SU726103A1 - Способ получени вторичного ацетата целлюлозы - Google Patents

Description

1

Изобркетение относитс  к получению сложных эфиров целлюлозы гомогенным способом.;

Известен способ получени  ацетатов целлюлозы, согласно которому активированную целлюлозу этерифицируют уксусным ангидридом в среде метиленхлорида. Полученный раствор первичного ацетата целлюлозы (триацетата) обрабатывают водой допревращени  непрореагировавшего уксусного ангидрида в соответствующую кислоту. Затем нейтрализуют катализатор , отгон ют метиленхлорйд и триацетат целлюлозы подвергают гидролизу при 100-220 0 до получени  вторичного ацетата целлюлозы Щ .

Однако известный способ многостадиен и требует специального громоздкого аппарата высокого давлени , что  вл етс  неэффективным и опасным с точки зрени  техники безопасности, кроме того дл  нагрева громоздкого аппарата до 10О22О С требуетс  много времени и энергозатрат .

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ получени  вторичного ацетата целлюлозы, согласно которому активированную целлюлозу ацетилируют уксусным ангидридом в среде метиленхлорида и присутствии катализатора. Полученный раствор первичного ацетата целлюлозы (триацетата) обрабатьшают ум гченной водой до превращени  непрореагиров 1вшего уксусного ангидрида в уксусную /кислоту. Затем триацетат целлюлозы подвергают гидролизу при постепенном повышении температуры до 75-85 0, одновременно отгон   метиленхлорид . Дл  подогрева реакционной смеси в рубашку аппарата ввод т теплоноситель . Общее врем  гидролиза и отгонки метиленхлорида (MX) в производствев ных услови х составл ет 16 - 13 ч i2j.

Недостатком способа  вл етс  длительность процессов гидролиза ггриацетата целлюлозы и отгонки метиленхлорида. Ум гченна  вода, используема  дл  гидролиза , содержит достаточное количество катионов железа и кальци , которые, соедин  сь с карбоксильными группакт ацетата целлюлозы, способствуют образованию мостичных межмолбкул рных св зей и  вл ютс  одной из причин возникновени  СТОЙКИ.Х надмолекул рньк структур, привод щих к повышению в зкости концейтрированных растворов ацетата целлюлозы, в результате чего продукт получаетс  с невысокими качёствен ньгми показател ми. Цель изобретени  - интенсификаци  способа и повышение качества получаем го втори ного ацетата целлюлозы. Указанна  цель достигаетЬ  тем, чт способ получени  вторичного вдетата целлюлозы включает этерификацию. активированной целлюлозы уксусным ангидри дом вереде метиленхлорида, обрабртку-полученного реакционного раствора улмгчен- ной водой до превращени  непрореагировав шего уксусного ангидрида в соответствующую кислоту и гидролиз триацетата целлюло зы острым вод ным паром, вз тым в количестве 10-20% от веса активированной целлюлозы. Способ осуществл етс  следующим .( Образом. Древесную или .хлопковую целлюлозу активируют лед ной уксусной кислотой, затем ацетилируют уксусным ангидридом в среде метиленхлорида в присутствии катализатора. Полученный в результате аце илированн  раствор первичного ацета та целлюлозы (триацетата) обрабатьтаю ум гченной водой до превращени  непрореагировавшего уксусного ангидрида в уксусную кислоту. После этого враство триацетата целлюлозы ввод т острый во- д ной пар в количестве 10-2О% от веса активированной целлюлозы и провод т . одновременно гидролиз до получени , вторичного ацёт-at а цегшюлсхйы и otlroHKyметиленхлорида .. Пример 1. 3512 кг древесной целлюл.озы, активированной лед ной jnc- сусной кислотой, загру кают в ацетил тор и заливают 311О кг уксусного ангидрида. Содержимое перемешивают в течение ЗО мин при 23°С. Затем в вдетил тОр загружают ацег илирующую смесь, состо щую из 4491 кг. уксусного ангидрида, 12559 кг метиленхлорпда , 6,О5 кг серной кислоты и 4 кг хлорной кислоты, и провод т процесс ацетилировани  в течение 12 ч по тел пературной кривой от 20 до , Тегл пepaтypy реакционной массы поддерживаю 034 путем подачи в рубашку ацетил тора .хладагента . После окончани  процесса ацети- лировани  в этот же аппарат загружают 1350 л ум гченной воды, 87 кг 96%-ной серной кислоты и перемешивают в течение 1,5 ч при 42-50С до превращени  не- .прореагировавшего уксусного ангидрида в уксусную кислоту. Разбавленный раствор (сироп) триацетата целлюлозы иере- качивают в высадитель, в которьй через специальное устройство постепенно подают в течение часа 35О кг острого вод ного пара, нагрева  массу до 8О°С. Во врем  нагревани  реакционной raccы проис .ход тодновременно процессы гидролиза и отгонки метиленхлорида в течение 9 ч. В оставшуюс  пОсле отгонки метиленхлорида реакционную массу подают 16 м 5%-ного водного раствора уксусной кис- лоты и провод т процесс высаждени  продукта в течение 2 ч. Высажденный вторичньй ацетат целлюлозы промывают И сушат. Качественные показатели изложены в таблице (см, образцы 1-4). П р и м е р 2. Вторичный ацетат целлюлозы получают как в примере 1, за исключением того что после окончани  процесса ацетилировани  в ацетил тор загружают 1ООО л ум гченной воды. После передавливани  массы в высадитель в него подают 700 кг острого вод ного пара в течение 50 мин:, нагре- ва  массу, до 100 С. Процессы гидролиза и отгонки метилекхлорида провод т в течение 5 ч. Качественные показатели изложены в таблице (образцы 3 и 4). П р и м е р 3. Вторичный ацетат целлюлозы получают как в примере 1, за исключением того что в ацетил тор загружают 10ОО л ум гченной воды дл  превращени  оставшегос  уксусного ангидрида в уксусную кислоту, а в высадитель дл  гидролиза ввод т 350 кГ острого вод ного пара. Общее врем  гидролиза и отгонки метиленхлорида составл ет 11 ч. Качественные показатели готового продукта изложены в таблице (см. образцы 5 и 6). Пример 4. (контрольный). Е торичньй ацетат целлюлозы получают как в примере 3, за исключение того,что вместо пара в вьгсадитель ввод т 350кг конденсата, нагретого до , и реакционную массу нагревают до 80°С в те- . ченпе 8 ч. Общее врем  гидролиза и отгонки метиленхлорида составл ет 16,5 ч.

