Способ получения искусственных губок

1 ЙСЯ Н 1 ноя искусственных губок.4. Л. ЭВдлин и 3. Э. Т:,льмвн, заявленномуда (спр. о перв. М 166964),яства еибликеваие ЗО сеитвбрв 1935 седа. Сущность получения вискозных гу- , бок как по патентной так и специальноилитературе, как известно, сводится к тому, что раствор ксантогената целлюлозы смешивают с пврообразующими твердыми водорастворимыми или легко плавящимися веществами. Коагуляция иразложение ксантогената наступает после смешивания с вышеуказанными веществами вследствие воздействия на вискозу растворов различных солей, кислот и т. д. или же коагуляция и регенерация целлюлозы происходит под влиянием термической обработки, После удаления порообразующих веществ тем или иным способом полученная губчатая масса губка) подвергается операции промывки, отбелке и высушиванию. Изложенный принцип получения губок широко описан в целом ряде патентов и журнальной литературе, например: герм. пат. Мо 280111, 435487, 450153 512748 и 561120, австр. пат.134206, франц.пат,36602,швейц.пат.142754, журналы Кппзтз 1 оГГе7, 1932 г, стр.147, %1 гоке 11 ц 1 озе Мо 6, 1932 г. стр. 109, Ко 1 оЫ-Хе 11 с 1 лгй57 (дек.) 3 931 г.3 том, стр. 17.Получение по вышеуказанным патентам губок обусловливает в большинстве случаев необходимость введения больного количества волокнистых веществдля придания губкам соответствующейкрепости против механических воздей ствий при мытье, чистке и т. д Смешивание вискозы с волокнистым веществом 1971 способа получе торскому свидетельству 7 апреля 1935 г О выдаче авторского свидетеявляется чрезвычайно сложной операцией не только в отношении осуществления процесса смешивания волокна с вискозой вследствие образования больших комьев, затрудняющих введение и распределение порообразующих веществ, но и ограничивает возможность применения вискозы различной зрелости, так как возникает опасность коагуляции массы в процессе заиешивания. Однако, независимо от количества добавляемого волокна, полученные губки не достигают необходимой крепости. Отрицательным фактором в процессе изготовления губок практикующимся методом является присутствие щелочи в свободном и связанном состоянии, концентрация которой на протяжении всего производственного процесса сильно действует на регенерированную целлюлозу с момента смешивания вискозы с порообразующими веществами до завершения операции промывки. В особенности, при термической обработке масс, под давлением при повышенной температуре паром или кипячением в воде, щелочь весьма сильно действует на целлюлозу, к тому же отмывка щелочи от губки является также сложной и длительной операцией и может быть усксрена только при усло. вии дополнительной промывки в кислой ванне, которая своим воздействием на гидроцсллюлозу понижает качество губки. Е недостаткам применения солей в качестве порообразующих веществ относится их растворимость в вискозе; в свя зи с этим увеличивается количестводобазляемых солей, например, на 1 ч. вискозы примгня 1 от до 7,5 ч. К 1 ЯО.; Полученные известными в технике сгссооами губки в бог 1 ьп 1;Нстве сл чсе; имеют серый цвет кстось 1 Й устоа 1 яетсл при дополнительной операции отбе,1 ки, для пол учения белого ц 1 ега, но в то жеврем Отбелка лине па крепость це,1- люлозы и удорожает производство.Литература и опыты вискозсобр 11-батыва 1 О 1 цеи промып 1 ленности под;верждают, что род ссадителей и доггпефизические факторы играют реПьпогцую роль при коагуляцип вискозы:регенерации целлюлозы, оказывая большоевлияние на структуру и форму, а также на механические свойства получены. П РОДУ КТО В ЦЕЛЛОЛ 0 3 Ы.Авторами найден способ получения ,вискозных г убок, яьляю 1 цийся в полне отличным как по своему физическому, так и химическому процессу, обеспечивающий высокое техническое каче;.:во целлюлозных губок, характеризующийсясовершенно о 11 ределенным химическимвзаимодействием между применяе .ыми компонентами. Авторы, изучив процесс получения вискозных губок, убе, илисьв том, что для устранения Всех вь 1 шеописанных отрицательных свойств пслу-ченных Губок по практикуюцимся методам и для облегчения техноло;иче-скоГО процесса несохОдимо поиме 1 Ть порообразующие реагенты, способные связать свободную и связаигус щело 1 ь произвести коагуляцию вискозы и рсге нерировать целлюлозу, причем главным свойством этих реагентов является их нерастворимость в воде. Их физическиевоздействия в процессе коагуляциирегенерации воспроизводят особую до сих пор еще не полученную в технп;е, структуру целлюлозноГО продукта, а ряду с этим идет образование нейтгальных растворимых соединений и по,11 нейтрализация реакционной массы. 3 ля достижения этой цели полностью Оказались пригодными высокомолекулярные, твердые, водонерастворимые, легко омыляющиеся вещества, например, канифоль, связывающая свобод.ую несвязанную щелочь на холоду в по-рошкообразном или другом виде Измельчения. При смешивании вискозы с канифолью последняя омыляется под влиянием содержащейся в вискозе свободной щелочи едки натр) с обр. зованием сосВетствующего натро 1 шого мыла. Змы,.ние 1,РНГЬОли привод , ьак, ц к связыьанпю всего количества присутс ву 1 ОП 1 ей спобо тзчсй ше,.очи. Этим, однако, пг закан Иза ется химический процесс дейс пи Канифоли, но смоля.1 ые кислоть; вступаю также в рсакци 1 о 1 еллюлозы, с сбразованием натриевОГО м 1, л;1. ,ЗЛН 1 пне Пс:Ннатьсе другие щелоч",яе соединения присутствующие в вискозе, например, Иа.,Ь реагируют с канифолью, такчто в конце .:Онцов наступает момент, когда вся щелочь связана и масса совершенно нейтральна. Эта нейтральная среда, в которой образуется вискозная губка, остается в продолжение всего процесса работы и является одним из важнейших факторов, ведущих к получению поодукта целлюлозы, отличающегося вышеописанными свойствами. Химический процесс омыления канифоли и связанной с ней полной нейтрализации реакционной массы может быть подвергнут точному наблюдению пробой индикатором .,фенолф-алеином). Также и внешний вид ре. акционной массы дает возможность судить о ходе химической реакции, Первоначально кашицеобразная, сравнительно жидкая масса к концунейтрализации свободной щелочи затвердевает вслед. ствие наступаю:цей коагуляции. Окончание нейтрализации и химическое действие канифоли на связаный ксантогепатом натрии харакгсоизуется переходом желто", окраски массы, соответствукхщей цвету вискозы, в темно-зеленый цвет, С исчезсвенем желтого цвета вискозы реакционная масса становитсяей."раль;ой, Весь процесс нейтрализации тоебует, в завис:мости от веы частиц ИЗМЕЛЬЧЕННОЙ КаифОЛИ, ОТ НЕСКОЛЬКИХ минут до 2 - 3 часов. С нейтрализацией ВСЕЙ ГЦЕЛОЧИ В вискозе, ОДНЗКО, НЕ КОН- чается действие канифоли на ви козу, но в дальнейшем она вызываег разложение ксаптсгепата и регепераци 1 О целлюлозы. Эта стадия действия канифоли па вискозу сопровождается, на ряду с упомИутым зеленым окашиванГ 1 ем, незначительным уменьшением объема реакционной массы, вследствие чего часть вязкого смоляного мыла выступает из массы на поверхность. Эта постепенно продолжающаяся и равномерно разви. вающаяся коагуляция вискозы и реге-нерация целлюлозы является следующимважным д 3 зктором, приводящим к достижени;о особых сзойсч в полученной вискозной губки, и данный процесс су. , щественно отличается в этом отношении , от известных способов, при которы.; коа-гуляция происходит благодаря сильнодействующим на целлюлозу электролитам в роде солей или кислых солей, раствооы которых часто применяют при повышен-, ной температуре или под давлением. По-лученные гри омылении канифоли мыла которые по мере их образования раство- ( ряются в находящейся воде, представляют собой слабый электролит, не действующий на регснерированную целлю. лозу, но действующий при коагуляции вискозы и возможно так же при разложе-, нии ксантогената. Мыло, распространяющееся постепенно в растворенном состоянии по мере образования по всей массе вискозы, вызывает в последней наблюдае-мую под микроскопом в готовой губкекапиллярность стенок, являющуюся ре-, зультатом большой водовсасывающейспосооности пор полученной губки.Химическое и физическое влияние, канифоли сказывается не только в связи: с непосредственной коагуляцией вискозы, и регенерацией целлюлозы, но и по отно-: шению к образовавшимся при этом процессе остаткам ксантогената и другим содержащимся в вискозе веществам, Отщепленный при регенерации целлюлозы сероуглерод, т. е, остаток ксантогеновой кислоты, в виду растворимости канифоли в сероуглероде, поглощается полностью канифолью. Образо. вавшееся при нейтрализации смоляное , мыло поглощает в дальнейшем все другие встречающиеся в вискозе соединения, как например, Ма,Я, Ха.ЯОз, Ха,БО, и др., когорые при процессе удаления мыла также удаляются, По окончании процесса регенерации целлюлозыимеется наличие продукта, содержащего, кроме чистой целлюлозной массы, толькосмоляное мыло, поглотившее полностью все примеси вискозы. Объем пор определяется величиной зерна, дающего возможность получить губки с высокопоглотительными и водоудерживающнми свойствами. Последние свойства обратно пропорциональны величине зерен применяемой канифоли. Очень мелкой структуры губки с наименьшим ооъемным весом и хорошими механическими свойствами получают, применяя измолотую в порошок канифоль. Для получения губок со структурой, сугцествующей в естественных губках, применяется в качестве порообразующего вещества смесь различной величины зерен канифоли, По окончании регенерации целлюлозы структура последней уже так прочна, что массу можно годвергнуть дальнейшей обработке. Если же дают реакционной массе постоять в течение нескольких часов, то еще больше увеличивается стойкость целлюлозной структуры.