Способ получения триацетата целлюлозы

 

Союз Советскмх

С оцмалмстнческии

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 2011.79 (21) 2841464/23-05

<аа>854933 рцм. к,.3 с присоединением заявки Йо

С 08 В 3/06

Государственный комнтет

СССР но делам нзобретеннй н открытнй (23) Приоритет

Опубликовано 150881.Бюллетень Н9 30

Дата опубликования описания 1508,81 (53) УДК677. 466 (088.8) (54 ) СПОСОБ ПОЛУЮ:НИЯ ТРИАЦЕТАТА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Изобретение относится к химической технологии, в частности к получению производных целлюлозы, а именно к синтезу триацетата целлюлозы (ТАЦ) для пленок.

Известен гомогенный способ получения ТАЦ в среде уксусной кислоты в присутствии добавок ниэкомолекулярных спиртов (1) .

Однако данный способ не позволяет повысить физико-механические свойства пленок на основе ТАЦ.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является метод получения ТАЦ активизацией

94-96%-ной уксусной кислотой, ацети лированием уксусным ангидридом в среде метиленхлорида в присутствии сернсй кислоты с последующим выделением целевого продукта Г21.

Этот способ пригоден для получения ТАЦ с физико-механическими показателями, соответствующими стандартному минимуму.

Цель изобретения — повышение механической прочности пленок из триацетата целлюлозы.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получечия триацетата целлюлозы активацией целлюлозы 94-96%-ной уксусной кислотой, ацетилированием уксусным ангидридом в среде метиленхлорида в присутствии серной кислоты с -последующим выделением целевого продукта, активацию проводят в присутствии 0,00025-0,001 вес.ч. поливинилового спирта на 1 вес.ч. целлюлозы.

Технология способа состоит в следующем.

1 вес.ч. целлюлозы заливают 6 вес, ч. 95%-ной уксусной кислоты, в которой растворен поливиниловый спирт (0,00025-0,001 вес.ч., выдерживают при 27-30 С 5 ч, затем отжимают до 2 вес.ч. и, охладив до 13-15 С, ацетилируют при модуле 8,8 охлажденной до 13-15 С смесью 2,8 вес.ч.

20 уксусного ангидрида, 5,0 вес.ч. метиленхлорида в присутствии 0,01 вес. ч. серной кислоты. Смесь вводят постепенно, разделив на две порции.

Интервал между введением порции

15 мин. После добавлении второй порции температуру ацетилирования поднимают до 38-40 С, поддерживая до полной гомогенизации реакционной массы. Готовый сироп разбавляют

30 двухкратным объемом 80%-ной уксус3

Состав ТАЦ

Свойства ТАЦ пленок

Время реакции, мин

Способ получения

TAIJ

Ь ОСОСН св и

61,5 ° 590

61, 5 550

61, 1 655

61,1 450

5,8

260

200

Пример 1

5,3

240

210

6,3

250

205

5,3

245

210

Известный ной кислоты и высаживают в подогретый до 75-80 С водный раствор

5%-ной уксусной кислоты. Через 4 ч высаженный ТАЦ промывают водой до нейтральной реакции и сушат на воз духе.

Пример 1. 1 вес.ч. целлюлозы заливают 6 вес.ч. 95%-ной уксусной кислоты с растворенным в ней поливиниловым спиртом (ПВС).

D,00025 вес.ч. IIBC вводят в уксусную кислоту через воду: 0,00025 вес. (6 ч. ПВС растворяют. в 0,3 вес.ч. воды, затем смешивают с 5,7 вес.ч. ледяной уксусной кислоты, после чего раствор используют для активации. Активацию ведут 5 ч при 27-30 С. Затем у5 отжимают до 2 вес.ч., охлаждают в реакторе до 13-15 С и приливают к ней охлажденную до 13-15ОС первую ацетилирующую смесь 1,2 вес.ч. уксусного ангидрида, 2,5 вес.ч. мети- 2О ленхлорида и 0,005 вес.ч. серной кислоты (HSO < 0,005. Спустя 15мнн после введения второй порции этерифицирующей смеси температуру реак-. ционной смеси поднимают до 38-40 С, поддерживая ее до завершения процесса ацетилирования. Конец реакции определяют по отсутствию недоэтери- ЗО фицированных волокон при полной гомогенизации сиропа. Затем сироп разбавляют 7,5 вес.ч. 80%-ной уксусной кислоты, вводя ее постепенно порциями по 2,5 вес.ч. После этого продукт 35 осаждают в подогретую до 75-80ОС

5В-ную уксусную кислоту и через 4 ч промывают до нейтральной реакции, сушат при комнатной температуре.

