Способ получения ацетата целлюлозы

 

Изобретение относится к технологии ацетатов целлюлозы, может быть использовано при получении волокон, пленок, пластических масс и позволяет ускорить (с 13 до 3,8-4,6 ч) и упростить (уменьшить число стадий с 3 до 1-2) процесс получения ацетата целлюлозы. Это достигается введением в активирующую и ацетилирующую смеси формальдегида. Активацию целлюлозы производят смесью, содержащей, мас.ч. на 100 мас.ч. целлюлозы: уксусная кислота 100

серная кислота 0,23

формальдегид 0,2-0,5, а обработку активированной целлюлозы осуществляют или смесью, содержащей, мас.ч. на 100 мас.ч. целлюлозы: уксусный ангидрид 296

метиленхлорид 495

формальдегид 0,3

серная кислота 0,17

хлорная кислота 0,14, или сначала смесью, содержащей, мас.ч. на 100 мас.ч. целлюлозы: уксусный ангидрид 180

метиленхлорид 365

формальдегид 0,1-0,8

серная кислота 0,17, в течение 1,5 ч, а затем смесью, содержащей, мас.ч. на 100 мас.ч. целлюлозы: уксусный ангидрид 116

метиленхлорид 130

хлорная кислота 0,14, причем суммарное содержание формальдегида в активирующей и ацетилирующих смесях выбирают в диапазоне 0,3-1,0 мас.ч. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОРИА ЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1599376 щ)g C 08 В 3/06

А1

r

1 1п,- -, г .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к двторСНом СвИДятяЛьСтвМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

llQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 1) 4294188/29-05 (22) 07.08.87 (46) 15.10.90. Бюл. N 38 (71) Научно-производственное объединение "Полимерсинтез" (72) В.В.Поплавский, Ю.Л.Погосов и Э.Н.Ратников (53) 661.728.82 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 321521, кл. С 08 В 3/06, 1970. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЦЕТАТА

ЦЕЛЛЮЛОЗЫ (57) Изобретение относится к технологии ацетатов целлюлозы, может быть использовано при получении волокон, пленок, пластических масс и позволяет ускорить (с 13 до 3,8-4,6 ч) и упростить (уменьшить число стадий с 3 до 1-2) процесс получения ацетата целлюлозы. Это достигается введением в активирующую и ацетилирующую смеси формальдегида. Активацию целлюлозы

Изобретение относится к технологии ацетатов целлюлозы и может быть использовано при получении волокон, пленок и пластических масс.Цель изобретения - ускорение и упрощение процесса.

Пример 1 ° 100 мас ° ч, древесной целлюлозы активируют смесью

100 мас.ч. уксусной кислоты, 0,4 мас..ч. формальдегида и 0,23 мас.ч. серной кислоты в течение 30 мин при 40+1 С с последующим охлаждением с 40+1 до

20+1 С за 2 ч. Затем целлюлозу обрабатывают ацетилирующими смесями сосI тава, приведенного в табл. 1 °

2 производят смесью, содержащей, мас.ч. на 100 мас.ч. целлюлозы: уксусная кислота 100; серная кислота 0,23; формапьдегид 0,2-0,5, а обработку активированной целлюлозы осуществляют или смесью, содержащей, мас.ч. на 100 мас.ч. целлюлозы: уксусный ангидрид 296; метиленхлорид 495; формальдегид 0,3; серная кислота 0,17; хлорная кислота 0,14, или сначала смесью, содержащей мас.ч, на

100 мас.ч. целлюлозы: уксусный ангидрид 180; метиленхлорид 365; формальдегид 0,1-0,8; серная кислота

О, 17, в течение 1,5 ч, а затем смесью, содержащей мас.ч. на 100 мас.ч. целлюлозы: уксусный ангидрид 116; метипенхлорид 130; хлорная кислота

0,14, причем суммарное содержание формальдегида в активирующей и ацетилирующих смесях выбирают в диапазоне

0„3-1,0 мас.ч. 3 табл.

Обработку целлюлозы первой ацетилирующей смесью проводят в течение

1,5+0,1 ч при подьеме температуры реакционной массы от 20+2 до 45+1oC с последующим охлаждением до 32+1 С.

Обработку второй ацетилирующей смесью проводят до исчезновения в растворе непрореагировавших волокон и достижения требуемой вязкости. Температура в процессе обработки поднимается от

32+1 до 45+1оС выдержка сиропа при температуре 40 1 С.

Далее проводят гидролиз триацетата целлюлозы до ацетонорастворимого АЦ при концентрации воды 13+11 (по от1599376.ношению к уксусной кислоте), продуктr высаждают из раствора, промывают и сушат.

Пример ы 2 и 3„Выполняют аналогично примеру 1, но при другом содержании формальдегида в активирующей и ацетилирующей смесях.

Пример 4, 100 мас.ч. целлюлозы активируют смесью 100 мас.ч. уксус- 0

:",ной кислоты, 0,5 мас.ч. Формальдегида .".:и 0,23 мас.ч. серной кислоты в тече: ние 30 мин при 40+1 С с последующим .:охлаждением с 40+1одо 20+1оС за 2 ч.

