Технология производства химических волокон — 3-е изд. - Ряузов A.H.
Скачать (прямая ссылка):
Cu(NH3WOH)2 • 2Cu(NH3)mS04 + 4NaOH —> 7Cu(NH3)m(OH)a + 2Na2SO4
Применение при растворении целлюлозы основной соли меДй вместо гидроксида меди имеет свои преимущества и недостатки-Главное преимущество заключается в большей стойкости основной соли по сравнению с гидроксидом, который при хранении легк° дегидратируется и превращается в оксид меди. Поэтому проДоЛ"
Нерастворимый в воде остаток, не более ......0,1
жительность хранения основной соли меди больше, чём гидрокси-да меди. Недостаток применения основной соли меди заключается в замедлении процесса растворения целлюлозы, протекающего в две стадии (вместо одной стадии при использовании гидроксида меди), и меньшей устойчивости получаемого прядильного раствора из-за наличия в нем электролитов (сульфата натрия).
При приготовлении прядильного раствора целлюлоза растворяется, как уже указывалось, в результате ее взаимодействия с мед-ноаммиачным комплексным соединением Cu (NH3)m(OH)2. Этот процесс мало изучен, поэтому дать обоснованную схему протекающих реакций пока не представляется возможным. Наиболее вероятно, что гидроксид меди реагирует одновременно с двумя гидр-оксильными группами, находящимися в макромолекуле целлюлозы при втором и. третьем атомах углерода элементарного звена. При взаимодействии целлюлозы с медноаммиачным комплексом Cu(NH3)m(OH)2 значение т понижается (максимально т=4), и из комплекса частично выделяется аммиак.
В обычных производственных условиях для растворения 1 кг целлюлозы расходуется в среднем 0,35—0,4 кг меди.'
14.3. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ МЕДНОАММИАЧНОГО ПРЯДИЛЬНОГО РАСТВОРА
От качества медноаммиачного раствора зависит дальнейший ход технологического процесса, в первую очередь формование мед-ноаммиачной нити.
Раствор должен быть прозрачным, синего цвета с фиолетовым оттенком, не содержать видимых под микроскопом обрывков нитей или гелеобразных комков и иметь хорошую прядомость.
Как уже отмечалось, медноаммиачный прядильный раствор может быть получен с использованием основной соли или гидроксида меди.
Получение медноаммиачного прядильного раствора с использованием основной соли меди. Исходными продуктами при этом способе являются:
1) хлопковая или древесная целлюлоза; • '
2) водный раствор аммиака, не ниже 22,5%-ной концентрации (0,8—I кг аммиака на 1 кг целлюлозы);
3) основная соль меди с содержанием около 30% Cu(0,42 кг на 1 кг целлюлозы);
4) сульфит натрия в количестве 1—2% от массы абсолютно сухой целлюлозы (в зависимости от вязкости исходной целлюлозы);
5) раствор едкого натра (ПО г/л NaOH) 100—104% от теоретически необходимого для полного перевода основной соли куп-риамминсульфата в куприаммингидрат.
Получение основной соли меди. Сульфат меди растворяют (из расчета 1,4—1,6 кг на 1 кг абсолютно сухой целлюлозы)
в деревянных или освинцованных чанах с мешалкой, с обогревающим змеевиком.
Для полного использования солей меди из отходов производства для приготовления раствора сульфата меди используют отработанные воды, образующиеся при отделочных операциях. В них содержится 60—80 г/л солей меди.
Полученный раствор сульфата меди после отстаивания и декантации спускают через хлопчатобумажный мешочный фильтр в осадитель, где раствор нагревают до 75—950C Здесь осаждается основная соль раствором соды или аммиачной воды. По окончании процесса соль 2—3 раза промывают умягченной водой от растворимых сульфатов и передают на нутч-фильтр.
Растворение целлюлозы. Основную соль меди во влажном состоянии загружают в предварительно охлажденный 25%-ный раствор аммиака. В полученный раствор медноаммиачного комплекса при охлаждении и помешивании небольшими порциями вносят измельченную целлюлозу.
Растворение целлюлозы происходит в две стадии. На первой стадии целлюлоза набухает; только после того как она полностью набухнет, переходят ко второй стадии процесса — растворению целлюлозы: к смеси при постоянном помешивании постепенно приливают требуемое количество едкого натра. Перемешивание ведется до полного растворения целлюлозы.
Медноаммиачный раствор целлюлозы получают в растворителе с билами на валу и контрбилами на обечайке (рис. 14.1) или в аппаратах BA.
Билы продвигают массу вперед и весьма интенсивно размешивают раствор, особенно в начальный период введения щелочи, когда раствор бывает наиболее вязким.
Готовый раствор разбавляют водой до получения требуемой концентрации в самом растворителе или в гомогенизаторе, в который передают несколько партий растворенной целлюлозы.
Получение медноаммиачного прядильного раствора с использованием гидроксида меди. Гидроксид меди получают в две стадии: на первой стадии осаждается основная соль меди, которая на второй стадии переводится в гидроксид меди.
Осаждение основной соли проводят в осадителях, емкость которых рассчитана на получение количества гидроксида, достаточного для приготовления одной партии медноаммиачного прядильного раствора. В раствор сульфата меди (300 г/л) при перемешивании и подогревании до 85—90 °С вливают 30%-ный раствор соды, подогретый до той же температуры. Продолжительность осаждения составляет около 40 мин.
