RU2069215C1 - Способ получения ацетонорастворимого ацетата целлюлозы - Google Patents
Способ получения ацетонорастворимого ацетата целлюлозы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2069215C1 RU2069215C1 RU92014662A RU92014662A RU2069215C1 RU 2069215 C1 RU2069215 C1 RU 2069215C1 RU 92014662 A RU92014662 A RU 92014662A RU 92014662 A RU92014662 A RU 92014662A RU 2069215 C1 RU2069215 C1 RU 2069215C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acetic acid
- sulfuric acid
- cellulose
- cellulose acetate
- water
- Prior art date
Links
Landscapes
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
Использование: производство ацетатных нитей, пленок, пластмасс. Сущность изобретения: целлюлозу активируют уксусной кислотой. Затем проводят ацетилирование при модуле 4-7 смесью уксусного ангидрида с уксусной кислотой в присутствии катализатора - аддукта 1 моля серной кислоты с 1,2-1,4 моля N, N'-диметилацетамида, взятого в количестве, соответствующем 20-30% серной кислоты от массы целлюлозы. Обрабатывают полученный раствор ацетата целлюлозы водной уксусной кислотой с частичной нейтрализацией серной кислоты. Целевой продукт высаживают, промывают и сушат. Обработку раствора ацетата целлюлозы можно проводить в две стадии сначала водной уксусной кислотой, содержащей 4-5% воды при 70-80o С 1-2 часа, затем - водной уксусной кислотой, содержащей 14-15% воды при 65-70o C 1-2 час.
Description
Изобретение относится к области получения сложных эфиров целлюлозы, в частности, ацетатов целлюлозы, используемых для производства ацетатных нитей, пленок и пластмасс.
Известен способ получения ацетонорастворимых ацетатов целлюлозы /1/, в котором активацию целлюлозы и ацетилирование осуществляют в присутствии смеси из больших количеств серной кислоты и N1N'-диметилформамида. Однако действие этой смеси, как катализатора ацетилирования целлюлозы для сохранения приемлемой степени полимеризации продукта как на стадии активации, так и на стадии ацетилирования проявляется при значительном избытке второго компонента, т. е. процесс проводят в среде N1N'-диметилформамида при модуле не менее 8-10.
Известен способ получения ацетонорастворимых ацетатов целлюлозы, где в качестве катализатора ацетилирования используют соединения титана /2/. Недостатком этого способа тоже является большой модуль ацетилирования, а также высокая температура реакции.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ получения ацетонорастворимого ацетата целлюлозы, в котором целлюлозу активируют уксусной кислотой при модуле 1, а ацетилирование проводят уксусным ангидридом и уксусной кислотой в присутствии большого количества серной кислоты (20-45% от массы целлюлозы) и модуле 8-10. Получаемый продукт содержит 56,5% связанной уксусной кислоты, растворим в ацетоне и имеет степень полимеризации 162 /3/. Недостатком этого способа является низкая степень полимеризации получаемого продукта и большой модуль при ацетилировании.
Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение является повышение степени полимеризации целевого продукта и снижение модуля при ацетилировании до 4-7.
Поставленная техническая задача решается за счет того, что в известном способе получения ацетонорастворимых ацетатов целлюлозы, включающем активацию целлюлозы уксусной кислотой, ацетилирование активированной целлюлозы уксусным ангидридом и уксусной кислотой в присутствии сернокислотного катализатора, обработку образующегося раствора ацетата целлюлозы водной уксусной кислотой с частичной нейтрализацией серной кислоты, высаждение, промывку и сушку целевого продукта, ацетилирование активированной целлюлозы проводят при модуле 4-7 в присутствии катализатора аддукта 1 моля серной кислоты с 1,2-1,4 молями N1N'-диметилацетамида, взятого в количестве, соответствующем 20-30% серной кислоты от массы целлюлозы. Для повышения эффекта сохранения сравнительно высокой степени полимеризации продукта обработку получаемого раствора водной уксусной кислотой осуществляют в две стадии: на первой стадии водной уксусной кислотой, содержащей 4-5% воды, время обработки 1-2 часа, температура 70-85o С, на второй стадии водной уксусной кислотой, содержащей 14-15% воды, время обработки 1-2 часа, температура 65-70o С.
