Способ получения ацетата целлюлозы

 

Использование: для получения пластических масс (этролов), перерабатываемых в изделия методом экструзии или литья, в том числе в очковые оправы. Сущность изобретения: активированную целлюлозу ацетилируют уксусным ангидридом в среде метиленхлорида в присутствии катализатора и гидролизуют. Метиленхлорид отгоняют . Раствор ацетата целлюлозы последовательно обрабатывают растворами перманганата калия и щавелевой кислоты , в которую предварительно вводят 0,083-0.142 мас.ч. сульфата магния на 100 мае.ч, исходной целлюлозы. Обработку раствором щавелевой кислоты проводят при 70-85°С 30-60 мин. Целевой продукт высаждают и промывают. Обработку указанными растворами проводят во время отгонки метиленхлорида или после нее. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э С 08 8 3/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (f 0CllATEHT CCCP) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4891356/05 (22) 09,10.90 (46) 15.07.93. Бюл, $Ф 26 (71) Владимирский химический завод (72) Т.В.Ильичева, В.Я,Афонин, P.È.Ôåëüäман и Г.И,Маркова. (56) Авторское свидетельство СССР

М 224505, кл. С 08 В 3./06, 1965, Патент Великобритании М 1139616, кл.

С 08 В 3/06, опублик. 1969.

Авторское свидетельство СССР

М 1512973, кл, С 08 В 3/06, 1987. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЦЕТАТА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ (57) Использование: для получения пластических масс (этролов), перерабатываемых в изделия методом экструзии или литья, в том

Изобретение относится к получению ацетата целлюлозы, используемого, например, для получения пластических масс (этролов), перерабатываемых методом экструзии и литья в изделия, в т.ч. очковые оправы.

Целью изобретения является сокращение продолжительности промывки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения АЦ, включающем ацетилирование активированной целлюлозы

УА в среде MX в присутствии катализатора, гидролиз, отгонку МХ, последовательную обработку раствора АЦ растворами перманганата калия и щавелевой кислоты, последующее высаждение и промывку целевого продукта, в раствор щавелевой кислоты.. Ы 1827379 А1 числе в очковые оправы. Сущность изобретения: активированную целлюлозу ацетилируют уксусным ангидридом в среде метиленхлорида в присутствии катализатора и гидролизуют, Метиленхлорид отгоняют. Раствор ацетата целлюлозы последовательно обрабатывают растворами перманганата калия и щавелевой кислоты, в которую предварительно вводят

0,083 — 0,142 мас,ч. сульфата магния на 100 мас.ч, исходной целлюлозы. Обработку раствором щавелевой кислоты проводят при

70-85ОС 30 — 60 мин. Целевой продукт высаждают и промывают, Обработку указанными растворами проводят во время отгонки метиленхлорида или после нее. 1 з.п.ф-лы, 1 табл. и предварительно вводят 0,083-0,142 мас.ч. сульфата магния на 100 мас.ч. исходной целлюлозы и обработку указанным раствором проводят при 70 — 85ОС в течение 30-60 мин, При этом обработку АЦ указанными растворами проводят во время отгонки MX или после нее. 4

Заявляемый способ отличается от изве- (,Д стного тем, что в раствор щавелевой кис- с, лоты предварительно вводят сульфат о магния в количестве 0,083 — 0,142 мас.ч, на

100 мас.ч. исходной целлюлозы.

П р и и е р 1 — б (оо изобретению). В 3 аппарат с мешалкой, обогреваемый водой при 90 С, загружают 2393 кг (100 мас.ч) сухой хлопковой целлюлозы и 40.4 мас.ч, ук1827379

3 сусной кислоты 99,5 -ной концентрации, нагретой до 114 С и проводят активацию целлюлозы при перемешивании массы s течение 30 мин. Активированную целлюлозу загружают .в, ацетилятор и обрабатывают

201,3 мас,ч, уксусного ангидрида 98 -ной концентрации и 250 мас.ч. МХ 93 -ной концентрации и 0,14 мас,ч. HzSO<94$-ной концентрации. За счет экзотермической реакции ацетилирования температура в ацетиляторе повышается и при достижении

30 С производят охлаждение массы, не допуская повышения температуры выше 45 С.

Время обработки первой ацетилирующей смесью 6 ч, При достижении в ацетиляторе

28ОС подают вторую порцию ацетилирующей смеси, состоящей из 37,2 мас.ч. уксусного ангидрида, 126,3 мас,ч. MX и 0,10мас,ч.