Затем целлюлозу обрабатывают ацетили- 15

:рующей смесью следующего состава, :мас.ч.:

Метиленхлорид 495

Уксусный ангидрид 296

Формальдегид 0,3 20

Серная кислота 0,17

Хлорная кислота 0,14

Обработку целлюлозы ацетилирующей смесью проводят при подъеме температуры реакционной массы от 20+2 до 35+1 Ñ 25 за первые 2 0,1 ч с последующим подьемом ее до 45+1 С,к моменту исчезновения в растворе непрореагировавших волокон. Выдержка "сиропа" ведется

:, при температуре 40+1 С. Далее процесс ЗО проводят как в примере 1.

Примеры 5 и 6. Выполняют аналогично примеру 1, но при запредельном содержании формальдегида.

Пример 7 (по известному способу). 100 мас.ч. целлюлозы активиру35 ют 40 мас.ч. ледяной уксусной кислоты, затем обрабатывают 175 мас.ч, ук- . сусного ангидрида в течение 30+2 мин . при 20+2 С и ацетилируют в три стадии

40 ацетилирующими смесями состава, приведенного в табл. 2.

Обработку активированной целлюлозы первой ацетилирующей смесью проводят в течение 1,2-2 ч при температуре 20- 45

35 С с последующим понижением до 20 +

+ 1оС, второй ацетилирующей смесьюв течение l ч при 21+, С, третьей ацетилирующей смесью - до исчезновения непроацетилированных волокон и достижения требуемой вязкости. Температура при обработке третьей смесью поднимается от 20+1 до 34- 35 С, температура выдержки "сиропа" 30+1 С.

Полученный триацетат целлюлозы под55 вергают гидролизу до требуемой величины связанной уксусной кислоты, который далее высаждают из раствора, дробят, промывают и сушат.

Смесь, мас ° ч.

Компонент

116

Иетиленхлорид

Уксусныи ангидрид

Формальдегид

Сериал кислота

Хлорная кислота

0,5

0117

0,14

Результаты опытов по примерам 1-7 приведены в табл. !

Предлагаемый способ позволяет уменьшить число стадий с 3 до 1-2 и ускорить процесс с 13 до 3,8-4,6 ч. формула изобретения

Способ получения ацетата целлюлозы активацией целлюлозы уксусной кислотой и обработкой активированной целлюлозы ацетилирующими смесями, состоящими из уксусного ангидрида, метиленхлорида, серной или хлорной кислот, с последующим гидролизом, высаждением, дроблением, промывкой и сушкой целевого продукта, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью ускорения и упрощения процесса, активацию целлюлозы и обработку ацетилирующими смесями проводят в присутствии формальдегида, при этом активацию целлюлозы производят смесью, содержащей на 100 мас.ч. целлюлозы, мас.ч.:

Уксусная кислота 100

Серная кислота 0,23

Формальдегид 0,2-0,5 а обработку активированной целлюлозы осуществляют или смесью, содержащей на 100 мас.ч. целлюлозы, мас ° ч.:

Уксусный ангидрид 296

Метиленхлорид 495

Формальдегид 0,3

Серная кислота 0,17

Хлорная кислота 0,14 или сначала смесью, содержащей на

100 мас.ч. целлюлозы, мас,ч.:

Уксусный ангидрид 180

Метиленхлорид 365

Формальдегид 0,1-0,8

Серная кислота 0,17 в течение 1,5 ч, а затем смесью, содержащей на 100 мас.ч. целлюлозы, мас.ч.:

Уксусный ангидрид 116

Метиленхлорид 130

Хлорная кислота 0,14 причем суммарное содержание формальдегида в активирующей и ацетилирующей смесях выбирают в диапазоне 0,31,0 мас.ч.

Таблица 1

1599376

Таблица 2

Компонент

Смесь, мас.ч.

300

0,2 0,2

0,14

Та бли ца 3

Пример .

ТемпеКоличество формальдегида, используемого при получении

АЦ, мас.ч. на 100 мас.ч. целлюлозы

Качественные показатели ацетата целлюлозы ратурный

Фильтруемость, r/ca

Степень полимеризации на стадии ацетилирования

I-й смена стадии активации сью

550

20-35 13,0

55,3

Составитель А.Селин

Редактор Т.Лазаренко Техред M.Mîðãåíòàë Корректор ™ ец

«

Заказ 3120 Тираж 427 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101

1 0,4

2 0,2

3 0,2

4 0,5

5 (ср.) 0,2

6 (ср.) 0,6

7 (прототип) Метиленхлорид

Уксусный ангидрид

Серная кислота

Хлорная кислота

0,5

0,8

0,1

0,3

0,02

0,9 режим ацетилирования, С

20-45

20-45

20-45

20-45

20-45

20-45

Продолжительность ацетилирования, ч

4,6

3,9

3,8

4,4

3,7

",5

Массовая доля с вя занной

СН,CQOH, Ф

54,9

54,7

55,3

55,1

54,5

54,8

560

4,7

5,0

4,3

5,2

3,3

4,9