Способ получения нитратов целлюлозы

 

(l 9) (I 1) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

UH

РЕСПУБЛИК (5!)4. С 08 В 5/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3628742,/23-05 (22) 27.07.3 (46) 15.02.86. Бюл. У 6 (72) А.А. Чичиров, Л.М. Амирова, Ю.И. Каргин, Г.Н. Марченко, Л.В. Забелин, Г.Г. Гарифзянов, В.В. Волков и А.В. Смоленцев (53) 661. 728. 86 (088. 8) (56) Роговин З.А. и Тихонов К.И.

Исследования s области нитрации ,целлюлозы. Искусственное волокно, " 1934, т. 5, У 5, с. 1-5.

"А.П. Закощиков. Нитроцеллюлоза, М., Оборонгиз, 1950, с, 324-325, 328;

Bouchonnet А. Nitration of сеВВ иВове Ъу vapour of nitric

acid. Compt. Rend., 1936, ч. 202,, р. 1487.

Патент Японии )) 28-4796, кл. 26 F 111, опублик. 1958.

Патент ФРГ )) 916396, кл. 78 с 5/00, опублик. 1954. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИТРАТОВ

, ЦЕЛЛЮЛОЗЫ обработкой целлюлозы в парах концентрированного раствора азотной кислоты, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения содержания азота в конечном продукте и упрощения процесса, обработку осуществляют в парах раствора, содержащего 65-95 мас.% азотной кислоты и дополнительно 535 мас.% пятиокиси азота при 10о

Э

40 С в течение 1-6 ч.

11259 1 знко-механических свойств получе» ного продукта.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Навески хлопковой целлюлозы марки 25 по 2,5 r располагают ровным слоем на алюминиевой сетке над раствором, содержа щим 65 мас.7 азотной кислоты и

10 35 мас.7 пятиокиси азота. Температуру нитрования варьируют от 10 до 40 С, а время реакции от 0,5 до 6 ч. Давление атмосферное. После нитрования образцы промывают несколь.

f5 ко раздистилированной водой.Результаты нитрованияприведены втабл.1.

Та блица 1

Содержание азота в конечном проо дукте, 7., при температуре, С

Время нитрования, ч

10 20

30 40

10,10 13,90

14,01 14,09

14,08 14,10

14,11 14,12

7,32

5 91

0 5

9,80 13,31

1,0

13,92

14,02

2,0 12,52

13,53

3,0

60 1400

14 10

14 10

Продолжение табл.2

14 10

Температура о нитрования, С

Содержание пятиокиси азота, мас.7

30 „. 40

40 т 1

14,02 14, 1

14 1 14 1

Таблица 2

Содержание пяти- Температура окиси азота, мас.7. нитрования, С

14,1 14,1

30 40

Азотная кислота, 7-ная

12,2 13,0

13,8 14,0

14,0 14,1

10

4 12

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к технологии получения высокоазотных нитратов целлюлозы.

Цель изобретенйя « повышение содержания азота в конечном продукте и упрощение процесса.

Изобретение позволяет получать нитраты целлюлозы (НЦ) с содержани ем азота, близким к предельному (14,0-14,17). При этом процесс осуществляют при атмосферном давлении и умеренной температуре, что помимо упрощения аппаратуриого оформления . процесса способствует улучшению фиПример 2. Такие же образцы хлопковой целлюлозы марки 25 нитруют, как описано в примере 1, в течение 5 ч при 30 и 40 С над раст вором, в котором меняют содержание пятиокиси азота. Результаты нитрования приведены в табл.2. . Л

Верхний предел содержания пятиокиси азота в растворе ограничен ее растворимостью (при комнатных температурах в азотной кислоте раство50 ряется не более 36-37 мас.7 пятиокиси азота). При содержании пятиокиси азота менее 5 мас.7. не удается достичь содержания азота в нитрате целлюлозы, равного 14,07.. Стойкость нитратов целлюлозы после промывки

55 несколько раз в дисциллированной во" де по Бергману-Юнку равна 2,53,5 мл NO/ã.

Составитель T. Смирнова

Техред А.Кикемезей Корректор И. Эрдейи

Редактор М. Недолуженко

Заказ 607/29

Тираж 471 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

В качестве исходного сырья в предлагаемом способе может быть использована целлюлоза любого происхождения и в любой обычно используемой для таких целей форме.

Пример 3.(известный).

Нитрование целлюлозы производят в аппарате, который представляет собой герметичную многокамерную систему. Вся система находится под уменьшенным давлением, равным

90 мм рт.ст. Сухой воздух пропус.кают через колонку, наполненную

99Х-ной азотной кислотой. Полученные пары, насыщенные кислотой, предварительно нагревают до 30 С и при давлении 80 мм рт.ст. последовательно пропускают через четыре камеры, температура в которых равна

45, 55, 65 и 70 С соответственно.

Целлюлозу подают в аппарат противотоком. Время пребывания целлюлозы в каждой камере составляет от 0,5 до 1 ч. Общее время реакции, таким образом, с учетом времени загрузки

11259. 4 и выгрузки составляет от 2,5 до

5 ч. Предельная степень нитрования зависит от времени пребывания целлюлозы в камерах. При максимальном времени реакции получают нитраты целлюлозы с содержанием азота

13,6-13,8Х.

Таким образом, для получения нитратов целлюлозы с содержанием азота 13,8Х нужны жесткие условия нитрования: пониженное давление, высокая температура и большая продолжительность экспонирования (до

5 ч). В таких условиях целлюлоза подвергается сильной окислительной деструкций, что отрицательно сказывается на качестве полуиаемого продукта (на стабильности, молекулярномассовом распределении, раствори2б мости и т.д.). Кроме того, для достижения высокого содержания азота требуется сложная и громоздкая коррознонностойкая аппаратура, работающих при высоких температурах и

2 пониженном давлении.