс  л етодом  вл етс  присутствие щелочи в свободном и св занном состо нии, концентраци  которой на прот жении всего производственного процесса сильно действует на регенерированную целлюлозу с момента смешивани  вискозы с порообразующими веществами до завершени  операции про .мывки. В особенности, при термической обработке масс, под давлением при повышенной температуре паром или кип чением в воде, щелочь весьма сильно действует на целлюлозу, к тому же отмывка щелочи от губки  вл етс  также сложной и длительной операцией и может быть ускорена только при условии дополнительной промывки в кислой ванне, котора  своим воздействием на гкдроцеллюлозу понижает качество губки . К недостаткам применени  солей в качестве порообразующих веществ относитс  их растворимость в вискозе; в св зи С ЭТИМ увеличиваетс  количество добавл емых солей, например, на 1 ч. вискозы примен ют до 7,5 ч. Na.SO.i. Полученпые известными в технике способами губки в большинстве слумг С имеют серый цвет который устран етс  при лополиительной операции отбелки дл  получени  белого цвега, но в то же врем  отбелка вли ет иа крепость целлюлозы и удорожает производство.

Литература и опыты вискозообра-батывающей промыикченнос.ти подтверждают , что род осадителей и другие физические факторы иг15ают решающую роль и)и коагул ции вискозы и регенерации и,еллюлозы, оказыва  большое вли ние иа структуру и форму, а также на механические свойства иолучекных продуктов целлюлозы.

Авторами найден способ иолучени  .вискозных губок,  вл ющийс  вполне отличным как ио своему физическому, так и химическому процесс}/-, обеспечивающий высокое техническое качество целлюлозных губок, характеризующийс  соверщенно определенным химическим взаимодействием между иримен емыми комионеитами. Авторы, изучив процесс получеии  вискозных губок, убедились в том, что дл  устранени  всех вышеописаиных отрицательных свойств полученных губок ио практикуюни- мс  методам и дл  облегчени  технологического процесса необходимо иримен ть порообразующие реагенты, способные св зать свободную и св занную щелочь, произвести коагул цию вискозы и регенерировать целлюлозу, причем главным свойством этих реагентов  вл етс  их нерастворимость в воде. Их физические воздействи  в процессе коагул ции и регенерации воспроизвод т особую до сих пор еще не 10лученную в технике структуру целлюлозного нродукта. На р ду с этим идет образование нейтральных растворимых соединений и полпа  .нейтрализаци  реакционной массы. Дл  достижени  этой цели полностью оказались иригодиыки высокомолекул рные , твердые, водонерастворимые, легко омыл ющиес  вещества, иапример, канифоль , св зывающа  свободную не св занную щ,елочь на холоду в иорощкообразном или другом виде измельчени .

При смешивании вискозы с канифолью последн   омыл етс  под вли нием содержащейс  в вискозе свободной щелочи (едкий натр) с образованием соответствующего натронного мыла. Омыление канифоли приводит, накомец, к св зыванию всего количества присутствуюпей свободисп п,елочи. Этим, одпако, не заканчиваетс  химический процесс действи  канифоли, но смол иь .е кислоты пступают также в реакцию с натрием, сз заниы.м в ксаитогеиате целлюлозы, с образованием натриевого мыла. Излишне упоминать о том, что ьсе другие палочные соединени , присутствующие в вискозе, например, 43,5 реагируют с канифолью, так что в конце концов наступает момент, когда вс  щелочь св зана и масса совершенно нейтральна . Эта нейтральна  среда, в которой образуетс  вискозна  губка, остаетс  в продолжение всего процесса работы и  вл етс  одним из важнейших факторов , ведущих к получению иродукта целлюлозы, отличающегос  вышеописанными свойствами. Химический процесс омылени  канифоли и св занной с ней полной нейтрализации реакционной массы может быть подвергнут точному наблюдению пробой индикатором (фенолфталеином ). Также и внешний вид реакционной массы дает возможность судить о ходе химической реакции. Первоначально кашицеобразна , сравнительно жидка  масса к концу нейтрализации свободной щелочи затвердевает вследствие наступающей коагул ции. Окончание нейтрализации и химическое действие канифоли на св занный ксантогеиатом натрий характеризуетс  переходом желтой окраски массы, соответствующей цвету вискозы, в темно-зеленый цвет. С исчезиовеииеы желтого цвета вискозы реакционна  масса становитс  нейтральной . Весь процесс нейтрализации требует , в зависимости от величины частиц измельченной каиифоли, от нескольких минут до 2--3 часов. С-иейтрализацией всей щелочи в вискозе, однако, ие кончаетс  действие канифоли на вискозу, по в дальнейшем она вызывает разложение ксантогеиата и регенерацию целлюлозы . Эта стади  действи  каиифоли на вискозу сопровождаетс , на р ду с упом нутым зеленым ок ашиваииеь;, незначительным уменьшением объема реакционной массы, вследствие чего часть в зкого смол ного мыла выступает из массы на поверхность. Эта постепенно продолжающа с  и равномерно развивающа с  коагул ци  вискозы и регенераци  целлюлозы  вл етс  следующим важным фактором, привод щим к достижению особых свойств полученной вискозной губки, и данный нроцесс существенно отличаетс  в это.м отношении от известных способов, при которых коагул ци  происходит благодар  сильно действующим на целлюлозу электролитам в роде солей или кислых солей, растворы которых часто примен ют нри повыщенной температуре или под давлением. Полученные при омылении канифоли мыла, которые по мере их образовани  раствор ютс  в наход щейс  воде, представл ют собой слабый электролит, не действующий на регенерированную целлюлозу , но действующий нри коагул ции вискозы и возможно так же при разложении ксантогената. Мыло, распростран ющеес  постепенно в растворенном состо нии по мере образовани  по всей массе вискозы, вызывает в последней наблюдаемую под микроскопом в готовой губке капилл рность стенок,  вл ющуюс  результатом больщой водовсасывающей способности пор полученной губки.

Химическое и физическое вли ние канифол  сказываетс  не только в св зи с непосредственной коагул цией вискозы и регенерацией целлюлозы, но и по отнощению к образовавщимс  при этом процессе остаткам ксантогената и други.м содержащи.мс  в вискозе веществам. Отщепленный при регенерации целлюлозы сероуглерод, т, е. остаток ксантогеновой кислоты, в виду растворимости канифоли в сероуглероде, поглощаетс  полностью канифолью. Образовавщеес  при нейтрализации смол ное мыло поглощает в дальнейшем все другие встречающиес  в вискозе соединени , как например, Na2S, , NagSOs и др., которые при процессе удалени  мыла также удал ютс . По окончании процесса регенерации целлюлозы имеетс  наличие продукта, содержащего, кроме чистой целлюлозной массы, только смол ное мыло, поглотившее полностью все примеси вискозы.

Объем пор определ етс  величиной зерна, дающего возможность получить губки с высокопоглотительными и водоудерживающими свойствами. Последние свойства обратно пропорциональны величине зерен примен емой канифоли. Очень мелкой структуры губки с наименьщнм объемным весом и хорощими механическими свойствами получают, примен   измолотую в порошок канифоль . Дл  получени  губок со структурой , с}дцеств ющей в естественных губках , примен етс  в качестве порообразующего вещества смесь различной величины зерен канифоли. По окончании регенерации целлюлозы структура последней уже так прочна, что массу можно подвергнуть дальнейшей обработке. Если же дают реакционной массе посто ть в течение нескольких часов, то еще больше увеличиваетс  стойкость целлюлозной стрз-ктуры.

Отвержденна  масса извлекаетс  из формы и подвергаетс  дальнейшей обработке в кип щей воде в течение времени , необходимого дл  удалени  смол ного мыла. Операцию последней промывки возможно провести в присутствии омыленных калиевых и натриевых жирных кислот. Точно так же промывку можно ускорить путем повторного отжимани  губки с помощью пресса или вальцев. Операцию удалени  смол ного мыла можно с jcnexoM осуществить отмывкой в органических растворител х, как например, ароматических углеводородах и т. д. Удаление смол ного мыла может быть осуществлено при термической обработке, например, гор чим воздухом с последуюнхей промывкой вводе или в органических растворител х, или же удаление смол ного мыла можно провести под давлением при температуре от 40-180.

Освобожденна  от смол ного мыла губка обладает совершенно белым цветом и не нуждаетс  в какой бы то ни было отбелке. Преимущество получени  губок белого цвета заключаетс  в том, что процесс окрашивани  протекает очень легко и дает возможность получить тона всевозможных оттенков. Точно так же добавление красител  может быть осуществлено при операции смешивани  массы или же краситель может