Пример 2. 1 вес.ч. целлюлозы заливают на 5 ч 6 вес.ч. 95%-ной уксусной кислоты, содержащей 0,0005 вес.ч. ПВС, при 27-30 С. Отжатую до

2 вес.ч. целлюлозы охлаждают до

13-15оС и этерифицируют охлажденной до той же температуры первой ацеИз представленных результатов виден эффект увеличения прочности тилирующей смесью, вес.ч.: уксусный ангидрит 1,2, метиленхлорид 2,5, и Н50 0 005. Спустя 15 мин вводят вторую ацетилирующую смесь, вес.ч.: ксусный ангидрид 1,6, метиленхло ид 2,5 и Н SO4 0,005. Через 15 мин температуру повышают до 38-40ОС, конец реакции определяют по отсутствию недоэтерифицированных волокон в реакционном сиропе. После полной гомогенизации сироп разбавляют

7,5 вес.ч. 80%-ной уксусной кислоты, вводя ее порциями по 2,5 вес.ч. Затем продукт осаждают в подогретую до 75-80ОC 5%-ную уксусную кислоту и через 4 ч промывают до нейтральной среды, сушат при комнатной температуре.

Пример 3. 0,001 вес.ч. ПВС растворяют в 0,3 вес.ч. воды, затем раствор смешивают с 5,7 вес.ч. ледяной уксусной кислоты 1 вес.ч. целлюлозы> замачивают в полученном растворе на 5 ч при 27-30 С. Затем отжатую до 2 вес.ч. и охлажденную до 13-15 . целлюлозу этерифицируют охлажденной до той же температуры первой ацетилирующей смесью, вес.ч.: уксусный ангидрид 1,2, метиленхлорид 2,5 и

H

1,6, метиленхлорид 2,5 и И 50 0,005.

Температуру повышают до 38-40C C, поддерживая постоянной до конца реакции — образования прозрачного сиропа, не содержащего недоэтерифицированные волокна. Готовый сироп разбавляют 7,5 вес.ч. 80%-ной уксусной кислоты, вводя ее постепенно.

ТАЦ высаживают из сиропа подогретой до 75-80 С 5Ъ-ной уксусной кислотой. Спустя 4 ч после высаживания промывают, сушат.

В таблице представлены основные показатели состава и свойства ТАЦ, полученных по методике, изложенной в примерах 1-3.

Прочность, Относителькгс/см ное удлинение, Ъ

TAO обусловленный технологией предлагаемого решения.

854933

Формула изобретения

Составитель Т. Мартинская

Редактор М. Дылын Техред С.Мигунова Корректор, Е. Рошко

Заказ 6816/33 Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент",г.ужгород, ул.Проектная, 4

Предлагаемый способ позволяет повысить прочность ТАЦ на 20-40%, условия, предлагаемые. технологией данного способа, реальны для воспроизведения на существующих производствах по получению ТАЦ.

Способ получения триацетата целлюлозы активацией целлюлозы 94-96%1 ной уксусной кислотой, ацетилированием уксусным ангидридом в среде метиленхлорида в присутствии серной кислоты- с последующим выделением целевого продукта, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения механической прочности пленок из триацетата целлюлозы, активацию проводят в присутствии 0,00025-0,001 вес.ч. поливинилового спирта на

1 вес.ч. целлюлозы.

Источники информации. принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 213793, кл. С 08 В 3/06, 1967.

2. Аким Э.Л., Перепечкин Л.П.

Целлюлоза для ацетилирования и ацетаты целлюлозы. М., "Лесная промышленность", 1971, с. 102-110 (прототип).