Способ приготовления медно-аммиачного шелка

 

М 37ÎÎÎ.

i,л ; 7 М

, „ Г и

Ко 1 ч с 1в о " .:-;зо при рабств сro

„„. ЮЮЮ Ю

Класс 29b, 3

КВТОРСНОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ способа приготовления медно-аммиачного шелка.

К авторскому свидетельству Е. 8. Детского, заявленному 13 мак

1930 года (заяв. свид. № 69988).

0 выдаче авторского свидетельства опубликовано 30 июня 1934 года. (5) Предлагаемая целым рядом патентов рецептура приготовления медно-аммиачного раствора целлюлозы построена на предварительном приготовлении гидрата окиси меди, смешивании его с измельченной целлюлозой, отжиме в фильтрпрессах и растворении полученной пасты в водном растворе аммиака.

В готовый раствор вводится некоторое очень незначительное количество едкого натра для улучшения свойств раствора.

Есть предложения смешивать с целлюлозой неполный гидрат окиси меди, а гидраты типа (СцО), $0а и (СиО)а $0а, т. е. такие, какие получаются при осаждении CuSO

Добавочное количество NaOH до 95О О эквивалента вводится уже в самый раствор для получения равномерных гидра то в.

Первые способы, когда получается полный гидрат, неудобны в производстве, благодаря легкой разлагаемости Си (ОН)а и черезвычайной трудности фильтрования его в фильтр-прессах; вторые способы требуют введения больших количеств едкого натра в почти готовый раствор, что может привести при малейшей неосторожности к порче раствора.

Точно так же известно приготовление основных солей меди йри применении едкого натра в количестве до 95%, теоретически необходимого для образования гидрата окиси меди.

В предлагаемом способе приготовления медноаммиачного шелка также при-. меняют от 90 — 95 /о теоретического количества едкого натра, а для получения высоко вязких растворов целлюлозы вводят добавочно не менее 12,35% едкого натра от веса целлюлозы, после набухания ее и частичного растворения в Швейцеровском реактиве.

Способ производится следующим образом:

Отбеленный и измельченный до размеров не меньших 2 мм линтер в виде

3% суспенза в воде смешивается с гидратом меди типов (CuO)>p. SO3 и (СцО)20. .$0„получаемых введением в 8 — 10% раствор CuS04 5 НаО едкого натра в количестве 90 — 95% эквивалента при температуре не выше 10 (NaOH берется

10 / -ный с добавлением небольшого количества сахара). После отжима паста должна весить не более пятикратного количества от веса взятой целлюлозы.

Гидраты указанного типа вполне равномерны и очень устойчивы в воздухе, поэтому паста может сохраняться длительное время без порчи. Измельченная паста переносится в растворитель, куда вводится одинаковое по весу целлюлозы количество аммиака в виде 25О О раствора. При опускающейся от : 15 до 0 температуре паста размешивается не менее четырех часов, в течение которых целлюлоза частично растворяется, частично набухает -.до грани растворения., Далее, понемногу вводится остаточное количество NaOH (5 — 10",о эквивалента), плюс добавочное количество NaOH, не менее 12,35% от веса целлюлозы, и по 2 /О виннокаменной кислоты и бисуль-, фита натрия, нейтрализованных аммиа- ! ком, Концентрация раствора NaOH не должна быть выше 5 /з во избежание осаждения целлюлозы; такая концентрация при указанном способе легко достижима, По окончании вливания раствор перемешивается еще не менее часа, после чего получается гомогенный раствор, несмотря на очень большую вязкость.

Химизм и основания для расчета добавочных количеств NaOH следующие: часть гидрата окиси меди растворяется в аммиаке, образуя тетраминовое соединение меди

Си (ОН)з+41ЧНз = Cu(NHs)4 (ОН)».

Целлюлоза растворяется в образую-,, щемся соединении по следующей схеме:

2Сз Н4о Оз+ Си (NHs)4 (ОН)г = (С,Н,О,-)г,

° Сц (ИН,), + 2Н,О (по Гессу).