Использование указанного аддукта серной кислоты и N1N'-диметилацетамида позволяет регулировать кислотные свойства катализатора в процессе ацетилирования и реализовать требуемую степень полимеризации в готовом продукте до уровня 250-450.
Предлагаемое мольное соотношение между серной кислотой и N1N'-диметилацетамида на 1 моль серной кислоты, обеспечивает требуемое соотношение между скоростями ацетилирования и деструкции целлюлозы. Аддукт серной кислоты с N1N'-диметилацетамидом получают из 1 моля серной кислоты и 1,2-1,4 молей N1N'-диметилацетамида путем их взаимодействия в среде уксусного ангидрида или уксусного ангидрида и уксусной кислоты при отводе тепла от экзотермической реакции.
Способ согласно изобретению осуществляется следующим предпочтительным образом.
Целлюлозу активируют уксусной кислотой при модуле 0,1-3,5 в течение 10-150 мин при температуре 40-100o С.
Активированную целлюлозу ацетилируют при модуле 4-7 и температуре 10-90oС уксусным ангидридом и уксусной кислотой в присутствии аддукта серной кислоты с N1N'-диметилацетамидом в количестве, соответствующем 20-30% серной кислоты от массы целлюлозы, в течение 100-180 мин. Затем к полученному раствору добавляют воду или водную уксусную кислоту, содержащую растворенный ацетат магния, и проводят первую стадию обработки раствора ацетата целлюлозы водной уксусной кислотой при температуре 70-85oС в течение 1-2 часов. Концентрация воды в уксусной кислоте на первой стадии равна 4-5%
Вторую стадию обработки проводят путем подачи воды или водной уксусной кислоты из расчета содержания воды в уксусной кислоте, равной 14-15% Температура обработки 65-70o C, время 1-2 часа. После этого катализатор нейтрализуют, ацетат целлюлозы высаждают, промывают и сушат обычным способом.
Вторую стадию обработки проводят путем подачи воды или водной уксусной кислоты из расчета содержания воды в уксусной кислоте, равной 14-15% Температура обработки 65-70o C, время 1-2 часа. После этого катализатор нейтрализуют, ацетат целлюлозы высаждают, промывают и сушат обычным способом.
Изобретение иллюстрируется примерами, приведенными ниже.
Пример 1.
Хлопковую целлюлозу массой 5,3 кг активируют 2,5 л уксусной кислоты при температуре 40-44o С в течение 2,5 часов. Активированную целлюлозу ацетилируют (модуль 5) 14 л уксусного ангидрида, 4,8 л уксусной кислоты и аддуктом серной кислоты с N1N'-диметилацетамидом, образованным из 580 см3 (20%) серной кислоты и 1,13 л N1N'-диметилацетамида (мольное соотношение 1:1,2) при температуре 12-68o С в течение 140 минут. К полученному раствору добавляют водную уксусную кислоту, состоящую из 1,1 л воды, 1,4 л уксусной кислоты и 1,65 кг ацетата магния (содержание воды в уксусной кислоте 4%) и выдерживают при температуре 70-82o C в течение двух часов.
После этого приступают ко второй стадии обработки, для чего добавляют еще 6 л 50% -ной водной уксусной кислоты и обрабатывают раствор полимера, содержащий 14% воды в уксусной кислоте, в течение двух часов при температуре 65-70o С. Далее нейтрализуют катализатор, ацетат целлюлозы высаждают, промывают и сушат. Полученный, таким образом, ацетат целлюлозы полностью растворим в ацетоне, имеет содержание связанной уксусной кислоты 56,0% степень полимеризации 350, содержание связанной серной кислоты 0,03% и термоустойчив при температуре 230o C.
Пример 2.
Активированную уксусной кислотой целлюлозу массой 29,6г ацетилируют (модуль 7) 55,0 см3 уксусного ангидрида, 57 см3 уксусной кислоты и аддуктом серной кислоты c N1N'-диметилацетамидом, образованным 4,5 см3 N1N'-диметилацетамида и 2,32 см3 (20%) серной кислоты при их соотношении (1,2:1) молей при температуре 20-65o С в течение 2,5 часов. К полученному раствору добавляют водную уксусную кислоту, содержащую 7,8 см3 воды, 9,5 см3 уксусной кислоты и 6,55 г ацетата магния, (содержание воды в уксусной кислоте 5%) и выдерживают при температуре 80o C в течение двух часов.
Вторую стадию обработки проводят путем добавления 38,5 см3 50% водной уксусной кислоты до содержания воды 15% и обработку продолжают в течение двух часов при температуре 70o С.
Нейтрализацию катализатора, высаждение ацетата целлюлозы, промывку и сушку осуществляют обычным способом.
Полученный ацетат целлюлозы растворим в ацетоне, имеет содержание связанной уксусной кислоты 55,5% степень полимеризации 280, содержание связанной серной кислоты 0,03% и термоустойчив при температуре 230oC.
Пример 3.
Активированную 8,4 г уксусной кислоты целлюлозу массой 21,2 г ацетилируют (модуль 4) 55,5 см3 уксусного ангидрида в присутствии аддукта серной кислоты с N1N'-диметилацетамидом, образованного из 7,93 см2 N1N'-диметилацетамида и 3,49 см3 (30%) серной кислоты, при мольном соотношении соответственно 1,4:1, при температуре 20-65o С в течение 2,5 часов. К полученному раствору добавляют водную уксусную кислоту, содержащую 3,2 см3 воды, 6,6 см3 уксусной кислоты и 11 г ацетата магния, (содержание воды в уксусной кислоте 5%) и выдерживают при температуре 80o С в течение двух часов.
Вторую стадию обработки проводят путем добавления 21,5 см3 50%-ной водной уксусной кислоты до содержания воды в уксусной кислоте 15% и выдержки раствора в течение двух часов при температуре 70o C.
Нейтрализацию катализатора, высаждение ацетата целлюлозы, промывку и сушку осуществляют обычным способом.
Полученный ацетат целлюлозы растворим в ацетоне, имеет содержание связанной уксусной кислоты 55,7% степень полимеризации 260, содержание связанной серной кислоты 0,03% и термоустойчив при температуре 230o С.
Пример 4.
Активированную уксусной кислотой целлюлозу массой 29,6г ацетилируют (модуль 7) 55,5 см3 уксусного ангидрида, 54 см3 уксусной кислоты и аддуктом серной кислоты с N1N'-диметилацетамидом, образованным из 7,93 см3N'-диметилацетамида и 3,49 см3 (30%) серной кислоты, при мольном соотношении 1,4:1, при температуре 20-65o С в течение 2,5 часов. К полученному раствору добавляют водную уксусную кислоту, содержащую 6,3 см3 воды, 9,6 см3 уксусной кислоты и 11 г ацетата магния, (содержание воды в уксусной кислоте 5%) и выдерживают при температуре 80o С в течение двух часов.
Вторую стадию обработки проводят путем добавления 39,0 см3 50%-ной водной уксусной кислоты до содеpжания воды в ней 15% и выдержки раствора в течение двух часов при температуре 80o С.
Полученный ацетат целлюлозы растворим в ацетоне, имеет содержание связанной уксусной кислоты 55,4% степень полимеризации 250, содержание связанной серной кислоты 0,03% и термоустойчив при температуре 230o С.
Claims (2)
1. Способ получения ацетонорастворимого ацетата целлюлозы, включающий активацию целлюлозы уксусной кислотой, ацетилирование активированной целлюлозы уксусным ангидридом и уксусной кислотой в присутствии сернокислотного катализатора, обработку полученного раствора ацетата целлюлозы водной уксусной кислотой с частичной нейтрализацией серной кислоты, высаждение, промывку и сушку целевого продукта, отличающийся тем, что ацетилирование проводят при модуле 4 7 в присутствии катализатора-аддукта 1 моля серной кислоты с 1,2 1,4 молями NN'-диметилацетатамида, взятого в количестве, соответствующем 20 30% серной кислоты от массы целлюлозы.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку полученного раствора ацетата целлюлозы проводят в две стадии сначала водной уксусной кислотой, содержащей 4 5% воды, при 70 85oС в течение 1 2 ч, а затем - водной уксусной кислотой, содержащей 14 15% воды, при 65 70oС в течение 1 2 ч.
