Способ получения карбоксиметилцеллюлозы

СОЮЗ ОЯЕТСНИХСОЮММЗМитииРЕСПУБЛИК С 08 В 11 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОБРЕТЕНИ ПИ ВИДПОЬСТВУ РСМД Н 5 ва, И. ВД. В. Сал рокофьева,икова ового Красного Знаменио-исследовательскийческих смол8)Г 49-2827,1974.3-29357,1978 (про 21) 3337921/23- (22)03,09.8146) 15. 07, 83. Бю 72)В, И. Давыд В. А. Петренко, и Е. П, Широков (71)Ордена Труд всесоюзный науч институт синтет (53)677,466088(56)1. Патент Япониикл. 26(1)В 231, опубл2. Патент Японии Вкл, 26 1) В 231, опублитотип). 807 А(54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОКСИИЕТИЛЦЕЛЛОЛОЗЫ, включающий мерсериэацию целлюлозы водным растворомедкого натра в присутствии органического разбавителя, обработку щелочной целлюлозы алкилирующим агентоидозревание и выделение целевого про"дукта, о т л и ч,а ю щ и й с я тем,что, с целью получения водорастворимой карбоксиметилцеллюлозы с высокойвизкостью ее растворов и упрощенияпроцесса, мерсеризацию проводят 4060 мин раствором едкого натра концентрацией 300-500 г/л в присутствии1-2 вес.ч, зтанола или в-цропанопана 1 вес.ч, целлюлозы.Изобретение относится к способу получения простых эфиров целлюлозы, в частности карбоксиметилцеллюлоэы (КМЦ), которая применяется в качестве связующего в аккумуляторной промышленности и в производстве сварочных электродов.Известен способ полчения высоко- вязкой КМЦ в среде органического разбавителя с т.кип. 80-100 фС при модуле 3,0-3,5 в присутствиисши вающегореагента (трихлоруксусной и дихлоруксусной кислоты ) в количестве 0,005-0,1 моль на элементарное звено целлюлозы, вводимого в реакционную смесь на стадии алкили рования целлюлозы 1.Недостатками этого спрсоба являются усложнение технологического процесса эа счет введения дополнительной стадии обработки реакционной 2 О массы сшивающим. реагентом, необ-ходимость тщательного распределения малого количества сшивающего реагента в объеме реакционной массы, а также получение продукта со сравни тельно низкой степенью замещения (0,7-0,73).Наиболее близким к предлагаемому является способ получения КМЦ путем алкилирования щелочной целлюлозы в среде гидратированного органического растворителя при модуле не менее 21. имеющей сравнительно низкую степень зайещения 0,5-.0,65, среднюю вязкость ( 40-89 сП) и недостаточную растворимость (много волокон) ( 2.35Недостатками этого способа являются большой объем органического рас творителя, что снижает коэффициент полезного использования аппарата в 3-5 раза, требует создания установО ки для регенерации растворителя.Цель изобретения - получение водорастворимой КМЦ с высокой вязкостью ее растворов и упрощение про" цесса, 45Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения КМЦ, включающему мерсеризацию целлюлозы водным раствором едкого натра в 50 присутствии органического разбавителя обработку щелочной целлюлозы алкилирующим агентом, дозревание и выделение целевого продукта, мерсеризацию проводят 40-60 мин раствором 55 едкого натра концентрацией 300- 50(1, г/л в присутствии 1-2 вес.ч. эта- . нола или Н -пропанола на 1 вес,ч . целлюлозы. Согласно предлагаемому способу 60хлопковую целлюлозу обрабатывают сус-;пензией едкого натра с концентрацией300-500 г/л (в этаноле или пропаноле)взятого в соотношении 1-2 ч на 1 ч.целлюлозы в течение 40-60 мин при 65 10-25"С, затем перемешивают с монохлорацетатом натрия в течение 30- 60 мин при 15-25 С и подвергают дозреванию при 80 фС 30-60 мин, В случае необходимости проводят очистку готового продукта . известным способом,П р и м е р 1500 г хлопковой целлюлозы обрабатывают суспензией, состоящей из 480 мл раствора едкого натра с концентрацией 500 г/л в 1000 г этанола, в измельчителе типа Вернер-Пфляйдерер при 18 С в течение 60 мин, затем загружают 600 г монохлорацетата натрия, перемешивают еще 30 мин и ставят на дозревание при 80 С. Полученный продукт имеет степень замещения= 89, растворимость 99,9, степень полимеризации 1179, вязкость 2-ного раствора 150 сП. П р и м е р 2. 500 г хлопковой целлюлозы обрабатывают суспензией, состоящей из 720 мл ХаОН с концентрацией 300 г/л в 500 г Н -пропанола, в течение 40 мин, загружают 600 г монохлорацетата натрия и перемешивают 30 мин, затем ставят на доэревание при 80 СС. Продукт имеет степень замещения )" = 81,5, растворимость 99,8, степень полимеризации 1100 и вязкость 2-ного раствора 138 сП. П р и м е р 3. 500 г хлопковой целлюлозы обрабатывают 600 мл,раствора ИаОН с концентрацией 400 г/л в 750 г этанола при 15 С в течение 60 мин, затем перемешивают с ИаМХУК в течение 60 мин при 25 С, дозревают при 80 С в течение 60 мин и промывают 80-ным этанолом до получения очищенного продукта. Получают очищенный продукт белого цвета со сте-пенью замещения р = 84, 5, растворимостью 99,9, степенью полимериэации 1085 и вязкостью 1-го раствора 1530 сП.П р и м е р 4.(по прототипу). В 2-литровую колбу, снабженную мешалкой, загружают 1220 г 90-ного раствора изопропилового спирта, затем добавляют 46,2 г ( 3,85 моль ) едкого натра и 36 г (, 1,29 моль) монохлоруксусной кислоты (МХУК ) и растворяют при 30 С, затем добавляют 50 г порошкообразной целлюлозы (модуль 24), обрабатывают 60 мин, поднимают температуру до 70 С и втечение,120 мин проводят реакцию. Далее реакционную смесь охлаждают до .45 С, избыток едкого натра нейтрализуют уксусной кислотой, Полученную КМЦ отжимают, промывают 2 раза 75-ным метанолом по 200 мл, сушат и измельчают.КМЦ имеет степень замещения 62, вязкость 2-ного раствора 59 сП и большое количество волокон в растворе.1028676 хорошим внешним видом при более низкой продолжительности процесса.Предлагаемый способ дает возможность получать очищенные продукты с высокой растворимостью и высокой вяз. костью. Сравнительные данные по получению КМЦ известным и предлагаемым способами приведены в таблице.Из таблицы видно, что предлагаемым способом получают.КИЦ с более высокой вязкостью 2-ного раствора и Характеристика КИц Способ внешнийвид ПредлагаемыйПример 1 1,0 1,7 . Продукт :81 5 белого цвета 150 1,5 1,7 2,2 138 84,5 2,0 2,5 89,0 1,7 По прототипу 1,29. более 3 Составитель Е, ВахтановаТехред"М,Тепер Корректор А. Повх Редактор Т. Веселова Заказ 4890/22 Тираж 494 Подписное.ВНИИПИ, Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, Ул. Проектная, 4 Количествоспирта на1 ч целлюлозы ЗагрузкаХаИХУК на1 моль целюлозы степень вязкостьзамещены 2-ногоГ раствора,бП 1530