Образующееся соединение Гесса, реагируя с 2 молекулами тетраминового основания, дает следующее равенство: (СзНзОз)г Cu(NHs)4+2Cu(NHs)4 ° (ОН)г м; — (Сз Н70зСи )г ° Cu(N Hs)4+8N Нз+4Нг О.

Выделяющийся аммиак переводит следующие количества гидрата меди в тетраминовое основание, вступающее по иере образования в реакцию с новыми количествами целлюлозы. Образующееся активное соединение целлюлозы желательно получить в максимальном количестве, в виду чего вводят в.раствор гидроксильные группы ОН в виде NaOH и сдвигает равновесие в сторону увеличения количеств активного соединения.

Одновременно замещается катион

Си (ИНз)4++катионом На+и освобож-; дается медь в виде тетрамина, переводящего новые количества соединения Гесса в активную форму (Сз Н7 О; Cu )s Cu (N Hs)4+ 2 NaOH =

=2(Сз Нт О.; Cu ) Na+Cu . (NHs)4 (ОН)з.

При желании получить в растворе, в котором молярное отношение цел- люлозы к меди равно 1: 1, максимальные количества активного соединения— добавочное количество NaOH не должно быть ниже половины эквивалента NaOH по отношению к целлюлозе, т. е. 20 или в процентном соотношении к весу целлюлозы — 12 35ю, з

Так как практика показывает, что отношение весов взятой меди к целлюлозе не может быть меньше чем 1: 1, и, с другой стороны, учитывая химизм образования медно-щелочной целлюлозы

Нормана, естественнее всего предположить, что в растворе при употреблении нормально отбеленного линтера половина целлюлозы находится в виде соединения

Гесса и половина в виде активного соединения, Это относится, конечно, к правильно приготовленным растворам. Поэтому избыток 1ЧаОН больше 12,35% не диктуется необходимостью и применим только в случаях получения мало вязких растворов для придания им большей вязкости.

Полученный раствор подвергается обычным обработкам и поступает в прядение.

При употреблении в прядении чистой воды неизбежно происходит окисление некоторой части целлюлозы, в силу весьма легкой окисляемости ее в медноаммиачных растворах и сравнительно большого содержания в воде растворенного кислорода; это ведет к ослаблению нити. Кроме того, как ранее замечено, прядение идет спокойнее, если вода имеет несколько градусов натрон ной жесткости. Поэтому в осаждающую смягченную воду вводят некоторое количество NaOH для получения 1 — 3 " натронной жесткости и восстановители типа сульфита натрия (NasSOs), гидросульфита или его замещенных по расчету содержания кислорода.

Точно так же рациональны, как известно, прибавки незначительных количеств восстановителей в фиксирующую волокно жидкость.

Полученная нить подвергается дальнейшей обработке на рамках, а именно; кисловке, обработке слабыми растворами щавелевой кислоты, промывке, мыловке, кисловке органической кислотой и сушке без натяжки до абсолютно сухого состояния.

После сушки следует вторичная обработка черезвычайно слабым раствором мыла, легкая кисловка, сиывка водой нулевой жесткости и сушка под небольшим грузом.

Полученная вышеописанным образом нить черезвычайно прочна, бела, блестяща и эластична.

П редм ет изобретения.

Способ приготовления медноаммиачного шелка, при котором для получения основной соли меди применяют 90 — 95о/, теоретического количества едкого натра, необходимо для получения гидрата окиси меди, а в осаждающую воду и фиксирующую ванну вводят небольшие количества щелочи и восстановителей, oTJtHчаю щийся тем, что при растворении целлюлозы вводят добавочно не менее

12,35o/, едкого натра от веса целлюлозы после набухания и частичного растворения целлюлозы в Швейцеровском реактиве.

Эксперт Л. И. Марлас

Редактор П. А. Петров

Ленпромпечатьсоюз. Тип. „Печ. Труд . Зак. 5534 — 200