Отвержденная масса извлекается из формы и подвергается дальнейшей обработке в кипящей воде в течение времени, необходимого для удаления смоляного мыла. Операцию последней промывки возможно провести в присутствии омыленных калиевых и натриевык жирных кислот. Точно так же промывку можно ускорить путем повторного отжимания губки с помощью пресса или вальцев. Операцию удаления смоляного мыла можно с успехом осуществить отмывкой в органических растворителях, как например, ароматических углеводородах и т. д. Удаление смоляного мыла может быть осуществлено при термической обраоотке, например, горячим воздухом с последующей промывкой в воде или в органических растворителях, или же удаление смоляного мыла можно провести под давлением при температуре от 40 - 180".Освобожденная от смоляного мыла губка обладает совершенно белым цветом и не нуждается в какой бы то ни было отбелке, Преимущество получения губок белого цвета заключается в том, что процесс окрашивания протекает очень легко и дает возможность получить тона всевозможных оттенков. Точно так же добавление красителя может быть осуществлено при операции смешивания массы или же краситель можтбыть добавлен к самой вискозе. Промытую губку сушат любым супествующим в технике способом, например, теп-лым воздухом, под вакуумом и т. д,Для специальных целей можно прибавить к смеси вискозы и порообразова-, теля волокно растительного, животногоили минерального происхождения.К канифоли в виде порообразователя могут быть частично добавлены раство-римые и воде вещества, как например, Ха,50, . 10 ХО; Ка.ЬО,; МяС 1 и др, с днако, для достижения хороших результатов канифоль добавляется вко,п- честве, достаточном для нейтра изяцип Общей щелочности ВискОзы. Для пол чениЯ спепиальных губок, еяк-ТО: Г"бйк с наименьшим объемным весом рие-няется более разбавленная вискоза в сочетании с порообрязовятеля и рязлиной величины зерен.Освобожденное при промывке смоляное мыло осаждается при охлаждении,но может быть вы солено сущсствующими способами.П р и м е р 1. Смешивают 100 ч, вискозы с 133,3 ч. канифоли, изиельчснной до необходимой величины зерен и за. полняют массой форму. По истечении времени, необходимого для полкой нейтрализации и отверждения целлюлозного скелета, блоки подвергаются дальнейшей обработке по любому способу, описанному в тексте заявки.П ри м е р 2. 100 ч. вискозы и 100 ч. канифоли в виде порошкасмецпявяют. Процесс обработки, как указако в примере 1,Пример 3. 100 ч. вискозы смешивают с таким количеством канифоли, которое необходимо для полной нейтрализации свободной и связанной ксянтогенатом щелочи. В массу добавляот органический или минеральный наполни- тель в количестве, соответствующем содержанию целлюлозы в вискозе, Массу подвергают дальнсйщим операциям и обработке, как указано в примере 1,П р и м е р 4. 100 ч. Вискозы смешивают с 10 ч. волокна. Полученную массу смешивают со 135 ч. канифоли. Обработка, как указано в примере 1.Пример 5. 100 ч. Вискозы смешивают с канифолью в количестве. Необходимом для неитрялизяции Вискозы, и добавляют 200 ч. Ха,ЯОИЛИ БаС, или Хяа 504. 10 Н.О, Дальнейшая обработка как указаО В примере 1,П р и м е р 6. 100 ч, вискозы разбавляют требуемым количеством Воды и д:бявляют 250 ч. Канироли, Смесь подвергают дальнейшей обработке, как указано в примереПример 7. 100вискозы и 135 ч, какфоли смепияю;, заполняют форму и оставлпот для Отвсрждения, я затем Одвергэют Обработке ь бензоле кли В лр гом Оргяничес,ом растворителе.П р к м е р 8, 100 ч, вискозы и 133,3 ч. кппфоли обрабатываю обыч:.Ым образом и Осле отверждения массу подвергяют теоми.еской обработке ьри 40 - 90 ; тсх пор. Пока выплавляе,ся жидкое СлОЛЯОЕ а)ЛРПример 3. 100 . Вискозы смешивают с 150 ч. любой легко омыляюцейся смолы. Смес: подверга,от обряоотке, указаНой в пр;мере 1.Приме р 10. 100 ,. вискозы смеши. вают с 133 3 ч, канифоли и после отверждения массу подвергают обработке водяным паром при атмосферном или повышенном давлении,Предмет изобретения.1. Способ получения искусственных губок из раствора ксантогената целлюлозы Вискозы) и порообразующих веществ, отличающийся тем, что в качестве порообразующего коагулирующего и регекерирующего целлюлозу реагента приеняот высокомолекулярные твердые водонепрокицаемые вещества, как например, канифоль, омыляющиеся под влиянием свободной и связанной с ксантогенатом щелочи.2. Прием выполнения способа, означенного в и. 1, отличающийся добавлением к порообразующим веществам водорястворимых солей, как сульфат или хлорид натрия и др.3. Прием ВыполнениЯ спосооя, Означенного в и. 1, ОтличаОщийся тем, что отвержденную массу обрабатывают органическими растворителями с целью удаления смоляного мыла.