НгЯОа. Общее время обработки второй порцией ацетилирующей смеси, 1 ч при 28 С, Затем в ацетилятор подают третью ацетилирующую смесь, состоящую из 37,6 мас,ч, уксусного ангидрида, 95,6 мас.ч. МХ, 0,07 мас.ч. HzS04 и 0,03 мас,ч. HCtO< 307,ной концентрации. Обработку третьей смесью начинают при 28 С. Поднимающуюся за счет экзотермической реакции температуру поддерживают не выше 53 С охлаждением массы, и после превращения тестообразной массы в "сироп" продолжают ее снижение до 38 С, При этой температуре, перемешивая "сироп", проводят снижение его вязкости. Время обработки третьей смесью 8 ч. При достижении вязкости "сиропа" 65 с в него добавляют 87,7 мас.ч. умягченной воды s две порции 1500 и

600 л, а также 2,16 мас,ч. серной кислоты и проводят гидролиэ под давлением 1,25 атм при 50 -5 С в.течение 3 ч..Затем при 65 С проводят "открытый" (при атмосферном давлении) гидролиз до водного числа 100 в течение 10 ч и одновременно проводят частичную отгонку MX. Для.прекращения гидролиза. в Сироп вводят 500 л (6,9 мас.ч)

30 -ного водного раствора ацетата натрия и в течение 6 часов продолжают отгонку МХ, постепенно подогревая сироп. При достижении 85 С включают вакуум 400 мм рт,ст. и продолжают отгонку МХ и одновременно проводят отбелку АЦ. Для этого в сироп вводят 63 мас.ч. умягченной воды и содержимое перемешивают 60.мин. Разбавленный сироп отбеливают при 85 С, Для этого сначала в сироп добавляют 0,25 мас.ч. в виде 5 -ного водного раствора KMnQ4 и перемешивают 10 мин, затем 4,3 мас.ч. щаeeIlesoA кислоты в виде 5 -ного водного раствора, предварительно добавив s него водный сульфат магния (MgS04 7HzO) в количестве 0,083-0.142 мас.ч. в пересчете на

MgS04. Массу перемешивают 45 мин и вакуум выключают. При остановленной мешалке подают в аппарат 5 м воды, включают мешалку и подают еще 5 м воды.

Содержимое в аппарате перемешивают в течение 1 часа до полного выса>кдения АЦ в виде волокнистой массы, Далее в высадитель подают 3-ю порцию воды в количестве 7 м и массу перемеши10 вают 30 мин. После измельчения АЦ промывают слабым раствором (4 -ным) уксусной кислоты, и непрерывно промывают умягченной водой при 20 С в течение 11 ч до кислотности промывной воды "0" см 0,01

15 н.раствора NaOH.

После этого проводят пофазный контроль, определяя ценность прогретого продукта при 205ОС в течение 30 мин и в зависимости от соответствия цвета его установленному эталону и при необходимости

АЦ промывки до 3-х раз обессоленной водой. Продолжительность каждой промывки

1 час, Промытый АЦ отжимают на центрифуге и передают в сушилку с мешалкой, обогреваемую паром, давлением 0,7 кгс/см . В сушилке создают вакуум 300 мм рт.ст. и при непрерывном перемешивании АЦ сушат в течении 26 ч, обогревая сушилку от 50 до О С до содержания воды в АЦ 27ь.

30 Пример ы 7, 8.(по изобретению), Ацетат целлюлозы получают, как в примерах 1.— 6; но при достижении 85ОС включают вакуум 400 MM pT cT и продолжают отгонку

MX в течение 2-4 ч до содержания его в

35 сиропе 1, не добавляя воды. Затем вакуум выключают и последовательную обработку

5 -ными водными растворами КМпОа и

HzCz04 с добавлением в последний MgS04

7HzG проводят при атмосферном давлении

40 и параметрах, указанных в таблице.

Пример 9, Ацетат целлюлозы получают, как в примерах 1-6, но активированную целлюлозу (100 мас.ч.) обрабатывают первой ацетилирующей смесью, состоящей иэ

39,8 мас.ч, уксусного ангидрида, 353 мас..ч.

MX и 0,22 мас.ч. серной кислоты. Продолжительность обработки 7 часов при температурном режиме 30 — 45 — 28 С. Затем подают

50 вторую ацетилирующую смесь, состоящую из 44,2 мас.ч. МХ, 0,11 мас.ч. серной кислоты . и 0,045 мас.ч. хлорной кислоты. После отгонки МХ отключают вакуум, не добавляя воды. в сироп вводят в виде 5 (,-ных растворов

55 сначала 0,10 мас.ч. (а от массы АЦ 0,15 мас,ч,) КМпОа и перемешивают в течение 10 мин, затем вводят 1,97 мас,ч. (а от веса АЦ

3,0 мас.ч.) Н С Оа с добавлением 0,10 мас.ч.

