способ получения гуминового красителя для древесины

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.

Описание изобретения к патенту

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.