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92014660A RU2101293C1 (ru) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | Способ получения сложного эфира целлюлозы |
RU92014662A RU2069215C1 (ru) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | Способ получения ацетонорастворимого ацетата целлюлозы |
JP6515059A JPH07504361A (ja) | 1992-12-25 | 1993-12-17 | セルロースアシル化のための触媒系と,前記触媒系の製造方法とその実際の適用方法 |
EP94904356A EP0638244B1 (en) | 1992-12-25 | 1993-12-17 | Catalytic system for the acylation of cellulose and a process for producing and using said catalytic system |
DE69332822T DE69332822D1 (de) | 1992-12-25 | 1993-12-17 | Katalytisches system zur acylierung von cellulose und ein verfahren zur herstellung und verwendung dieses katalytischen systemes |
PCT/RU1993/000307 WO1994014344A1 (en) | 1992-12-25 | 1993-12-17 | Catalytic system for the acylation of cellulose and a process for producing and using said catalytic system |
US08/654,353 US5952260A (en) | 1992-12-25 | 1996-05-28 | Catalytic system for cellulose acylation, process for producing said catalytic system, and for its practical application |
US09/356,177 US6407224B1 (en) | 1992-12-25 | 1999-07-16 | Catalytic system for cellulose acylation process for producing said catalytic system, and for its practical application |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92014662A RU2069215C1 (ru) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | Способ получения ацетонорастворимого ацетата целлюлозы |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU92014662A RU92014662A (ru) | 1996-06-27 |
RU2069215C1 true RU2069215C1 (ru) | 1996-11-20 |
Family
ID=20134378
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU92014662A RU2069215C1 (ru) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | Способ получения ацетонорастворимого ацетата целлюлозы |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2069215C1 (ru) |
-
1992
- 1992-12-25 RU RU92014662A patent/RU2069215C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 1237671, кл. C 08 B 3/06, 1986. 2. Патент США N 2976277, кл. 260-229, 1961. 3. Патент Японии N 31-10249, кл. 39B 12/01, 1956. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS624702A (ja) | 水溶性アシル化キトサンの製造方法 | |
EP0590401B1 (en) | Process for the preparation of a fatty acid ester of cellulose | |
RU2046800C1 (ru) | Способ получения микрокристаллического хитозана | |
GB2105725A (en) | Preparation of cellulose acetate | |
US4306060A (en) | Process for preparation of cellulose acetate | |
JPH04261401A (ja) | 水溶性酢酸セルロース及びその製造方法 | |
RU2069215C1 (ru) | Способ получения ацетонорастворимого ацетата целлюлозы | |
EP1167391B1 (en) | Cellulose triacetate and process for producing the same | |
JP3046441B2 (ja) | 酢酸セルロースの製造方法 | |
JPH10511729A (ja) | スルホン酸樹脂触媒を用いるセルロースエステルの製造法 | |
US3188237A (en) | Activation of amylose | |
US4314056A (en) | Catalyst for and method of preparing cellulose esters | |
US4329446A (en) | Method of preparing cellulose esters | |
JP2001026601A (ja) | セルロースアセテートの製造方法 | |
US4480090A (en) | Process for esterification of cellulose using as the catalyst the combination of sulfuric acid, phosphoric acid and a hindered aliphatic alcohol | |
US4337095A (en) | Process for the preparation of solutions of cellulose derivatives in organic solvents having higher concentration and solutions obtained by said process | |
RU2101293C1 (ru) | Способ получения сложного эфира целлюлозы | |
JPH0138401B2 (ru) | ||
US4342865A (en) | High temperature bleaching method for cellulose esters | |
JPS5843401B2 (ja) | セルロ−スニタイスル エステルカハンノウコンゴウエキノ タダンテンカホウ | |
SU651010A1 (ru) | Способ получени сополимеров ацетата целлюлозы | |
US3326893A (en) | Method for making amylose derivatives | |
US2128340A (en) | Method of producing stable solutions of cellulose triacetate | |
US2044776A (en) | Method of making organic esters of cellulose | |
SU1597359A1 (ru) | Способ получени растворимых частичнозамещенных ацетатов целлюлозы |