Способ приготовления прядильного раствора вискозы

сс 29 Ь, 3 Х 28434 ВТОРСНОЕ СВНЙЕТЕЛЬ ВО НА ИЗОБРЕТЕН НИ И С ия прядильного раствора вискозы,пособа приготов Е аВтОрСКОМу ОВИдЕтЕЛЬСтВу И. и. френкеля, ЗаяВЛЕННОМу 29 Марта 1928 ГОда (Зая свид, М 25857) с присоединением заявки от 23 марта 1929 года (заяв. свид,3 о 43360), публиковано 30 ноября 1932 год О выдаче ельст орскою свиде Предлагаемое изобретение касается способов приготовления вискозы, служащей для производства вискозного искусственпого шелка.Вискоза, употребляемая для этой цели, обычно приготовляется путем мерсеризации целлюлозы в растворе каустической соды с последующей обработкой серо- углеродом, при чем в процессе прядения шелка вискоза проходит ванну, содержащую раствор серной кислоты, глюкозы и прочих сернокислых солей, В то же время при прядении образуются некоторые неприятные и вредные для здоровья газы, как-то: сероводород, сернистый газ и сероуглерод, наличие которых в производственном процессе является крайне нежелательным, Удаление указанных газов в советок, патенте М 13213 достигается автором прибавлением к;вискозе солей азотистой кислоты, при чем каталитическое окислительное действие азотистокислого патра или других оопей азотистой кислоты имеет определенный предел и снижается до нуля, когда количество азотистокислых солей в ванне достигает 0,8% на вес вискозы. Раствор подобной вискозы в среде, содержащей серную кислоту (25 см серной кислоты и 800 смз воды), теряет свою устойчивость и раствор ксантогената подвергаются разрушению; целлюлоза выпадает, развивая запах сеплчглеплля. я лк.иглой я ялтя Плллбле серной кислоте происходит почти мгновенно, когда содержание азотистокислых солей и, в частности, азотистокислого натра в вискозе достигает одного процента. В настоящее время, согласно предлагаемому свособу, автором найдено, что при ограничении в вискозе количес 1 ва азотистокислого натра 0,3 - 0,4% раствор такой вискозы в разбавленной серной кислоте той же концентрации остается устойчивым: ксантогенат не разрушается, целлюлоза не выпадает, не наблюдается никакого запаха сероуглерода или окислов азота и такой раствор вискозы в кислой среде может оставаться устойчивым в продолжение нескольких дней и даже целой недели. Вискоза с содержанием 0,6% нитрита патра, т.-е. при приближении к границе прекращения каталитического окислительного действия нитрита (О, 8%), его окислительное действие на сероводород уменьшается, Так, например, 2,5 г вискозы в разведенной серной кислоте для связывания освободившегося при этом сероводорода потребляет 1, 4 см децинормального иода, если вискоза содержит 0,3 - 0,4% нитрита. То же самое количество вискозы одинаковой зрелости с содержанием 0,6% нитрита в разведенной серной кислоте той же концентрации связывает 3,2 см децинормального иода., Слодователько, пропорция нитиита а тюка р. количестве 0.3 - 0.4%Далее автором установлено, что лрпбавлением к вискозе сухой нитроклетчатки до 1,5% на вес вискозы устойчивость вискозного раствора в разведенной серной кислоте сильно увеличивается, Сухая нитроклетчатка (двунитроклетчатка) с содержанием 11% азота может прибавляться к обыкновенному вискозному раствору и лри небольшом помешивании этой смеси вискозы и нитроклетчатки по прошествии 18 часов получается однородный вискозный раствор, годный для прядения искусственного шелка на обычной восстановительной ванне,Для производственно - нтромышленных целейсухая нитроклетчатка вместе с ксантогенатом целлюлозы в растворе каустической соды растворяется в мешалке в течение 4 - 5 часов, после чего получается однородный вискозный раствор. Нитроклетчатка в присутствии сернистых солей в вискозе, каковыми являются сернистый натр и натритиокарбонат, обмыляется, распадаясь на нитрит натра и клетчатку; в результате растворения нит роклетчатки в вискозе получается,уже вискоза более зрелая и процесс созревания вискозы ускоряется в отличие от вискозы, содержащей 0,3 - 0,4% нитрита патра, который в этом случае химически не оказывает никакого влияния на ускорение или замедление процесса созревания вискозы; Таким образом, однородный раствор вискозы, полученный по методу смешения ксантогената целлюлозы снитроклетчаткой в растворе каустической соды, состоит из ксантогената целлюлозы, целлюлозы и нитрита натра. При этом вискоза, в которой растворено 1 нитроклетчатки с содержанием 11% азота, содержит 0,8% нитрита, 1 акая вискоза, содержащая 0,8% нитрита, блаподаря растворению вышеуказанного в ней количества нитроклетчатки, в разведенной серной кислоте сохраняет свою устойчивость (ксантогенат не разрушается), каталитическое окислительное ее действие на сероводород наввысшее, например, 2,5 г вискозы и разведенной серной кислоте связывает всего лишь 0,4 см децинормального иода. Далее это наблюдение показывает, что предел окислительного действия нитрита на сероводород сильно