Вы вошли как ГостьПриветствую Вас, Гость
Главная » 2015 » Октябрь » 28 » Отбелка волокнистых полуфабрикатов дитионитами.
20:40
Отбелка волокнистых полуфабрикатов дитионитами.

     Использование для отбелки восстанавливающих реагентов позволяет в значительной мере избежать повреждения полимерной матрицы растительного волокна, а так же, часто позволяет вести процесс быстрее и при более мягких условиях, чем окисляющие отбеливатели.
    Дитиониты (гидросульфиты) это соли дитионистой кислоты H2S2O4, являющей сильным восстановителем в широком диапазоне значений рН растворов. Среди главных достоинств дитионитов как отбеливателей стоит отметить высокую скорость процесса отбелки и хорошие результаты при отбелке многих темных и окрашенных пород древесины.
    Дитионит цинка стал первым восстанавливающим отбеливателем, который нашел широкое применение в целлюлозно-бумажной промышленности. Причиной этого послужила доступность его получения даже при технологиях первой половины прошлого века. Классический метод получения дитионитов в промышленности состоит в восстановлении цинковой пылью диоксида серы в водной среде:
    Zn+2H2SO3 ⇒ ZnS2O4+2H2O
    Цинковую пыль технической чистоты получают металлургические предприятия, так как, цинк после восстановления коксом из руды, выделяется в парообразном виде. Пары конденсируются в защитной среде и образуют тонкий налет – цинковую пыль технической чистоты. Затем пыль плавят в защитной среде и рафинируют с флюсами, или готовят сплавы с другими металлами.
    Промышленное получение дитионитов других металлов длительное время было основано на обменных реакциях с гидроксидами или солями. Например, дитионит натрия получают обменной реакцией с гидроксидом или карбонатом натрия.
    Более современный метод получения дитионита натрия основан на электролизе раствора сульфита натрия с использованием катода из губчатого цинка. В этом случае нет расхода цинковой пыли в качестве восстановителя, процесс восстановления происходит под действием электричества. Полученный дитионит натрия дешевле и чище, чем в предыдущем методе.
    В лабораторных условиях и иногда на предприятиях дитионит натрия получают восстановлением гидросульфита натрия боргидридом натрия:
    8NaHSO4+NaBH4 ⇒ 4Na2S2O4+NaBO2+6H2O
    В безводном виде дитиониты достаточно устойчивы и могут храниться при 25*С в течение нескольких месяцев, при этом постепенно происходит диспропорционирование. Влажные дитиониты в твердом виде легко окисляются на воздухе, при этом выделяется тепло, достаточное для разогрева массы до 250*С, что вызывает обугливание и даже воспламенение соли. При контакте с сильными окислителями (типа гипохлорита кальция или хлоратов) дитиониты могут вспыхнуть, вызвав пожар. Это необходимо учитывать при хранении больших количеств дитионитов.
    При повышении температуры и в отсутствии воздуха нейтральный водный раствор дитионита разлагается со значительной скоростью на тиосульфат и гидросульфит:
    2S2O42- + H2O ⇒ S2O32- + 2HSO3-
    В присутствии воздуха растворы дитионитов окисляются сначала до смеси сульфатов и сульфитов, затем сульфиты окисляются до сульфатов.
    Для небольших предприятий дитиониты поставляют в сухом виде в герметичной таре, на крупных предприятиях дитиониты готовят из биргидрида натрия или электролитическим путем. Второй метод значительно экономически целесообразнее, но, он требует более дорогого и сложного оборудования.
    На предприятии раствор дитионита готовят в защитной атмосфере азота при интенсивном перемешивании. Рабочий раствор имеет концентрацию порядка 200 гр./литр. Рабочий раствор подается в аппараты для отбелки, где разбавляется оборотной водой до оптимальной концентрации. Кислая среда способствует катализу реакции диспропорционирования дитионитов, поэтому перед приготовлением раствора необходимо добавить в воду немного щелочи. Критическая реакция среды для дитионита натрия рН=5,0 для дитионита цинка рН=4,0. Для предотвращения разложения дитионита в воду добавляют гидроксид натрия из расчета 7,5 гр. на литр воды. Готовый раствор не пригоден для длительного хранения, как по причине диспропорционирования, так и в виду окисления кислородом воздуха. Минимально необходимый запас раствора дитионита (на 1-3 часа работы линии отбелки) хранят под тонким слоем органического растворителя (чаще всего ксилола), или под слоем минерального масла. Более современный метод предусматривает вытеснение из емкостей воздуха при помощи азота, и создание в емкости небольшого избыточного давления азота, дабы предотвратить проникновение в емкость воздуха.
     Дитионит цинка сегодня практически не используется, как в виду его токсичности, так и причине негативного влияния ионов цинка на свойства полученных волокнистых полуфабрикатов. Далее мы рассмотрим технологические особенности отбелки волокнистых полуфабрикатов с использованием дитионитов.

Категория: Древесина и деревопереработка | Просмотров: 555 | Добавил: Chemadm | Теги: отбелка волокнистых полуфабрикатов, сырье бумаги, дитиониты | Рейтинг: 5.0/3
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]