SU1700005A1

SU1700005A1 - Method of producing carboxymethyl cellulose

Info

Publication number: SU1700005A1
Application number: SU894718934A
Authority: SU
Inventors: Виктор Иосифович Иссерлис; Самуэль Гершонович Корох; Василий Дмитриевич Городнов; Тамара Леонидовна Позднякова; Владимир Николаевич Мальцев; Наталья Владимировна Мищенко; Лазарь Петрович Авластимов; Фикрет Мамедович Садыхов; Табрик Музафарович Кулиев
Original assignee: Московский Институт Нефти И Газа Им.И.М.Губкина
Priority date: 1989-07-11
Filing date: 1989-07-11
Publication date: 1991-12-23

Abstract

Изобретение относитс к химической технологии, а именно к получению карбок- симетилцеллюлозы, широко примен емой в качестве стабилизатора буровых растворов, антиресорбентов в составе синтетических моющих средств, депрессоров при флотационном обогащении медно-никелевых и сильвинитовых руд, кле при оклейке обоев и т.д. Изобретение позвол ет повысить ан- тиресорбционную способность, сыпучесть и скорость растворени целевого продукта за счет того, что целлюлозу предварительно мерсеризуют, а затем провод т алкилирова- ние в присутствии сульфата натри в количестве 30-100% от массы целлюлозы. 1 табл.The invention relates to chemical technology, in particular to the preparation of carboxymethylcellulose, which is widely used as a stabilizer for drilling fluids, antiresorbents in detergents, depressants in the flotation enrichment of copper-nickel and sylvinite ores, glue during wallpapering, etc. The invention makes it possible to increase the anti-desorption capacity, flowability and dissolution rate of the target product due to the fact that the cellulose is pre-mercerized and then alkylation is carried out in the presence of sodium sulfate in an amount of 30-100% by weight of the pulp. 1 tab.

Description

Изобретение относитс к химической технологии, конкретно к получению карбок- симетилцеллюлозы, котора находит широкое применение в качестве стабилизатора буровых растворов, антиресорбентов в составе синтетических моющих средств, депрессоров при флотационном обогащении медно-никелевых и сильвинитовых руд, кле при оклейке обоев и т.д.The invention relates to chemical technology, specifically to the preparation of carboxymethylcellulose, which is widely used as a stabilizer for drilling fluids, antiresorbents in detergents, depressants in the flotation enrichment of copper-nickel and sylvinite ores, wallpaper glue, etc.

Целью изобретени вл етс повышение антиресорбционной способности, сыпучести и скорости растворени целевого продукта.The aim of the invention is to increase the anti-resorption ability, flowability and dissolution rate of the target product.

П р и м е р 1 (сравнительный). 30 г целлюлозы загружают в измельчитель Вернера- Пфлейдерера одновременно с подачей 42 мл годного раствора едкого натра концентрации 264 г/л. Мерсеризацию провод т 2,0 ч при 45°С, затем реакционную массу охлаждают до 18°С и обрабатывают 20,5 г монохлорацетата натри 1,0 ч при 20°С и 0,5 ч при 30°С. После дозревани , сушкиPRI me R 1 (comparative). 30 g of cellulose is loaded into a Werner-Pfleiderer grinder simultaneously with the delivery of 42 ml of a suitable solution of caustic soda concentration of 264 g / l. Mercerization is carried out for 2.0 hours at 45 ° C, then the reaction mass is cooled to 18 ° C and treated with 20.5 g of sodium monochloroacetate for 1.0 hour at 20 ° C and 0.5 hour at 30 ° C. After ripening, drying

и дроблени карбоксиметилцеллюлоза имеет следующую характеристику:and crushing carboxymethylcellulose has the following characteristics:

Степень замещени 53 Степень полимеризации280 Растворимость в воде, %97,3 Антиресорбционна способность , % 64,5- Продолжительность растворени , ч3,5 Сыпучесть, с Не течет Эффективность реакции карбоксиметилировани , %55,8Degree of substitution 53 Degree of polymerization280 Solubility in water,% 97.3 Antiresorption capacity,% 64.5 - Duration of dissolution, h3.5 Flowability, s Not flowing Efficiency of the reaction of carboxymethylation,% 55.8

П р и м е р 2 (сравнительный). Процесс ведут аналогично примеру 1, но реакционную массу обрабатывают 17,3 г монохлорацетата натри .PRI me R 2 (comparative). The process is carried out analogously to example 1, but the reaction mass is treated with 17.3 g of sodium monochloroacetate.

