CS257486B1 - Spdsob imobilizácie sírovodíka a sírouhlíka pri regenerácii celulózy - Google Patents

Abstract

Očelom spósobu imobilizácie sírovodíka a sírouhlíka je zlepšit pracovně a životné prostredie tým, že sa významné zníži koncentrácia toxických a zapáchajúcich látok vo vý- robnom procese. Uvedený účel sa dosiahne tak, že sa do koagulačného roztoku před regeneráciou celulózy přidá peroxid vodíka v množstve aspoň 0,085 g na 1 g roztoku xantogenátu celulózy. Spósob imobilizácie sírovodíka a sírouhlíka pri regenerácii celulózy má použitie v organické j chémii, osobitne pri príprave mikročasticovej celulózy.

Description

Vynález sa týká sposobu imobilizácie sírovodíka a sírouhlíka pri regenerácii celulózy.

Známe sú spósoby regenerácie.celulózy založené na koagulácii roztoku xantogenátu a následnom rozklade na celulózu. Najčastejšie používaný koagulačný roztok obsahuje kyselinu sírovú, siran sodný a síran zinočnatý (Š. Tomašovič: Priručka vláknara vo výrobě viskózových vlákien, Slovenské nakladatelstvo technickej literatúry, Bratislava (1960)). Overená bola možnost použitia iných typóv kyselin a ich solí, napr. kyseliny chlórovodlkovej, kyseliny trihydrogénfosforečnej a podobné.

Pri regenerácii celulózy a súčasne prebiehajúcich vedlajších reakciách sa uvolňujú prchavé toxické látky sirovodík a sírouhlík. Táto skutočnsť je hlavným nedostatkom výroby celulózových materiálov založených na rozklade xantogenátu celulózy. Hermetizované zvlákňo-. vacie stroje neriešia obmedzenie vzniku axhalátov, ale v důsledku vysokej koncentrácie sírovodíka a sírouhlíka v odplynoch sa aplikujú známe postupy zachytávania škodlivin, a to mokrou cestou alebo adsorpciou na aktívnom uhlí v zariadeniach typu Lurgi.

Tieto postupy vyžadujú vysoké investičně a prevádzkové náklady. Boli navrhnuté postupy rozpúšťania celulózy v nevodných rozpúšťadlách napr. paraformaldehyd s dimetylsulfoxidom (I. Pekárková, I. Kollár: Chem. vlákna 30, 158 (1980)), alebo cyklický.terciárny amin s dimetylsulfoxidom (M. Černochová: Stud. správa č. 464, str. 48 (1981)). V oboch prípadoch však ide tiež o aplikáciu jedovatých látok. Navýše cena uvedených nevodných rozpúšťadiel je vysoká.

Okrem klasického využitia regenerovanej celulózy vo formě vlákien, v poslednom čase sa v praxi široko používajú nepravidelné alebo sférické mikročástice celulózy, ktoré sa obvykle pripravujú kyslým alebo termickým rozkladom roztoku xantogenátu celulózy. Zariadenia typu Lurgi na přípravu mikropartikulovej celulózy dosial neboli skonštruované. Doteraz sa celulóza neregenerovala z roztoku xantogenátu celulózy v přítomnosti peroxidu vodíka.

Uvedené nevýhody v podstatnej miere odstraňuje spósob imobilizácie sírovodíka a sírouhlíka pri regenerácii celulózy v roztokov xantogenátu celulózy, ktorého podstata spočívá v tom, že sa do koagulačného roztoku před regeneráciou přidá peroxid vodíka v množstve aspoň 0,085 g na 1 g roztoku xantogenátu celulózy.

Výhodou navrhovaného spósobu imobilizácie sírovodíka a sírouhlíka pri regenerácii celulózy z roztoku xantogenátu celulózy oproti doterajším postupom přípravy je, že takto sa zamedzí úniku prchavých, zapáchajúcich, toxických látok zo systému a tým sa dosiahne ochrana zdravia pracovníkov, zlepší sa pracovně a životné prostredie a zvýši sa bezpečnost práce.

• Oxidáciou sírovodíka a sírouhlíka vznikajú neprchavé látky, ktoré ostávájú v koagulačnom systéme. Aplikácia spósobu imobilizácie sírovodíka a sírouhlíka podlá tohoto vynálezu na výrobu vlákna, kde sú odtahové rýchlosti vlákna řádové 1,5 m.s pri nízkej reakčnej teplote, u viskózy 18 °C a zvlákňovacieho kúpela 45 °C, krátkodobá interakcia peroxidu vodíka s vláknom, nedává předpoklad pre hlbokú deštrukciu regenerovanej celulózy.

Osobitne výhodný je navrhovaný spósob imobilizácie sírovodíka a sírouhlíka pri príprave mikropartikulovej celulózy na sorpčné účely, kde případná oxidácia a znižovanie polymerizačného stupňa celulózy v priebehu regenerácie nie sú na závadu.

Přikladl

Koagulačný roztok obsahuje 200 ml vody, 20 ml 96 % hmot. kyseliny sírovéj a 40 ml 32 % obj. peroxidu vodíka. Po přidaní 5 g roztoku xantogenátu celulózy, ktorý obsahuje 8 Ϊ celulózy, 6 % hmot. hydroxidu sodného a 2,67 % hmot. zmesi sírovodíka a sírouhlíka v pomere 1:5, dochádza k regenerácii celulózy.

