Файл: Закощиков А.П. Новые возможности использования гидролизного лигнина.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.04.2024
Просмотров: 37
Скачиваний: 0
снижает эластичность пленок (удлинение в момент разрыва па дает почти вдвое, а остаточное удлинение в 6 раз—с 49,8 до 8,7%).
При введении лигнина, окрашенного основным красителем (метиленовый голубой), прямым или сернистым, образуются плен
ки, у которых прочность на разрыв не меньше, чем у контрольно
го образца (удлинение в момент разрыва и остаточное удлинение хотя несколько и понижены, но остаются достаточно большими).
В следующих опытах выясняли вопросы оптимальной дози ровки лигнина при изготовлении пленок из поливинилхлоридной смолы. В качестве красителя брали прямой диазобордо. На 100 вес. частей поливинилхлоридной смолы добавляли от 10 до 75 вес. частей окрашенного лигнина.
Лучшие показатели прочности, пластичности и эластичности имел образец с добавкой 20 вес. частей окрашенного лигнина.
Все образцы испытывали на морозостойкость, для чего на ткань наносили пленку и запрессовывали в прессе при температу ре 140° в течение 10—15 мин., при давлении 150 кг/см2 с последу ющим охлаждением. Испытание показало, что все образцы, кро
ме образца с добавкой 75 вес. частей лигнина, выдержали испы тание при температуре—30°; при температуре—40° выдержал ис пытание лишь образец, содержащий 20 вес. частей окрашенного
лигнина.
Нерастворимые азокрасители не взаимодействуют с поливи
нилхлоридной смолой, и при введении в нее окрашенного лигнина,
содержащего эти красители, они как бы «освобождаются», а не которые из них, например краситель из р-нафтола и П-нитроани-
лина, приобретают способность флюоресцировать. Благодаря это
му поливинилхлоридная пленка, содержащая лигнин, окрашен ный азокрасителем, в отраженном свете имеет блестящую метал лическую, похожую на медь окраску.
Таким образом, окраска лигнина изменяет свойства поверхно сти гидролизного лигнина так, что он получает способность взаи модействовать с поливинилхлоридной смолой и становится ак тивной составной частью изделий из смолы. Применение окра шенного лигнина в производстве изделий из этой смолы позво
лит значительно увеличить количество выпускаемых изделий при одном и том же количестве смолы. Лигнин может вводиться до 30% от веса поливинилхлоридной смолы при условии сохранения свойств эластичных пленок. Это дает возможность более целесо образно использовать гидролизный лигнин в народном хозяйстве.
Применение окрашенного лигнина в поливинилхлоридных пленках, предназначенных для изготовления галантерейных из делий, затруднительно, так как окрашенный лигнин придает плен кам малопривлекательные, темные цвета. Значительный интерес представляет использование его в производстве линолеума и тех нических изделий из поливинилхлоридной смолы, где к цвету не предъявляют строгих требований.
21
ПРИМЕНЕНИЕ ГИДРОЛИЗНОГО ЛИГНИНА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИНОЛЕУМА
Цех линолеума при Мытищинском заводе силикатного кирпича изготовляет линолеум из плавкой поливинилхлоридной смолы ти па игелит, норвинил и т. п. Изготовление в основном состоит в том, что мешковину с одной стороны покрывают расплавленной игелитовой массой, в которую добавлены тальк, сурик, белила и плас тификатор. Для полимеризации расплавленной массы на мешкови не применяли специальную камеру и нагрев инфракрасными лу чами.
Для выявления возможности изготовления линолеума с добав лением в его состав гидролизного лигнина в январе 1959 г. было проведено четыре *.опыта В опытах применяли высушенный лиг нин, содержащий 5—6% влаги и просеянный через сито № 40. Три опыта (1-й, 3-й и 4-й) провели с неокрашенным лигнином, а один (2-й)—с окрашенным прямым коричневым красителем КХ. Для
сравнения брали обычный образец линолеума, выработанный из той же смолы.
Рецептура смеси материалов,
табл. 15.