КМ Ц имеет следующую характеристиXICM C has the following characteristics:

ч юс h yus

елate

ку:ku:

Степень замещени 41Substitution degree 41

Степень полимеризации300Polymerization degree300

Растворимость в воде, %95,1Solubility in water,% 95.1

Антиресорбционна способность, %56,3Antiresorption ability,% 56.3

Продолжительность растворени , ч4,5Duration of dissolution, h4.5

Сыпучесть, сНе течетFlowability, no flow

Эффективность реакции кзрбоксимегили- ровани , %51,2The efficiency of the reaction of crboxymethyl,% 51.2

П р и м е р 3 (сравнительный). Процесс ведут аналогично примеру 1, но в измельчитель Вернера-Пфлейдерера одновременно с едким натром загружают 6,0 г сульфата натри .PRI me R 3 (comparative). The process is carried out analogously to example 1, but 6.0 g of sodium sulfate is loaded simultaneously with Werner-Pfleiderer along with caustic soda.

КМ Ц имеет следующую характеристику: Степень замещени 54 Степень полимеризации270 Растворимость в воде, % 98,6 Антиресорбционна способность, %65,6 П родол жител ьн ость растворени ,ч 3,0 Сыпучесть, с ,Не течет Эффективность реакции карбоксиме- тилмровани , % „ 1 56,8KMC has the following characteristics: Degree of substitution 54 Degree of polymerization270 Water solubility,% 98.6 Antiresorptive capacity,% 65.6% Dissolution of solubility, hours 3.0 Flowability, s, Does not flow Carboxymethylmeasure,% „1 56,8

П р и м е р 4. Процесс ведут аналогично Примеру 1, но в измельчитель Вернера- Пфлейдерера одновременно с едким натром загружают 9,0 г сульфата натри , а реакционную массу обрабатывают 17,3 г монохлорацетата натри .EXAMPLE 4 The process is carried out in the same manner as in Example 1, but 9.0 g of sodium sulfate is loaded into the Werner-Pfleuderer grinder simultaneously with caustic soda, and the reaction mass is treated with 17.3 g of sodium monochloroacetate.

КМ Ц имеет следующую характеристику: Степень замещени 54 Степень полимеризации280 Растворимость в воде, %99,6 Антиресорбционна способность, %67,8 Продолжительность растворени , ч2,0 Сыпучесть, с40 Эффективность реакции карбоксиме- тилировани , %67,5KMC has the following characteristics: Degree of substitution 54 Degree of polymerization280 Water solubility,% 99.6 Antiresorptive capacity,% 67.8 Duration of dissolution, h2.0 Curvature, c40 Efficiency of the reaction of carboxymethylation,% 67.5

П р и м е р 5. Процесс ведут аналогично примеру 1, но в измельчитель Вернера- Пфлейдерера одновременно с едким натром загружают 21,0 г сульфата натри , а реакционную массу обрабатывают 16,2, г монохлорацетата натри .EXAMPLE 5 The process is carried out analogously to example 1, but 21.0 g of sodium sulfate is loaded into the Werner-Pfleuderer grinder simultaneously with caustic soda, and the reaction mass is treated with 16.2, g of sodium monochloroacetate.

КМ Ц имеет следующую характеристику: Степень замещени 56 Степень полимеризации270 Растворимость в воде, %99,3 Антиресорбционна способность, %68,1 ,KMC has the following characteristic: Degree of substitution 56 Degree of polymerization270 Solubility in water,% 99.3 Antiresorptive capacity,% 68.1,

Продолжительность растворени ,ч1,5Duration of dissolution, h1.5

Сыпучесть, с 33Flowability, with 33

Эффективность реакции карбоксиметилированм , %74,7The efficiency of the reaction of carboxymethyl,% 74.7

П р и м е р 6. Процесс ведут аналогично примеру 1, но в измельчитель Вернера- Пфлейдерера одновременно с едким на0 тром загружают 30,0 г сульфата натри , а реакционную массу обрабатывают 16,2 г монохлорацетата натри .EXAMPLE 6 The process is carried out analogously to Example 1, but 30.0 g of sodium sulfate is loaded into the Werner-Pfleuderer grinder simultaneously with caustic powder, and the reaction mass is treated with 16.2 g of sodium monochloroacetate.