Качественные показатели изложены в таблице (см. образец 12).

П р и м е р 5 (контрольный). Вторичный ацетат целлюлозы получают как в примере 2, за исключением того,что в высадитель вместо пара ввод т 7ОО кг конденсата , с температурой 80 С и реакционную массу нагревают до 80 G в течение 7 ч. Общее врем  гидролиза и отгонки метШ1е гхлорида составл ет 15 ч.

Качественные показатели продукта изложены в телице (см. образец 13).

Из таблицы видно, что в предлагаемом способе получени  вторичных ацетатов целлюлозы введением острого вод ного пара достигаетс  значительйа  и тенсификаци  процессов гидролиза и отгонки метиленхлорида благодар  хорошей проникающей способности пара. Острый вод ной пар практически одновременно вступает в реакцию с триацетйтом целлюлозы, в peзyльтa e чего происходит

быстрое и равномерное омыление (гидролиз ) ацетатных групп в гидроксильные, что способствует уменьшению структуры растворов, быстрее происходит отщепление сульфоэфйрных групп, отрицательно вли ющих на термосгабильность ацетатов целлюлозьи

Полученный по предлагаемому способу вторичный ацетат целлюлозы имеет лучшие качественные пок1азатели (прозрачность , фильтруемость, удельную в зкость, в зкость концевггрированньк растворе и термостабильность), чем продукт полученный по известным способам. Кроме того, зан тость вьюадитепьного аппарата сокрашаетс  на 6-7 ч, что позвол ет увеличить вьшуск готового продукта на 20-25%. Использование предлагаемого изобретени  позвол ет также снизить энергетические затраты благодар  общему уменьшению расхода теплоносител  и Ьсжратить расход ум гченной воды за счет замены ее паром. .

. ,

СО

00 со

СО

О 1-

О см

о

о

о

о с-}

(М

см

см

О

g 8

о о

о о t

о о го о г

о

R

со со

rj со

Ю СО

со О) 11 72610 Формула иаобретени  Способ получени  вторичного ацетата целлюлозы этерификацией активированной целлюлозы уксусным ангидридом : в ере-s де метиленхлорида, обработкой ум гченной водой до превращени  непрореагировавшего уксусного ангидрида в соответствующую кислоту и гидролизом до получени  вторичного ацетата целлюлозы,Ю .отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса и повы3 . 12 тени  качества конечного продукта, гпдропиэ провод т острым вод ным паром , вз тым в количестве 1О-20% от веса активированной целлюлозы. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.. Патент США М 2775585, кл. 26О-23О, опублик. 1957. 2. Авторское свидетельство СССР № 367114, кл. С 08 В 3/О6, 1969 ( прот-отип).

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ получения вторичного ацетата целлюлозы этерификацией активированной целлюлозы уксусным ангидридом : в среде метилеихлорида, обработкой умягченной водой до превращения непрореагировавшего уксусного ангидрида в соответствующую кислоту и гидролизом до получения вторичного ацетата целлюлозы, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и повы шения качества конечного продукта, гидролиз проводят острым водяным паром, взятым в количестве 10-20% от веса активированной целлюлозы.