PL4872B1 - Sposób wytwarzania octanu celulozy. - Google Patents

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest tanszy i pod niektóremi wzigledami lepszy sposób wytwarzania óctaiiu celulo¬ zy. Podstawa tego sposobil jest dokonane przez wynalazców odkrycie, iz keten, znaj¬ dujacy sie w pewnych okreslonych warun¬ kach w zetknieciu z celuloza, wywoloije szybka estryfikacje tej celulozy w stopniu pozadanym. Keteny daja sie przedstawic zapomoca formuly qgólnej R=C=0, igdzie R oznacza grupe organiczna dwuwartoscio- waf jak np. w ketenie metylowym CH3CH= =C=0 i ketenie CH2=C=0% które zawie¬ raja grupe CO.Reakcja, zachodzaca pomiedzy celulo¬ za a ketenem, polega na bezipolsredniieim dodaniu ketenu do grupy bezwodnikowej w czasteczce celulozy bez wytworzenia wody.W uzywanych dotychczas sposobach wytwarzania octanu celulozy zapomoca kwasu octowego i bezwodnika octowegotrzeba byla stosowac duzy nadmiar tego f^zmpdml&L Goleni .pochloniecia lub zwiaz** \;:;i\.MsQw^ w czasie estryfikacji, co wlasnie bylo jedna z glównych przyczyn wysokich kasztów wytwarzania octanu ce¬ lulozy.Sposób niniejszy polega na wywolaniu bezposredniego zetkniecia sie ketenu z ce¬ luloza, które powoduje wytworzenie sie estru celulozy, posiadajacego grupe kwaso¬ wa, "zawierajaca te sama ilosc atomowi we¬ gla, co i zastosowany keten. Najnizszy z szeregu zwiazków ketenowych, keten C2H20, polaczy sie wiec bezposrednio z celuloza, tworzac ecetyl celulozy.Stopien estryfikacji mozna regulowac zapomoca czasu trwania zetkniecia sie ke¬ tenu z celuloza. Przy wytwarzaniu np. ace¬ tylu celulozy ilosc grup acetylowych, zwia¬ zanych z czastka celulozy celem utworze-* nji/a wlasciwego octanu celulozy, reguluje siie z latwoscia tak, ze przy traktowaniu np. celulozy bawelnianej otrzymuje sie ace¬ tyl celulozy, zawiienaljacy 52% acetylu (CHa CO).Niniejszy sposób estryfikacji celulozy zapomoca ketenu mozna zastosowac do ce¬ lulozy wjeji zwyklej postaci rynkowej, jak np. bawelny, bawelny surowej, szarpi ba¬ welnianych, papieru, miazgi drzewnej, maki drzewnej, slomy, juty i temu podob¬ nej lub, co jest korzystne pod niektóremi wzgledami, do celulozy czystej lub hydro- celulozy. Hydro-celuloze mozna otrzymac zapomoca odtworzenia (regeneracji) ksian- togenu celulozy (wiskozy) z miedzio-amo- nu celulozy liib z roztworów celulozy w kwasie siarkowym, kwasie chlorowodoro¬ wym, kwasie azotowym, chlorku cynko-, wym, chlorku glinowym i t. d.Poniewaz keten przy zwyklej tempera¬ turze jest gazem, wiec nalezy celuloze, pod¬ dana jeglo dzialainiiu, nasycic plynem, mo¬ gacym rozpuscic w sobie ten keten, jak np. destylatem smoly z wegla (benzol lub to¬ luen) albo ropa naftowa lub jej destylatem (cerezyna, benzyna i t. d.j, zarówno od¬ dzielnie, jak i w mieszaninie.Najlepsze wyniki osiaga ,sie jednak, zwilzajac celuloze bezwodnikiem kwasu octowego, którego gruipa acylowa jest taka sama, jak takaz grupa, utworzona w cza¬ steczce celulozy przez uzyty do reakcji ke¬ ten. Stosujac wiec do wytwarzania octanu celulozy keten C2H20, zwilza sie celuloze bezwodnikiem kwasu octowego, który dziala wówczas jako pochlaniacz, przy sty¬ kaniu sie ketenu ze zwilzona, celuloza. Al¬ bo tez zwilza sie celuloze kwasem octo¬ wym, zawtieriajacym mala ilosc lub wcale nie zawierajacym bezwodnika kwasu octo¬ wego i doprowadza sie keten w postaci ga¬ zu do zwilzonej w ten sposób celulozy; kwas octowy przetwarza sie wówczas odra- 2u w bezwodnik kwasu octowego, wobec czego celuloza zaczyna acetylowac sie z wielka energja.Stwierdzono równiez, ze korzysitnem jest domieszac do plynnego czynnika zwil¬ zajacego niewielkie ilosci katalizatora, jak np. chlorku cynkowego, kwasu chloro-sul- fonowego, kwasu siarkowego i t. d. Sposób proponowany wykonywa sie w zamknietej kamorze, w której umieszcza siie przygoto¬ wana w powyzszy sposób celuloze. Z ko¬ mory tej wypompowuje sie nastepnie po¬ wietrze (celem pozbawienia celulozy) za¬ wartego w niej powietrza) i doprowadza do niej keten.Przehieg estryfikacji sprawdza sie za¬ pomoca