КМЦ имеет следующую характеристику: Степень замещени 58CMC has the following characteristics: Degree of Substitution 58

5 Степень полимеризации290 Растворимость в воде, % 99,8 Антиресорбционна 5 Polymerization degree290 Solubility in water,% 99.8 Antiresorption

0 способность, %68,90 ability,% 68.9

Продолжительность растворени , ч1,5Duration of dissolution, h1.5

Сыпучесть, с -30Flowability, from -30

Эффективность реакции карбоксимети5 лироваии , % 77,3 The efficiency of the reaction of carboxymeti5 Lirovia,% 77.3

Пример (сравнительный). Процесс ведут аналогично примеру 1, но в измельчитель Вернера-Пфлейдерера одновременно с едким натром загружают 33,0 г сульфатаExample (comparative). The process is carried out analogously to example 1, but in a grinder Werner-Pfleiderer simultaneously with caustic soda load 33.0 g of sulfate

0 натри , а реакционную массу обрабатывают 16,2 г монохлорацетата натри .0 sodium, and the reaction mass is treated with 16.2 g of sodium monochloroacetate.

КМЦ имеет следующую характеристику: Степень замещени 45 Степень полимери5 зации310CMC has the following characteristic: Degree of substitution 45 Degree of polymerization 530310

Растворимость в воде, %99,0Solubility in water,% 99.0

Антиресорбционна способность, %63,4Antiresorption ability,% 63.4

0 Продолжительность0 Duration

растворени , ч1,0dissolution h1.0

Сыпучесть, с31Flowability, s31

Эффективность реакции карбоксиметили5 ровани , %60,0The efficiency of the reaction of carboxymethyl,% 60.0

Примерб (известный способ). Процесс ведут аналогично примеру 1, но в измельчитель Верпера-Пфлейдерера одновременно с едким натром загружают 21,0 г сульфита1 на0 три .Primerb (known method). The process is carried out analogously to example 1, but 21.0 g of sulfite1 Na0 three are charged simultaneously with caustic soda into the Verpera-Pfleiderer grinder.

КМЦ имеет следующую характеристику: Степень замещени 54 Степень полимеризации330The CMC has the following characteristic: Degree of substitution 54 Degree of polymerization 330

5 Растворимость в5 Solubility in

воде, %97,1water,% 97.1

Антиресорбционна способность, %61,4Antiresorptive ability,% 61.4

Продолжительность растворени , ч3,0Duration of dissolution, h3.0

Сыпучесть, сНе течетFlowability, no flow

Эффективность реакции карбоксиметили- ровани , %56.8Carboxymethylation reaction efficiency,% 56.8

П р и м е р 9 (сравнительный). Процесс ведут аналогично примеру 1, но в измельчитель Вернера-Пфлейдерера бдновременно с едким натром выгружают 21,0 г сульфата натри и 0,9 г 10%-ного водного раствора сульфанола, содержащего 0,004 г гидрата азотнокислого кобальта.PRI me R 9 (comparative). The process is carried out analogously to example 1, but 21.0 g of sodium sulfate and 0.9 g of a 10% aqueous solution of sulfanol containing 0.004 g of cobalt nitrate are discharged into the grinder of Werner-Pfleyderer with caustic soda.

Мерсеризацию провод т 2 ч при 30°С, затем реакционную массу охлаждают до 18°С и обрабатывают 1ё,2 г монохлорацета- та натри .Mercerization is carried out for 2 hours at 30 ° C, then the reaction mass is cooled to 18 ° C and treated with 1O, 2 g of sodium monochloroacetate.

