Способ получения эфиров целлюлозы

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К П АТЕ НТУ

29I454

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимый от патента . ч

МПК С 08Ь 3 06

Заявлено 24.Х11.1966 (йк 1121277, 23-4) Приоритет 28.X I I.1965 (М 14077, Франция) Комитет по делам и=обретений и открь тий при Совете Мииистрав

СССР

УДК 661.728.82(088.8) Оп !лнковано 06.1.1971. Бюллетень Л7е 3. Iата Опублнков:шня 011(lc. !ш!я 20.1% . 07!

ПЛ." "; . :. - .y!.: (! .6 - зЙ биби и ге(а t.iÁÀ

Лвтор и 3 О б р е е н и я

11ностранец

Морис Лепен (Фр(!нция!

11ностранная фирма

«Родиасета А. Ог» (Франция) Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗФИРОВ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Известен способ получения эфиров целлюлозы путем обработки активированной целлюлозы в присутствии бинарного катализатора— смеси серной и хлорной кислот — в среде растворителя-разбавителя этерифицирую(цим агентом. Таким способом получается продукт недостато шо высокого качества.

Для у;!учшения качества целевого продукта предлагается активированнуro целлюлозу последовател1и!о обрабатывать смесь!о бинарного катализатора и 3 — 5 вес. ч. ледя! Ой уксусной кислоты па 1 вес. I целлюлозы и смесью 2 — 3 вес. !. уксусного ан! идрида н до 1,5 вес. I. ледяной уксусной кислоты с il0следующим разбавлением реакционной массы 1 — 4 веc. !. уксусной кислоты.

Желательно при проведении процесса бинарный катализатор брать в количестве 5—

7(I, от веса целлюлозы, причем на вес. ч. хлорной кислоты брать 4 — 6 вес. ч. сер.!ой кислоты.

При желании для разбавления реакционной массы можно брать хлористый метнлен н процесс проводить непрерывно. Это позвол rI ет повысить качество целевого продукта.

Предлагаемый способ касается триацетата целлюлозы, однако, он может применяться для получения и других эфиров любой степени этерификации, причем способ позволяет полностью или частично заменить кислоту!

17и х ксусный ангидрид другой кислотой !!ли же алифатнческим монокароокси lовым il)i п1дридом, содержащим. четыре нли более атом 013 3 г1cI70äB в мол(. I(lлc, 11,1 í ж(с 1I cch!О

5 кислот или ангидридов.

При получении целевого продукта по прсдIar.аемому способу первая часть реакции проходит в концентрированном и вязком слое, что, в свою o«cредь, вызывает отрыь погра10 ничных слосв от реакционной массы. Г1ослсднее Обстоятельство 1.7ó ппает теплообмен этих слоев с пов" рхностямн аппарата этерификацпи. Кроме того, введение через 6 — 10 !!ия после приоавлешгя уксусного ангидрида в

15 реакционную массу значительного количества уксусной кислоты, имеющей любую температуру, вызывает уменьшение объемной концентрации катализатора, что сокращает распад уже образовавшегося трнацетата целл о20 лозы.

Первоначально целлюлозу обрабатывают катализатором этерификации и некоторым количеством уксусной кислоты, например cмесыо, содержащей 3 — 5 вес. ч. кислоты на

25 вес. 1. целлюлозы. Через 5 — 10 л!ии к полученной массе добавляют смесь, состоящую из 2 — 3 вес. ч. уксусного "íãèäðèäà и 0—

1,5 вес. ч. уксусной кислоты, после чего через

6 — 10 !!ин разжижают полученную массу

30 1 — 4 вес. ч. уксусной кислоты.

291454

Способ может использоваться для этерификации целлюлозы любого происхождения, в частности, для ацетилации древесной массы (или линтера), и обладает по сравнению с известными способами следующими преимуществами: приготовление из древесной массы растворов триацетата целлюлозы дает продукты, сохраняющиеся долгое время в виде геля; возможно более простое получение триацетата целлюлозы, имеющей повышенную специфическую вязкость, при использовании вместо древесной массы липтера.

По предлагаемому способу можно использовать любой катализатор или же их смесь, в частности получают отличные результаты при использовании (в количестве 5 — 7 / от веса всей целлюлозы) смеси, содержащей

4 — 6 вес. ч. серной кислоты на 1 вес. ч. хлорной кислоты.