Опыт 1-й
Материалы, |
входящие |
вес, кг |
отноше ниек смоле, °0 |
|
в состав |
смеси |
|
||
|
|
|
||
Норвинил .......................... |
|
|
40 |
100 |
Лигнин.............................. |
|
|
11,5 |
29 |
Тальк ................. |
|
|
38 |
95 |
Сурик .............................. |
|
|
1 |
2,5 |
Белила .............................. |
|
|
0,5 |
1,25 |
Пластификатор . |
. . |
48 |
120 |
взятых для опытов, приведена в
Таблица 15
Опыт 2-й |
Опыт 3-й |
Опыт 4-й |
|||
вес, кг |
1|1смолениеотпошек, %- |
вес, кг |
отноше ние к смоле, % |
вес, кг |
отноше ние к смоле, % |
40 |
100 |
40 |
100 |
40 |
100 |
11,5 |
29 |
52 |
130 |
29 |
72,5 |
38 |
95 |
— |
— |
19 |
47.5 |
1 |
2,5 |
1 |
2.5 |
1 |
2,5 |
0,5 |
1,25 |
0,5 |
1,25 |
0,5 |
1,25 |
41 |
102.5 |
53 |
132.5 |
51 |
127,5 |
В опыте 1-м смешение материалов в смесителе продолжалось
60 мин. Полученная масса по внешнему виду не отличалась от производственной. При нанесении массы на тканьевую основу за труднений не наблюдалось, режимы работы (температура плит, скорость машины) оставались обычными. Внешний вид полученно го линолеума был удовлетворительным, однако из-за крупной дис персности введенного лигнина, по сравнению с тальком, при изло
ме обнаруживались надрывы пленки в местах нахождения |
круп |
|
ных частиц лигнина. Цвет полученного линолеума |
несколько тем |
|
нее обычного. |
|
|
* Опыты проведены Мытищинским заводом с участием |
кафедры |
ВШПК |
и иНЭЛКОЖ Роспромсовета. |
|
|
22
В опытах 2-м, 3-м и 4-м процесс приготовления массы и на несения ее на ткань осуществлялся так же, как в опыте 1-м, если не считать, что продолжительность замеса составила 40 мин. Внешний вид линолеума такой же, как и первого образца.
В табл. 16 приведены результаты испытания опытных и обыч ного образцов линолеума.
Таблица 16
1 |
2,2 |
70,5 |
9,5 |
3,5 |
1,12 |
72 |
951,1 |
2534,5 |
2,21 |
79,2 |
9,5 |
2,3 |
80 |
678,0 |
2 |
2,23 |
64,4 |
11,5 |
2,6 |
1.12 |
72 |
982,3 |
2617,0 |
2,21 |
78,8 |
11,5 |
3,1 |
83 |
555,5 |
3 |
2,24 |
90,1 |
9,65 |
2,9 |
0,98 |
71 |
1048,0 |
2177,0 |
2,24 |
70,5 |
10,0 |
2,5 |
80 |
476,0 |
4 |
2,10 |
77,2 |
8,5 |
1,85 |
1,05 |
71 |
1289,0 |
2226,5 |
2,08 |
83,3 |
10,0 |
2,6 |
80 |
885,0 |
Обы ч- 2,23 |
85,7 |
10,9 |
1,35 |
1,11 |
83 |
960,0 |
2.45,0 |
2,17 |
81,9 |
11,6 |
2,2 |
86 |
880,0 |
|
пый |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* Испытания проведены по ГОСТу 7251—54.
Результаты испытаний подтвердили возможность частично за
менять поливинилхлоридную смолу гидролизным лигнином и сни жать ее удельный расход при выработке линолеума. Лигнин явля-> ется более ценным наполнителем поливинилхлоридной смолы, чем обычно применяемый тальк. Вследствие меньшего объемного веса
лигнина по сравнению с тальком объем рабочей массы, вырабо
танной с применением гидролизного лигнина, больше, чем объем обычной производственной массы. Благодаря этому уменьшается вес 1 м2 линолеума при сохранении той же толщины.
Как показали опыты, для производства линолеума из поливи
нилхлоридной смолы может применяться даже неокрашенный гид |
||
ролизный лигнин, но активность окрашенного лигнина больше, чем |
||
неокрашенного. Масса с окрашенным лигнином требует меньшего |
||
расхода пластификатора и меньше времени для ее приготовления. |
||
Несомненно, что лигнин должен измельчаться более тонко, чем он |
||
измельчался для опытов. Оптимальные результаты |
были получе |
|
ны при |
полной замене талька в рецептуре линолеума лигнином; |
|
в этом |
случае в линолеум вводили 125% лигнина от |
веса смолы. |
Проведенные опыты выявили возможность замены |
поливинил |
|
хлоридной смолы лигнином |
на 20—23%. Удельный |
расход этой |
смолы на 1 .я" линолеума с |
учетом большего выхода |
линолеума |
из одного замеса снижается иа 40 -50%, а удельный расход пла-
23
стификатора—на 15—20%. Это даст большие выгоды и, в частно сти, позволит увеличить выпуск линолеума из того же количества
смолы. Б ближайшее время будут изготовлены большие партии линолеума с применением гидролизного лигнина для того, чтобы перейти к регулярному его выпуску.
ВЫВОДЫ
1. Гидролизный лигнин является активным адсорбентом; на
пример, он не в меньшей степени, чем целлюлоза, адсорбирует из воздуха пары воды и из вбдных растворов -основания, различные красители—прямые, растворимые формы (лейкосоединения) ку бовых и сернистых красителей. В отличие от целлюлозы лигнин способен прочно окрашиваться основными красителями.
