Способ получения ацетатов целлюлозы

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()840041 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29. 05. 79 (21) 2775 } 94/23-05 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (51)M. Кл.

С 08 В 3/06

Государстаеииый комитет

h0 делам иэеоретеиий и открытий

Опубликовано 23.06.81. Бюллетень ¹ 23 (53) УДК677.464 (088. 8) Дата опубликования описания 25. 06 ° 81

О. А. Фридман, Л. Н. Малинин, В. Н. Кря

Ю. И. Владимиров, Ю. Ф. Живодеров, 3. П и Т. А. Григорьева (72) Авторы изобретения

Р

М } °

Всесоюзный научно-.исследовательский инсТн1т.ут синтетических смол !

} (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЦЕТАТОВ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Изобретение относится к получению пластических масс, в частности ацетатцеллюлозных пластмасс, применяемых в производстве очковых оправ, расчесок, защитных экранов, светофильтров и других изделий, к которым предъявляются высокие требования по прозрачности.

Известен способ повышения качества ацетатов целлюлозы, в котором, с целью повышения прозрачности, проводят фильтрацию реакционной массы }1).

Однако эта операция не дает ожидаемого эффекта. Следует также отме- тить, что фильтрация — технически сложный и дорогостоящий процесс.

Известен также способ получения ацетатов целлюлозы с применением ацетилирования активированной целлюлозы в присутствии катализатора, гидролиза. нейтрализации, гомогенной отбелки, 2в высаждения, промывки и сушки, заключающийся в том, что, .с целью повышения ,термостабильности целевого продукта, реакционную массу перед высаживанием

2 обрабатывают при 25-350С в течение

15-30 мин дифениламином (ДФА), взятым в количестве 0,5-27 от веса исходной целл}олозы (2j.

Однако литьевые диски, полученные на основе стабилизированного ацетата целлюлозы менее окрашены, чем аналогичные изделия иэ нестабилизированного полимера, их прозрачность находится на низком уровне и не превышает

30Х.

Цель изобретения — повышение прозрачности ацетатов целлюлозы и иэделий на их основе.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения ацетатов целлюлозы, включакицем активацию целлюлозы,. ацетилирование, гидролиз, нейтра,лизацию, отбелку, стабилизирующую обработку, высаждение, промывку и суш-. ку, стабилизирующую обработку проводят при 50-750С трифенилфосфатом в количестве 5-10 масс.Х от массы целлюлозы.

3 84004

Конечный продукт содержит трифенилфосфат, распределенный на молекулярном уровне, что обеспечивает получение пластифицированного ацетата целлюлозы с повышенной прозрачностью пластмасс на его основе.

Введение в реакционную массу менее 5Х трифенилфосфата не обеспечивает требуемого стабилизирующего эффекта. При использовании концентраций 10 трифенилфосфата больших 10 увеличение прозрачности изделий не наблюдается, а, вместе с тем, в силу ограниченной совместимости добавки с полимером, его избыток механически вымывается 15 во время операций высаждения и про мывки.

Стабилизирующую обработку проводят при 50-75ОС. При температурах ниже

20 указанных кристаллический трифенилфосфат (температура плавления 49ОС) не расплавляется и, следовательно не обеспечивается молекулярное распределение трифенилфосфата. При температурах выше указанных наблюдаются деструкции полимера, ухудшающие свойства кб11ечного продукта.

Ацетат целлюлозы, обработанный- в реакционной массе трифенилфосфатом, представляет собой стабилизированный и пластифицированный полимер, который позволяет получать пластмассы с повышенной прозрачностью.

Ацетилирование активированной ледяной уксусной кислотой целлюлозы проводят в среде метиленхлорида, ук-. сусной кислоты или их смесях в присутствии катализатора. После ацетили- 40 рования в реакционную массу добавляют воду и проводят омыление триацетата целлюлозы до содержания связанной уксусной кислоты 53-58,5Х. Затем катализатор нейтрализуют и проводят 45 отбелку ацетилцеллюлозы путем .последовательной обработки растворами перманганата калия и щавелевой кислоты. После этого реакционную массу обрабатывают при 50-750С трифенилфосфатом, взятым в количестве 5-10 отвеса исходной целлюлозы. По окончании стабилизирующей обработки продукт высаждают добавлением воды, промывают сначала умягченной, затем обесI соленной водой до нейтральной реакции промывных вод, для стабилизации кислотных групп обрабатывают жесткой водой, отжимают и сушат.