В способе применялась уксусная кисло га в качестве разбавителя, последняя может быть заменена полностью или частично другим растворителем получаемого эфира целлюлозы, например хлористым метиленом.

Ниже приводится пример, совершенно пе ограничивающий границ применения изобретения, используется принцип этери фикации «с противодавлением», который составляет часть французского патента 1076128, представленного 15.Х.1952 r.

Пример. Рассматриваемый процесс реализуется в аппарате, схематически изображенном на чертеже, В этом аппарате вал 1, несущий раздельные лопатки 2, перемещается в горизонтальном направлении вправо или влево, одновременно вращаясь внутри картера 8, котопый имеет на внутренней стороне выступы в виде зубчиков 4. Картер имеет входное отверстие

5 и выход 6, а также трубки 7 и 8 для ввода агентов этерификации и разбавления.

Вал 1 и лопатки 2 полые, так что через нпх можно пропускать воду для регулирования температуры.

Картер 8 окружен рубашками 9 — 12, в которых также циркулирует вода с нужной температурой. Выход 6 содержит трубку 18 в виде опрокинутого U, на верхней части которой закреплена трубка 14 с вентилем 15, в открытом состоянии препятствующая образованию застойных пробок в выводе. Для регулирования температуры через вал 1, лопатки 2 и рубашки 9 — 12 пропускают воду, имеющую температуру 13 С.

Трубки 7 и 8 расположены так, что, регулируя нужным образом движения вала 7, перемещают реакционную массу в течение 5—

10 мин от отверстия 5 до трубки 7, а еще через 6 — 10 мин масса достигает трубки 8.

Через отверстие 5 в аппарат непрерывно вводят 260 кг/час целлюлозы в виде линтера (вес рассчитан на сухую массу целлюлозы), пропитанной удвоенным количеством (по сравнению с массой целлюлозы) уксусной кислоты и, кроме того, подают 640 л/час смеси, состоящей из 1000 вес. ч. ледяной уксусной кислоты, 21,1 вес. ч. 66 В серной кислоты и 13,7 вес. ч. 31 /о-ной хлорной кислоты.

Через трубу 7 непрерывно вводят 983 я/час смеси, состоящей из 500 вес. ч. 97 /о-ного уксусного ангидрида и 203 вес. ч. ледяной уксусной кислоты.

Наконец, при помощи трубки 8 вводят непрерывно со скоростью 400 л/час ледяную уксусную кислоту.

Через трубку 18»асса выводится непосредственно в смеситель, где заканчивается ацетилация за счет прибавления

780 л/час смеси, состоящей из 60 вес. ч. уксусной кислоты и 40 вес. ч. воды. Зтерификация прекращается через 12 — 14 мин после введеш.я разбавленной кислоты при помощи трубки 8.

Полученный в осадке триацетат имеет следующие свойства: титр в уксусной кислоте

61,8>/0., специфическая вязкость 0,519; фильтрующпе свойства 1425 слР— это объем в слй

15 /о -ного раствора триацетата целлюлозы в смеси 90/10 по весу хлористого метилена/метанола, который под давлением в 1 бар и при

25 C пропускается в течение 70 мин стандартным фильтром с поверхностью фильтрации

7 си- .

Предмет изобретения

1. Способ получения эфиров целлюлозы путем обработки активированной целлюлозы в присутствии бинарного катализатора — смеси серной и хлорной кислот — в среде растворителя-разбавителя, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества целевого продукта, обработку ведут сначала смесью бинарного катализатора и ледяной уксусной кислоты, взятой в количестве 3 — 5 вес. ч. на

1 вес. ч. целлюлозы, затем смесью уксусного ангидрида и ледяной уксусной кислоты, содержащей до 1 5 вес. ч. последней на 2—

3 вес. ч. уксусного ангидрида, с последуюи;им разбавлением реакционной массы 1—

4 вес. ч. уксусной кислоты.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что бинарный катализатор, содержащий 1 вес. ч. хлорной кислоты и 4 — 6 вес. ч. серной кислоты, берут в количестве 5 — 7О/О от веса целлюлозы.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что реакционную массу разбавляют хлористым метиленом.

291454

Составитель А. Тищенко

Редактор О. Кузнецова Тскрсд Ji. Л. Евдонов Корректоры: М. Коробова и A. Абрамова

Заказ 966/1 Изд. ¹ 390 Тира>к 473 Поди и-пое

ЦНИИПИ Комитета по дсчам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография. пр, Сапунова, 2