КМ Ц имеет следующую характеристику:CM C has the following characteristic:

Степень замещени 55 Степень полимеризации210 Растворимость в воде, %99,8 Антиресорбционна способность, %68,5 Продолжительность растворени , ч1,5 Сыпучесть, с 32 Эффективность реакции карбоксиметили- ровани , % 73,3 ПримерЮ (сравнительный). 30 г целлюлозы обрабатывают раствором едкого натра концентрации 220 г/л в мерсериза- ционной ванне (модуль 20) в течение 1 ч при 20°С. отжимают от избытка раствора щелочи до 2,6-кратной массы по отношению к массе целлюлозы, 78 г щелочной целлюлозы , состо щей из а -цел. 38,5%; NaOH 14,2%: НаО 47,3%, загружают в измельчитель Вернера-Пфлейдерера одновременно с 0,5 мл воды, содержащей 0,004 г гидрата азотнокислого кобальта, измельчают при 30°С 1,0 ч. Затем реакционную массу охлаждают до 18°С и обрабатывают 25,8 г моно- хлорацетата натри 1,0 ч при 18-20°С и 0,5 ч при 20-40°С.Substitution degree 55 Polymerization degree210 Water solubility,% 99.8 Antiresorption capacity,% 68.5 Duration of dissolution, h1.5 Flowability, s 32 Efficiency of carboxymethylation reaction,% 73.3 Example (comparative). 30 g of cellulose is treated with a solution of sodium hydroxide at a concentration of 220 g / l in a mercerization bath (module 20) for 1 hour at 20 ° C. 78 g of alkaline cellulose, consisting of a -cel, is squeezed from an excess of alkali solution up to 2.6-fold weight relative to the weight of cellulose. 38.5%; NaOH 14.2%: NaO 47.3%, loaded into a Werner-Pfleiderer grinder simultaneously with 0.5 ml of water containing 0.004 g of cobalt nitrate hydrate, crushed at 30 ° C for 1.0 h. Then the reaction mass is cooled to 18 ° C and treat 25.8 g of sodium mono-chloroacetate for 1.0 hour at 18-20 ° C and 0.5 hour at 20-40 ° C.

После дозревани , сушки и дроблени КМ Ц имеет следующую характеристику: Степень замещени 56 Степень попимери- зации250After ripening, drying and crushing, the CM C has the following characteristics: Degree of substitution 56 Degree of re-use250

Растворимость в воде, %98,7Solubility in water,% 98,7

Антиресорбционна способность, %62,9Antiresorption ability,% 62.9

ПродолжительностьDuration

растворени , ч5,0dissolution, h5,0

Сыпучесть, сНе течетFlowability, no flow

Эффективность реакции карбоксиметили- ровани , %46,7Carboxymethylation reaction efficiency,% 46.7

П р и м е р 11 (сравнительный). Процесс ведут аналогично примеру 10, но одновременно с щелочной целлюлозой и 0,5 мл воды , содержащей гидрат азотнокислого кобальта, в измельчитель Вернера-Пфлейдерера загружают 21,0 г сульфата натри , а реакционную массу обрабатывают 18,3 г мо- нохлорацетата натри .PRI me R 11 (comparative). The process is carried out analogously to Example 10, but simultaneously with alkaline cellulose and 0.5 ml of water containing cobalt nitrate hydrate, 21.0 g of sodium sulfate is loaded into a Werner-Pfleiderer grinder, and the reaction mass is treated with 18.3 g of sodium monochloroacetate.

КМЦ имеет следующую характеристику: Степень замещени 53 Степень полимеризации270 Растворимость в воде, %99,6 Антиресорбционна The CMC has the following characteristics: Degree of substitution 53 Degree of polymerization270 Solubility in water,% 99.6 Antiresorption

Claims

ability,% 67.9 Comparative data of synthesis conditions and properties of the obtained CMC are presented in the table. Invention Formula

The method for producing carboxymethylcellulose by mercerizing cellulose, followed by alkylation in the presence of a modifying additive, followed by isolation of the target product, characterized in that. in order to increase the antiresorption ability, flowability and dissolution rate of the target product, sodium sulfate is used as a modifying additive in the amount of 30-100% by weight of cellulose.

by a known method