Способ получения гуминового красителя для древесины

 

Изобретение относится к области технологии красителей природного происхождения, в частности, к способу получения гуминового красителя.

Способ заключается в том, что модифицирование торфа водными растворами карбоната натрия проводят в присутствии 1-2 мас.% аммиака и 0,5 - 3,0 мас.% нитробензола, считая на модифицирующий водный раствор, при температуре 150 - 200^oC. 1 табл.

Изобретение относится к области технологии красителей природного происхождения, в частности, к способу получения гуминового красителя для древесины.

Известен способ получения гуминового красителя для древесины путем обработки торфа водным раствором щелочи в присутствии соли поливалентного металла (DE, заявка, 3623464, кл. C 09 D 15/00, 1988 [1]) Недостатком известного способа является сложность работы со щелочью, низкие выход и красящая способность красителя.

Известен способ получения гуминового красителя 1%-ным раствором аммиака при 80^oC в течение 2 часов (Александров И.В. и др. "Биологически активные вещества бурых углей" в сб. Химия твердого топлива.- 1992, N 2, с.28 - 34 [2]).

Недостатком известного способа является неполное выделение гуматов, вследствие чего получается низкий выход красителя, а также низкая красящая способность.

Наиболее близким по существу техническим решением к данному изобретению является способ получения торфяного красителя для древесины на основе гуминовых кислот термообработкой при повышенной температуре торфа (100^o) в водной среде в присутствии щелочного агента - кальцинированной соды, взятой в количестве 30% на сухое вещество торфа, в течение 6 - 7 часов, последующим отделением растворимой части декантацией, выпариванием, сушкой. Полученный целевой продукт - гумат натрия используют в виде сухого порошка (Гуминовые удобрения. Теория и практика их применения. Сб. трудов Днепропетровского с-хоз. ин-та. Часть II, Киев, 1962, с. 527 [3]).

Недостатком известного способа [3] является низкий выход целевого продукта - не более 10%, низкая красящая способность гуминового красителя, не позволяющая получать интенсивную окраску, а также высокий расход щелочного реагента и сложность технологического процесса, обусловленная его многостадийностью.

Техническая задача, которую решает предлагаемое изобретение, заключается в получении гуминового красителя для древесины, обладающего повышенной красящей способностью, и увеличении его выхода.

Поставленная задача решается тем, что в способе получения красителя для древесины, включающем модификацию торфа водным раствором щелочного реагента (Na₂CO₃) при повышенной температуре (100%) и соотношении сухой торф : модифицирующий раствор, равном 1:10, модификацию проводят в присутствии аммиака и окислителя при концентрации 1,0 и 0,5 - 3,0% на модифицирующий раствор соответственно и температуре 150 - 200^oC. В качестве окислителя используют нитробензол.

Применение аммиака и окислителя-нитробензола способствует повышению выхода красителя и его красящей способности за счет взаимодействия последнего с органическим веществом торфа и закрепления азота в ядерной части гуминовых кислот.

Сущность способа иллюстрируют следующие примеры.

Пример 1. Навеску сосново-пушицевого торфа со степенью разложения 30%, равную 15 г в пересчете на сухое вещество торфа, обрабатывают модифицирующим водным раствором, содержащим 2% аммиака, 1% карбоната натрия и 1% нитробензола. Модуль сухое вещество торфа : модифицирующий агент составляет: 1:10. Полученную суспензию нагревают при 130^oC в течение 1,5 ч и разделяют на центрифуге в течение 20 мин при факторе разделения 2000.

Аналогичным способом получают красители по примерам, приведенным в таблице.

Рассмотрение приведенного в таблице материала показывает, что обработка торфа растворами карбонатов в присутствии аммиака и окислителя позволяет повысить выход и красящую способность красителя до 80%, при этом применение аммиака в количестве 1% на модифицирующий раствор обеспечивает полное выделение гуминовых кислот и повышение его концентрации до 2% нецелесообразно.

Влияние концентрации нитробензола на выход и красящую способность красителя свидетельствует, что содержание окислителя в модифицирующем растворе в количестве 0,5 - 3,0% приводит к увеличению его красящей способности. Дальнейшее повышение его концентрации до 5,0% уменьшает красящую способность красителя на 15 - 43%. С подъемом температуры от 150 - 200^oC красящая способность возрастает на 22 - 25%, а также увеличивается практический выход красителя. Дальнейшее повышение температуры до 220^oC снижает красящую способность и выход целевого продукта.

Формула изобретения

Способ получения гуминового красителя для древесины путем обработки торфа водным раствором карбоната натрия при повышенной температуре, отличающийся тем, что обработку ведут раствором, дополнительно содержащим 1 2 мас. аммиака и 0,5 3,0 мас. нитробензола, при 150 200^oС.

РИСУНКИ

Рисунок 1