1 4

П р и м,е р 1. 100 масс.ч. хлопковой целлюлозы равномерно обрабатывают 30 ч. ледяной уксусной кислоты в течение 2,5 ч при 42-45ОС. Активированную целлюлозу загружают в аце/ тилятор и обрабатывают при перемешивании 180 ч, уксусного ангидрида при 20-2211С в течение 30 мин. Ацетилирование проводят последовательной обработкой целлюлозы тремя ацетилирующими смесями. В качестве катализатора используют бинарный катализатор — серную.и хлорную кислоты.

Обработку первой ацетилирующей смесью, состоящей из 200 ч. метиленхло— рида, 33 ч. уксусного ангидрида и

0,12 ч. 93 -ной H SOp и 0,08 ч. НС10 проводят 1,5 ч при 20-30 С, затем обрабатывают 1 ч при 30 С другой ацетилирующей смесью, состоящей из

100 ч. метиленхлорнда, 33 ч. уксусного ангидрида и 0,15 ч. Н SO, после этого к реакционной массе добавляют третью ацетилирующую смесь, состоящую из 79 ч. уксусного ангидрида и 0,18 ч.

НС10 . Обработку проводят при 40-48 С . до полного ацетилирования волокон.

После достижения чистоты поля и требуемой вязкости реакционной массы добавляют 50 ч. воды и при перемешивании вводят 4,1 ч. 93 -ной Н БО и при

50-55 С проводят омыление триацетата целлюлозы до получения продукта, содержащего 56Х связанной уксусной кислоты. Катализатор нейтрализуют раствором ацетата натрия .и проводят отбелку последовательной обработкой

9 ч. 5 †но водного раствора КМп04 и 144 ч. 5Х-ного раствора щавелевой кислоты в 50Х-ной уксусной кислоте.

После отбелки в реакционную массу вводят трифенилфосфат в количестве

7 масс.ч. на 100 ч. целлюлозы. При

50 С реакционную массу перемешивают в течение 30 мин. Затем ацетат целлюлозы высаждают в 5Х-ную уксусную кислоту, промь1вают сначала умягченной водой до нейтральной реакции промывных вод, потом обессоленной водой и обрабатывают жесткой водой. После центрифугирования ацетат целлюлозы сушат при 801 С, Пример 2. Аналогичен примеру 1, за исключением того, что реакционную массу обрабатывают 5 ч. трифенилфосфата при 75ОС.

Пример 3. Аналогичен примеру 1, за исключением того, что ре840041 акционную массу обрабатывают 1О ч. трифенилфосфата при 60 С.

Пример 4. Аналогичен примеру 1, за исключением того, что обработку реакционной массы трифенил" фосфатом не проводят.

Пример 5 (известный). Аналогичен примеру 1, за исключением того, что реакционную массу по окончании отбелки охлаждают до 25-35 С затем t0 обрабатывают 0,5 ч. дифениламина, растворенного в 0,1 ч. уксусной кислоты, и перемешивают в течение

15-30 мин.

На основе ацетатов целлюлозы, по- tS лученных в примерах 1-5, изготавливают сухошнековым методом пластмассы, которые затем перерабатывают на литьевой машине в образцы для испытаний, Количество введенного при получе-го нии пластмассы пластификатора и результаты физико-механических испытаний образцов изделий приведены в таблице.

Как видно из таблицы, пластмассы, 25 на основе полученных по предлагаемому ! способу ацетатов целлюлозы, при одинаковом уровне механических свойств име,ют более высокую прозрачность.

По примеру 4, при получении пластмассы, вводят такое же количество трифенилфосфата, как и в реакционную массу по примеру 1, однако прозрачность при введении трифенилфосфата в реакционную массу на 14Х выше.