Mg 504. Высаждвнный АЦ промывают умягченной водой в течение 3 ч.

1827379

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку ацетата целлюлозы указанными растворами проводят во время отгонки метиленхлорида или после нее.

Морядок введения сульфата магния

Параметра отбелкм и введения сульфата магния дродолммтельмость пв рмудич пронидок, ч

Качествемзею покааателн ачетьта

Келл стьр ам

Тем-ра обраб, t

Время обраб ммн

Наснп. плоти. нема -. нельч. продукта, кт/нт

Обессолемнод водой

ВмеемЮ

° нд

Светопропускан с Омльтрамм

K-ао, нас. ч угчед е доа

Мнкремент

° яа кости

ВДЧКЛ

К-во Врвня мас. ч обраб, мнн

К -во ма с. ч павел к-та бев стабнлмвак. со ствбнлма. стеHC МЬ серноость при

60чь рва месть при

2СФС с»- краси ммн, 2

t после прогрева до протее° а кмм

HC од мор

12.5

0,42 0,34 60.5

0,44 0,36 65,0

0,42 С,З6 64

0,43 0,36 67

0,40 0.29 65

0,41 0,32 73

0,43 0,31 66

0,44 0,37 76

0,43 0,36 64

Ее

0,083 45

С,t00 4г

0,142 245

С,ОЕЗ 50

О, 100 60

Соответ-. 252 ствует эталону

0,30 10 3,3

0,30 10 3,3

0,30 10 3,3

0,30 15 3,3

0 25 15 3.8

0,33 5 4,3

0,30 10 3,3

0,30 5 3,3

О, 1 0 О. 1 О 1. 37

В раствор во время отгонки HX под ваку" умом

18,0

Ег

247

Н H

16,0

258

292

254

1

2

17,0

82 и

t7,О

6,0

7г ес

0,100 3С

О, 1СО 40

237

15 0

b раствор

Не СаОв после отгонкм КХ и емклсм. вакуума

IlPO1OtHH

85

266

257

О, 142 45

С 100 45

9,0 ь5

15,0 и

360

0,42 О 31 66 75 .13

Ее

I °

0,30 1О 3,3

Редактор

Составитель Г.Маркова

Тех ред M,Моргентал Корректор О. Густи

Заказ 2345 Тйраж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Пример 10. Ацетат целлюлозы получают, как в примерах 1-6, но без добавления MgSO< 7Hz0 и после непрерывной

11-часовой промывки умягченной водой проводят 6 периодических промывок умяг- 5 ченной водой, каждый час чередуя горячую (60 С) и холодную (20 С) воду. Затем проводят промывки (каждая по часу) обессоленной водой, при 20 С, АЦ, промытый до КОП не более 1,5 см 0,01 н.раствора Na0H, ста- 10 бипизируют путем обработки его обессоленной водой, содержащей 0,1 мас,ч, ацетата магния и 0,005 мас.ч. окиси кальция, при 20 С в течение 1 ч.

Условия, количественные содержания 15 веществ и параметры обработки АЦ растворами КМп04 и Н2С204 с добавлением

MgS0<, а также качественные показатели готового продукта приведены в таблице. По разнице между значениями светопропуска- 20 ния красным и синим Светофильтрами определяют желтизну питьевых дисков. Чем разница меньше, тем и желтизна меньше, Как видно из таблицы предлагаемый способ (примеры 1-9) в сравнении.с прото- 25 типом (пример 10) позволяет сократить про4 допжительн ость ст.адии промывки в среднем на 14 ч и равномерной за счет более рыхлой и равномерной структуры высажденного АЦ, в том числе шесть 30 периодических промывок.холодной и горячей умягченной водой, не менее одной промывки обессоленной водой и время на откачку и закачку промывки в промывной аппарат для каждой промывки на 0,5 — 7 ч, сохраняя при этом высокое качество получаемого продукта, Благодаря сокращению стадии периодических промывок и стабилизации на 14 ч, использование настоящего изобретения позволит увеличить производительность процесса получения ацетата целлюлозы.

Ф ормула изобретения

1. Способ получения ацетатв целлюлозы, включающий ацетилирование активированной целлюлозы уксусным ангидридом i среде метиленхлорида в присутствии катализатора. гидролиз, отгонку метиленхлорида, последовательную обработку раствора ацетата целлюлозы растворами перманганата калия и щавелевой кислоты. последующее высаждение целевого продукта и промывку, отличающийся тем, что, с целью сокращения продолжительности промывки, в раствор щавелевой кислоты предварительно вводят 0,083 — 0,142 мас.ч. сульфата магния на 100 мас.ч. исходной целлюлозы и обработку укаэанным раствором проводят при 70-85 С в течение 30 — 60 мин.