rozpuszczania celulozy w odczynni¬ ku albo przez rozpiuisziczajnie próbek masy reagujacej w mialeij ilosci kwasu octowego.Po zakonczeniu estryfiikacjii ester mozna u- sunac z roztworu przez dodanie wody, po- czem przemywaj sie go celem uwolnienia od kwaisu, a nastepnie suszy w umiarkowanej temperaturze, Przyklad I. Do odpowiedniej mieszarki wprowadza sie 45,35 kg oczyszczonej celu¬ lozy bawelnianej i zwilza siie ja 45,35 kg bezwodnika kwaisu octowego, zawierajacego — 2 —2,25 kg kwasu siarkowego. Z naladowanej w ten sposób mieszarki wypompowuje sie powietrze i nastepnie doprowadza do niej w strumieniu ciaglym lub przerywanym ke¬ ten w postaci gazu celem podtrzymywania przebiegu reakcji Cala te mase miesza sie potem energicznie przy temperaturze, naj¬ lepiej, ponizej 30° C. Estryfikacje stwier¬ dza sie, rozpuszczajac mala próbke masy w kwasie octowym.Przyklad II. Do odpowiedniej mieszar¬ ki wklada sie 45,35 kg oczyszczonej celu¬ lozy bawelnianej i zwilza mieszanina, skla¬ dajaca sie z 45,35 kg kwasu octowego, 4,53 kg bezwodnika kwasu octowego i 2,25 kg kwasu siarkowego. Nastepnie wypompo¬ wuje sie powietrze i wpuszcza keten podob¬ nie, jak w przykladzie I, poczem cala za« wartosc miesza sie przy temperaturze po¬ nizej 30° C. Traktowana w ten sposób ma¬ sa traci wkrótce charakterystyczny wyglad celulozy bawelnianej, przybierajac postac luznej, ciastowatej masy, która wkoncu przemienia sie w geste cialo podobne do melasy, co oznacza, iiz nastapila juz calko- ta acetylacja.Przyklad III. Do komory mogacej wy¬ trzymac wysokie cisnienie, wpuszcza sie oczyszczona celuloze bawelniana, a nastep- nllle wtlacza do tej komory keten w postaci gazu pod cisnieniem 2 lub wiecej atmosfer, przyczem utrzymuje sie temperature n& wysokosci okolo 70° C az do chwili estryfi- kacjii celulozy, co stwierdza sie w sposób podany w przykladach poprzednich. Z przykladu III widac, ze w praktyce zapo- moca proponowanego sposobu mozna wy¬ twarzac estry celulozy zapomoca oddzialy¬ wania ketenu na celuloze, bez uzywania czynnika zwilzajacego do tej celulozy oraz bez stosowania kaitaililzjatioina lub czynnika skraplajacego (zgeszczajacego). W prakty¬ ce lepiej jest jednak stosowac czynnik zwil¬ zajacy w sposób wskazany w przykladach I i II, jak równiez katalizator lub czynnik skraplajacy, i I ; i W pewnych warunkach masa acetyluje sie, nie przybierajac bynajmniej postaci ciala podobnego do gestej melasy, a wów¬ czas acetylacje stwierdza sie przez trakto¬ wanie malej próbki kwasem octowym, w ilosci trzy razy wiekszej pod wzgledem wa^ gi od tej próbki. Jezeli potraktowana w ten sposób próbka przybiera wyglad i kon¬ systencje melasy, to jest to dowodem, ze acetylowanie zostalo dokonane.Sposób niniejszy jest nietylko tanszy i szybszy od znanych dotychczas sposobów wytwarzania acetylu celulozy, lecz posiada równiez te zalete, iz pozwala wytwarzac ester czysciejszy od wyrabianego zapomo¬ ca dotychczasowych sposobów., PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe* 1. Sposób wytwarzania octanu celulozy, znamienny tern, ze na celuloze oddzialywa sie ketenem w postaci gazu.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze celuloze zwilza sie plynem, w któ¬ rym keten gazowy moze rozpuszczac sie i ze na te zwilzona celuloze oddzialywa sile ketenem w postaci gazu.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tern, ze wykonywuje sie go w nieobecnosci powietrza przy energicznem mieszaniu.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 2 i 3, znamien¬ ny tern, ze celuloze zwilza sie zapomoca bezwodnika kwasu octowego,
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tern, ze celuloze zwilza sie najpierw kwa¬ sem octowym, który przetwarza sie nastep¬ nie w bezwodnik kwasu octowego wskutek dzialania ketenu. •"¦'
6. 6. Sposób wedlug zastrz. 2} znamienny tern, ze stosuje sie w nim plyn zwilzajacy, który nie oddzialywa chemicznie na keten. The K e t o i d C o m p a n y. Zastepca: M. Brokman, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL