SU990762A1 - Способ получени аммониевой соли карбоксиметил-целлюлозы - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АММОНИЕВОЙ СОЛИ КАРБОКСИМЕТИЛЦЕЛДЮЛОЗЙ

Изобретение относитс  к получению водорастворнкых высокомолекул рных производных карбоксиметилцеллплозы и может быть использовано в радиоэлектронной технике дл  получе- ни  зй1  дчиков - стабилизаторов при производстве конденсаторов методом электрофореза, а также в качестве загустител  печатных- красок, пропиточного материала в текстиль .ной и бумажной промышленности, св зуюше о материала в трубках флуоресцентных ламп, в качестве упаковочной пленки, промежуточного продукта .

Известен способ получени  аммониевой соли карбоксиметилцеллкшозы в две стадии. На первой стадии действием минеральных кислот на натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы получают собственно карбоксиметилцелAюJloзy , обозначаемую как Н-фо{жа или Н-КИЦ. Она  вл етс  более сильной кислотой, чем уксусна  или угольна , и при обработке газообразным аммиаком или углекислым аммонием дает аммониевую соль карбоксиметилцеллюлозы (). Реакци  образовани  ЫН ц-К1Щ нейтрализацией углекислым аммонием протекает медленно и 8 результате образуетс  МНф-КМЦ в виде гранул или хлопьев. Если Н-КМЦ нейтрализуют аммиаком, то реакци  протекает быстро и сопровождаетс  сильным экзотермическим эффектом LI3Недостатком указанного способа  вл етс  то, что процесс получени  МНд-КМЦ протекает в две стадии, он длителен, а продукт получаетс  либо в виде нестабильного гел , либо в виде порошка, загр зненного избытком углекислого амлони .

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ получени  аммониевой соли карбоксиметилцеллюлозы, согласно которому 0,4 вес.ч. Na-ЮЩ раствор ют в 100 вес.ч. гор чей () воды при интенсивном перемешивании . Затем полученный раствс« фильтруют в гор чем состо нии и продавливают через колонку, запел- . ненную деминерализованной ,

при 50-60 С. Концентраци  катиона натри  уменьшаетс  до 0,5%. Вытекаю1ций коллоидный раствор Н-КНЦ обрабатывают 28%-ным водным раствором аммиака и получают разбавленный

0 ,0,4%-ный раствор NH -КМЦ L2J. К существеннь недостаткам из вестного способа относ тс  большое число операций (растворение Na-КМЦ в гор чей воде, перемешивание, филь трование, заполнение колонки демине рализованной смолой, продавливание раствора Ыа-К1Щ через колонку, обра ботка аммиаком), необходимость регенерации ионообменной смолы, получение основного продукта в виде кра не разбавленного (0,4%-ного водного раствора). Целью изобретени   вл етс  получ ние делевого продукта с низким содержанием золы и сокращение и упрощение процесса. Поставленна  цель достигаетс  тем, что по способу получени  аммониевой соли карбоксиметилцеллюлозы обработкой натриевой соли последней соединени ми аммони , в качестве соединений аммони  используют аммониевую соль неорганической кислоты дл  обработки используют порошкообразную натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы и обработку провод т при соотношении натриевой соли кар оксиметилцеллюлозы и аммониевой соли неорганической кислоты 1:3-5 (моль) с посто нным удалением побоч ных продуктов из сферы реакции. Способ можно проводить предварительно обрабатыва  порошкообразную натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы 10-15%-ным водным раствором неорганической кислоты с проведением обработки 70-80%-ным спирто-водFfniM раствором аммиака при соотношении натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы , кислоты и аммиака 1:1,5-2,5:2-4 (моль). Пример 1. Навеску Na-КМЦ (степень замещени  55, степень полимеризации 500) в количестве 96,8 (0,4 моль) смачиваю 70-80%-ным раствором этанола и заполн ют ею стекл нную трубку (диаметр 38 мм, высота 450 мм), снабженную фильтром и краном. Затем провод т обработку насыщенным раствором хлористого аммони  64,2 г (1,2 моль) в 800 мл 60%-ного раствора этанола с удалением продуктов реакции со скоростью/. 3-4 мл/мин. Врем  прохождени  реакции 4ч. По истечении указанного времени полученную NHj-1ФЩ промывают 70-80%-ным раствором этанола до отсутстви  ионов Na и С СлЭООмл), серным эфиром (200 мл), сушат под вакуумом и выгружают. Выход сухого продукта составл ет 98%. Содержание золы в продукте 0,19 а содержание азота 3,78%, что соответствует степени превращени  по азоту 99,9%. Пример 2, Ианеску Na-KMil (степень замещени  70, степень поимеризации 450) в количестве 96,8 г (0,4 моль) смачивают 70-80%-ным раствором этанола и заполн ют ею стекл нную трубку, снабженную фильтром и краном (диаметр 38 мм, высота 450 мм). Затем провод т обработку насыщенным раствором NH HCO-j, ,1 г ( 2,0 моль) в 2500 мл 70%-ного раствора этанола с удалением продуктов реакции со скоростью 5-6 мл/мин. Врем  прохождени  реакции 6-7 ч. После промывки 70-80%-ным раствором этанола до отсутстви  ионов Na и HCO5(v900 мл) полученную №14-КЩ обрабатывают серным эфиром (200 мл), сушат под вакуумом и выгружают. Выход сухого продукта 98%. Содержание золы в продукте 0,15%, а содержание азота 4,6%, что соответствует степени превращени  по азоту 99,0%. Причем, в качестве аммониевых солей можно использовать NH4J, и др. Пример 3. Навеску Na-КМЦ технический продукт, содержащий основного вещества 50% (степень замещени  85, степень полимеризации 500) в количестве 193,6 г (0,4 моль основного вещества) смачивают 15%-ным водным раствором Е,50щ. и загружают в стекл нную трубку (диаметр 55 мм, высота 600 мм), снабженную фильтром и краном. Затем Na-КМЦ обрабатывают 15%-ной серной кислотой С общее количество 15%-ной кислоты - 360 мл (0,6 моль) удал   продукты реакции со скорое- . тью 3-4 мл/мин. Затем полученную Н-КМЦ промывают водой до отсутстви  сульфат-пионов (проба с BaCIj) 96%-ным спиртом (200-250 мл) и обрабатывают 500 мл 80%-ного спиртового- аммиачного раствора, содержащего 100 МП 25%-ного раствора аммиака (О,8 моль). После этого полученную NH4 -КМЦ промывают спиртом и эфиром (по 200 мл), сушат под вакуумом и выгружают , Выход сухрго продукта 97,8%, счита  на основное вещество. Врем  прохождени  реакции 5-6 ч. Содержание золы в продукте 0,05%, а содержание азота 5,1%, что соответствует степени превращени  по азоту 96,5%. Пример 4. Навеску Na-КМЦ (степень замещени  70, степень полимеризации 450) в количестве 96,8 г (0,4 моль) смачивают 10%-ным раствором H2,S04, загружают в стекл нную трубку (диаметр 38 мм, высота 450 мм) и обрабатывают 10%-ным раствором НаЗОд. Общее количество 10%-ной