увеличивается при прядении вискозы, полученной путем введения в нее нитроклетчатки, сравнительно с вискозой, в которую вводится только азотистокислый натр. Конечно, при прядении вискозы, полученной путем введе ния в нее вышеописанным способом 1,5% нитроклетчатки, наблюдается еще большее уменьшение концентрации выделяющихся вредных газов (сероводоро да, сероуглерода и сернистого газа) сравнительно с способом, описанным в патенте М 13213, при чем обильно орбазующаяся при этом сера отлагается не внутри волокна, а на ее поверхности, и при дальнейшей обрабогке. легче удаляется с нее. Шелк при этом получается лучшего качества, хорошей крепости на разрыв, эластичности и блеска и эти качества он сохраняет в течение долгою времени. При данном способе, как указано было выше, процесс созревания вискозного раствора ускоряется и потому такой вискозный раствор, без ущерба для качества шелка можно попрясть на машине уже после 24 часов его выдерживания, тогда как в обычных процессах вискоза должна вызревать, примерно, в течение четырех суток.При описанном способе смепт ения вискозы с нитроклетчаткой становится возможным получать высококонцентрированные растворы целлюлозы для выделки искусственного шелка высших сортов, поскольку волокно состоит в данном случае из.сульфитной целлюлозы и в некоторой доле из хлопковой целлюлозы.Автором были испытаны одновременно вискозы одного н топо же происхождения с содержанием в одном случае лишь 0,3% нитрита, во втором случае - 0,3% нитрита и 0,1% нитроклетчатки, содержащей 11,0% азота, и в третьем случае - 0,3% нитрита и 0,5% нитроклетчатки, содержащей также 11,0% азота. Результаты, при определении в акислительн сптособнэсти нитрита, показали следующее: в первом случае оказалось связанными в серножислой разведенной среде 3,5 слР децинормального иода, во втором - 2,5 сл децинормального иода и в третьем случае - 1,8 см децинормального иода, Таким образом, при прибавлении 0,5% двуннтроклетчатки, окислительное действие нитрита оказывается наивысшим, Помимо всех описанных качеств, при способе введения нитроклетчатки в вискозу, в ней увеличивается процентное содержание целлюлозы от усвоения нитроклетчатки, Так,например, 3 г сухой нлтроклетчаткИ (динитроцеллюлоза) было прибавлено к 200 г висиозы, содержащей 7,7% целлюлозы и 7% к.аустической соды, и смесь была оставлена в течение всей ночи.Ускорение растворения нитроцеллюлозы в вискозе достигается путем размешива. ния смеси в сместителе в течение четыпехчасов, Анализ вискозы после фильтрации показывает, что содержание целлюлозы в растворе с 7,7%- поднимается до 8 2 оПрядильный раствор вискозы с нитроклетчаткой приготовляется следу 1 ощим образом. Ксантогенат целлюлозы в смесителе в течение четырех часов растворяют вместе с нитроклетчаткой в растворе каустической соды в пропорции 20% нитроцеллюлозы к количеству целлюлозы в ксантогенате, до получения однородного раствора вискозы; в другом случае ксантогенат растворяют с прибавлением 0,3% нитрита патра. и 7% нитроклетчатки к количеству целлюлозы в ксантогенате в растворе каустической соды.При прядении вискозы, содержащей нитрит в восстановительной жанне, путем побочного восстановления азотистой кислоты, образуется частично в небольшом количестве гидразин, который в ванне накопляется в виде сернокислого гидйзина (ЫН,. ЖН Н, ЯО,), При наличии безводного закисного сульфата железа в ванне в количестве не менее 0,11%, гидраэин выпадает в виде осада, связываясь с сернокислым железом и образуя с ним двойную соль Ре Я О, (У, Н ЯО,1, Вместе с выпадающей серой и сернистым железом гидразин остается в ванне и частично отлагается на поверхносщ волокна, придавая ему коричневую окраску, При последовательной обработке волокно снова приобретает свой естественный цвет, как обычно, освобождаясь от этого осадка. Химические реакции образования гидразина могут быть представлены ж следующем виде:20 Н ИО+ Н 28=8+2 ХО+ 2 НтО;2 ИО+ Н,Б=И 20+ 8+ Н 20Н,Б+ Н 280 =8+ Н 280 з+ Н,О;Х,О+ ЗН 280 з+ 2 Н 20 ==ХН, ИН, Н 804+ 2 Н 2804При наличии в восстановительной ванне железа реакция может протекать так:2(Х,Н,)Н,804+ 2 Ре 80, +20 НХО+ + 2 Й 28 + На 804 - . Ре 804(ИН)а 804 + + РеБ+ Б+ 2 ИО+ ЗН,БО, + 2 Н,О.Предмет изобретения,1. Способ приготовления прядильного раствора вискозы, отличающийся тем, что к раствору ксантогената прибавляют нитроклетчатку2, Видоизменение способа, согласно п, 1, отличающееся тем, что к раствору ксантогената, кроме нитроклетчатки, Добавляют еще от 0,3 до 04% нитрита натра.3, Способ применения прядильного раствора, притотовленного, согласно и, и. 1 и 2, отличающийся тем, что вискозу прядут выдержанную до 24-х часов.4. Способ приготовления восстановительной жанны для осаждения вискозы, полученной, согласно н, и, 1,и 2, отличающийся тем, что к восстановительной жанне прибавляют не менее 0,11% безводного за-. кисного сульфата железа