Использование предлагаемого способа получения ацетатов целлюлозы обеспечивает,.по сравнению с известными возможность получения на существующих линиях пластифицированных ацетатов целлюлозы с повышенной прозрачностью пластмасс на их основе, ускорение проведения стадии промывки высаженных ацетатов целлюлозы, создание на основе пластифицированных в реакционной массе ацетатов целлюлозы пластмасс, отвечающих требованиям ме дицинской промышленности.

Выпущены опытные партии пластифицированных в реакционной массе ацетатов целлюлозы, получены пластмассы на их основе, которые с положительным результатом испытаны на заводах медицинской промышленности в производстве оправ очков, а также расчесок и других изделий.

84004!

Е

v э о с» х х

o o о ю

Ю

C) и ,С3 о

Ю

СЧ

С 4 ф !

"Е !

:( о

Е» л о g o х

О..Х .!d

Ю Ю

»»

Ю

C)

Ю м

Е» 11

1 х

1 О 1Х

1 п3 Х14 а о

Э Е»

M !

1О

Х 0!М

ui (б

Р

Е»

Е:4

Э

Б

Э

Еч

O Э!

I cd Nt

1Z !

<б !

1 и о

O 1-1

Ю ЭI

E»l Э!

cdl cd Е( О 1 (.7 о

Ю

Р Е»

° (Ц о. !и э

Я д I

Я э о

«Е 1

Ю

Ю

I

I cd м л

С л б х Ю

° Ю о— и

cd l cd х

q j

tD о

t( х х х х (Ф о

Х х

I о л в

I о

В ц о Io

1:4 Й! х и и

1» х х ,Я,в» х v

С4 О

Е- -&

Ц х

Э <б.9 Я

Р О

Е3 !

Ц х

Е

Э 03

13 Я х о о о

Я

z а о

E о !

d л ° х

О

Э

Z D о о х х

Л Ю о м л л л

«4

Д, Э

z %

Ф > »

Л х

5 у

Д, cd

ЕХ о

0 о

И

I

I

I

I !

1

I

I л

E о о

IcQ Х

io w

I C4 П3

iИ С4В . (tj i !!Е

Et! а

otQj X ХI Ю Э о!хэм !!!! Г» Э

01 cct Ц !4

1Ж Я И

Э! х!

XI о1! Э

ЭЕХ O Qj 10 х х х! о,!! х

xjx t: t

cdl E» Э

Х!Ю Е.

Qj!

zl

11! Ф Х

О1а С4 С4

EdI cd И t» х! ц

Ceil Х Э

Х19 Х

91 Cct Э Х

I cd Э Э

1Р» Б М

Э cd! 1 х zl, х

Х ", 1 С

Э «! ОХ .а! I Ict Э о! х е- cr o

uIt: о э

O cdt O Qj m O

I Qj, л! 1=Е (01 Q)

ot jjt

11 Itt

Я! . ц!о

t l Ijt

Э! Е»

:п о

1 Э

cdI Р

E»l Х

cdl Ц

t-1 О

Qj1hC

«Е!cdl

C4 I л

Х1О

Э! Р\ х! е

>t u

t„I Э

oi a

L I Qt

I ca

It

Э! .O»I Qj

I Д

1 Z

1 Qt

Х El ° 1! ц t о

& 8 Х cdl.1

CO л м, -Ф

Ю C)

c»t О \

Ф м

СО л! О1 м м

Ю Ю

840041 10 при 50-75оС трифенилфосфатом в количестве 5-10 масс.Х от массы целлюло-, зы.

Формула изобретения

Способ получения ацетатов целлюло зы, выключающий активацию целлюлозы, ацетилирование, гидролиз, нейтрализацию, отбелку, стабилизирующую обработку, высаждение, промывку и сушку, отличающийся тем, что, с целью повышения прозрачности ацетатов целлюлозы и изделий на их основе, стабилизирующую обработку проводят

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Швейцарии Р 446274, кл. С 08 В 3/06, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

1о М 225874, кл. С 08 В 3/06, 1972 (прототип).

Составитель Т. Мартинская

Редактор Н. Рогулич Техред М.Табакович Корректор М. Коста

Заказ 4657/30 Тираж 530 Подписное

8HHKIH 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