кислоты 900 МП (1,0 моль). Продукты реакции удал ют со скоростью 3-4 мл/мин. Затем полученную Н-КМЦ промывают водой до отсутстви  сульфат-ионов (проба с BaGIj), 96%-ным спиртом (200-250 мл) и обрабатывают 700 мл 70%-ного спирто-аммиачного раствора, содержащего 200 мл 25%-ного раствора аммиака (1,6 моль).

После этого полученную |Промывают спиртом и эфиром (по 1200 мл), сушат под вакуумом и выгружают .

Выход сухого продукта 98,6%.

Содержание золы 0,02%, а содержание азота 4,64%, что соответствует степени превращени  по азоту 99,9%. Причем, вместо 10-15%-ных растворов можно использовать растворы сол ной и фосфорной кислот.

Использование предлагаемого способа получени  аммониевой соли КМЦ с посто нным удалением побочных продуктов из зоны реакции позвол ет, по сравнению с известным способом, получить основной продукт в виде чистого порошкообразного вещества с низким содержанием золы (iO,2%), высокой степенью превращени  по азоту (99%) и высоким выходом («98%).

При осуществлении предлагаемого способа отпадают такие трудоемкие операции, как растворение высокомолекул рного вещества Na-КМЦ в воде, фильтрование полученного раствора, исключение работ под давлением, необходимость применени  ионообменной смолы и т.п.

Claims (2)

1. Способ получени  аммониевой соли карбоксиметилцеллюлозы обработкой натриевой соли последней соединени ми аммони , отличающийс   тем, что, с целью получени  целевого продукта с низким содержанием золы и сокращени  и упрощени  процесса , в качестве соединений аммони  используют аммониевую соль неорганической кислоты, дл  обработки используют порсаикообразную натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы и обработку провод т при соотношении натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы и аммониевой соли неорганической кислоты 1:3-г5 (моль) с посто нным удалением побочных продуктов из сферы реакции.

2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что порошкообразную натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы предварительно обрабатывают 10-15%-ным водным раствором неорганической .кислоты, а обработку провод т 70-80%-ным спирто-водным раствором аьоушака при соотношении натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы, кислоты и аммиака 1:1,5-2,5:2-4 (моль).

Источники информации,

прин тые во внимание при экспертизе

1.Степанов А.С. О загустител х печатных- красок. - Новые технологические процессы хлопчато-бумажного производства, Ярославль, вып. 35, 1976, с. 109.

2.Патент США 2824814,

кл. 117-33,5, опублик. 1958 (прототип ).