Лигнин может быть использован в качестве субстрата для на несения на него нерастворимых красителей — черного анилина,
различных нерастворимых азокрасителей, получаемых диазотиро ванием аминов и различных ароматических соединений, сочетаю щихся с диазосоединениями.
Использование адсорбционных свойств лигнина имеет практи
ческий интерес, так как лигнин является подходящим заменителем таких материалов, как древесная мука, древесная масса и целлю лоза, и при этом может быть использован в окрашенном состоянии.
2.Нанесение на поверхность лигнина красителей изменяет его
адсорбционные свойства, в частности изменяются количества ще
лочи и влаги, адсорбируемой лигнином. Окрашивание лигнина со ответственно подобранными красителями может быть использова но в качестве метода изменения свойств поверхности гидролизного лигнина при его практическом использовании.
3.Лигнин, подготовленный должным образом, можно приме
нять для изготовления небеленой и окрашенной бумаги, |
причем |
||
в массу может вводиться до 25—40% лигнина. Бумага, |
содержа |
||
щая лигнин, нормально проклеивается и нормально |
ведет |
себя |
|
при старении. Возможно также применение лигнина |
и при |
выра |
|
ботке картона,, в частности окрашенного в массе. |
|
|
|
4. Применение гидролизного лигнина, особенно окрашенного,
в качестве активного наполнителя поливинилхлоридной смолы позволит значительно снизить расход смолы и пластификатора.
5. Для практического использования лигнина в изделиях из
поливинилхлоридной смолы необходимо организовать на одномдвух гидролизных заводах его соответствующую подготовку, а именно лигнин должен быть:
высушен до содержания 5—6% влаги, причем допустимо про
водить сушку в имеющихся на заводах сушилках при помощи ды мовых газов;
21
измельчен на вибрационных или шаровых мельницах до по
лучения порошка, свободно проходящего через сито № 60—70. При использовании лигнина в изделиях из поливинилхлорид
ной смолы неизбежно возникает вопрос об окрашивании лигнина основными или прямыми красителями в нужный цвет. Окраши вать лигнин без особых затруднений можно в гидролизаппаратах; для этого подают раствор красителя с последними промывными,
водами в конце гидролиза. Возможно и другое решение этой за
дачи—установка специальных деревянных чанов для крашения
лигнина, отжимных центрифуг, сушки |
для окрашенного лигнина |
и приспособлений для его расфасовки, |
в тару. |
ЛИТЕРАТУРА
1. С у х а н о в с к и й С. И., Чудаков М. И. Использование гидролизного лигнина. ЦБТИ Министерства бумажной и деревообрабатывающей промыш
ленности РСФСР, Москва, 1958.
2. Материалы конференции по химии и технологии лигнина. Труды Ленин градской ордена Ленина Лесотехнической академии им. С. М. Кирова, вып. 75,
Л ТА, Ленинград, 1956. |
|
|
|
|
3. |
Никитин |
В. |
М. |
Химия древесины и целлюлозы. Гослесбумиздат, 1951. |
4. |
Н и к и т и н |
Н. |
И. |
Химия древесины. Гослестехиздат, 1935. |
СОДЕРЖАНИЕ
Введение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стр. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
Свойства гидролизного |
лигнина .......................................................................................... |
|
|
|
|
|
|
4 |
|||
Изменение свойств |
поверхности лигнина |
предварительной |
адсорбцией |
|
|||||||
красителей |
. . |
. |
. |
. |
. |
... |
|
~ |
|||
Опыты использования лигнина |
при |
изготовлении картона и |
бумаги . . |
11 |
|||||||
Использование лигнина в качестве активного наполнителя |
в |
изделиях |
|
||||||||
из поливинилхлоридной смолы.................................................................................. |
|
|
|
|
|
|
19 |
||||
Применение гидролизною лигнина |
для |
изготовления линолеума |
. |
. |
22 |
||||||
Выводы |
. |
............................................................................................................24 |
|
Редактор В. И. Поливанный
Литературный редактор Г. Г. Гиоева
Технический редактор В. 3. Коломеер
Корректор Л. А. Серова
Л80439 Сдано в |
набор 30/XII-1959 г. |
Подписано к печати 29/1-1960 г. |
Формат бумаги 60Х92!/16, |
Объем 1,75 печ. л. |
|
Заказ 4881 |
Тираж 800 экз. |
Цена 3 руб. 50 коп. |
Центральное бюро технической информации бумажной и деревообрабатывающей промышленности ГНТК СССР
Москва, И-18, Трифоновский тупик, 8
Малоярославецкая типография, Калужской обл.