Vo výške 15 mm nad hladinou sa odoberala vzorka, ktorá sa analyzovala plynovou chromatografiou. Koncentrácia sírouhlíka a sírovodíka bola po přepočte 0,010 mg.m \

Příklad 2

Postupuje sa ako v příklades tým rozdielom, že koagulačný roztok tvoří 200 ml 32 % obj. peroxidu vodíka. Po přidaní 5 g roztoku xantogenátu celulózy s vlastnosťami ako v příklade 1 dochádza k regenerácii celulózy. Vo výške 15 mm nad hladinou sa odoberá vzorka, ktorá sa analyzovala plynovou chromatografiou. Koncentrácia sírovodíka a sírouhlíka bola _3 po přepočte 0,008 mg.m

Příklad 3

Postupuje sa ako v příklade 1 s tým rozdielom, že koagulačný roztok je zložený z 200 ml vody, 20 ml 85 % hmot. kyseliny trihydrogénfosforečnej a 60 ml 32 % obj. peroxidu vodíka.

Po přidaní 5 g roztoku xantogénátu celulózy s vlastnosťami ako v příklade 1 dochádza k regenerácii celulózy. Vo výške 15 mm nad hladinou sa odoberala vzorka, ktorá sa analyzovala plynovou chromatografiou. Koncentrácia sírovodíka a sírouhlíka po přepočte bola 0,012 mg.m

Příklad 4

Jeden liter koagulačného roztoku obsahuje 90 g 96 % hmot. kyseliny sírovej, 220 g síranu sodného, 60 g síranu zinočnatého a 240 ml 32 % obj. peroxidu vodíka. Po přidání 5 g roztoku xyntogenátu celulózy s vlastnosťami ako v příklade 1, dojde k regenerácii celulózy. Vo výške 15 mm nad hladinou sa odoberala vzorka, ktorá sa analyzovala plynovou chromato_3 grafiou. Koncentrácia sírouhlíka a sírovodíka bola po přepočte 0,011 mg.m

Příklad 5

Koagulačný roztok obsahuje 200 ml vody, 20 g kyseliny citrónovéj a 40 ml 32 % obj. peroxidu vodíka. Po přidání 5 g roztoku xantogenátu celulózy s vlastnosťami ako v příklade 1, dochádza k regenerácii celulózy. Vo výške 15 mm nad hladinou sa odoberala vzorka, ktorá sa analyzovala plynovou chromatografiou. Koncentrácia sírovodíka sírouhlíka bola po přepočte 0,0 2 mg.m \

Příklad 6

Koagulačný roztok je zložený zo 100 ml 96 % obj. etanolu a zo 70 ml 32 % obj. peroxidu vodíka. Do tejto zmesi sa přidá 5 g roztoku xantogenátu celulózy s vlastnosťami ako v příklade 1. Dochádza k regenerácii celulózy. Vo výške 15 mm nad hladinou sa odoberala vzorka, ktorá sa analyzovala plynovou chromatografiou. Koncentrácia sírovodíka a sírouhlíka bola - 3 po přepočte 0,007 mg.m

Příklad

Do 50 ml 24 % hmot. roztoku hydrogénsiričitanu sodného sa přidá 60 ml 32 % obj. peroxidu vodíka. Do takto připraveného koagulačného roztoku sa přidá 5 g roztoku xantogenátu celulózy s vlastnosťami ako v příklade 1. Dochádza k regenerácii celulózy. Vo výške 15 mm nad hladinou sa odoberala vzorka, ktorá sa analyzovala plynovou chromatografiou. Koncentrácia sírovodíka a sírouhlíka bola po přepočte 0,0008 mg.m

Příklad 8

Koagulačný roztok je zložený zo 100 ml 40 % hmot. síranu amonného. Doň sa přidá 10 g roztoku s koncentráciou 4,25 % hmot. peroxidu.vodíka. Do zmesi sa přidá 5 g roztoku xantogenátu celulózy s vlastnosťami ako v příklade 1. Vo výške 15 mm nad hladinou sa odoberala vzorka, ktorá sa analyzovala plynovou chromatografiou. Koncentrácia sírovodíka a sírouhlíka bola po přepočte 0,02 mg.m

Pre porovnanie pósobenia doteraz známých zložení koagulačných roztokov používaných pri regenerácii celulózy z roztokov xantogenátu celulózy s námi navrhovaný spósobom, sa uvádza nasledovný příklad:

Příklad 9

Postupuje sa ako v příklade 4 s tým rozdielom, že koagulačný roztok neobsahuje peroxid vodíka. po přidaní 5 g roztoku xantogenátu celulózy s vlastnoslami ako v příklade 1, dójde k regenerácii celulózy. Vo výške 15 mm nad hladinou sa odoberala vzorka, ktorá sa analyzovala plynovou chromatografiou. Koncentrácia sírovodíka a sírouhlíka bola po přepočte 485 mg.m.

Spósob imobilizácie sírovodíka a sírouhlíka móže nájsť široké použitie v organickej chémii a vo výrobě založených na regenerácii celulózy z roztokov xantogenátu celulózy.

Claims (1)

1. Spósob imobilizácie sírovodíka a sírouhlíka pri regenerácii celulózy koagulačnými roztokmi z roztoku xantogenátu celulózy vyznačujúci sa tým, že sa do koagulačného roztoku před regeneráciou přidá peroxid vodíka v množstve aspoň 0,085 g na 1 g roztoku xantogenátu celulózy.