Способ получения ацетата целлюлозы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 С 08 8 3/06 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР ПАТЕНТНОЕ САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ ВТОРСКО(71) Владимирский химический завод(56) Авторское свидетельство СССРМ 224505, кл. С 08 В 3./06, 1965,Патент Великобритании М 1139616, кл.С 08 В 3/06, опублик, 1969,Авторское свидетельство СССРМ 1512973, кл, С 08 В 3/06, 1987.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЦЕТАТА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ(57) Использование: для получения пластических масс (этролов), перерабатываемых визделия методом экструзии или литья, в том Изобретение относится к получению ацетата целлюлозы, используемого, например, для получения пластических масс(этролов), перерабатываемых методом экструзии и литья в изделия, в т.ч. очковые оправы.Цельюизобретения является сокращение продолжительности промывки.Поставленная цель достигается тем, что в способе получения АЦ, включающем ацетилирование активированной целлюлозы УА в среде МХ в присутствии катализатора, гидролиз, отгонку МХ, последовательную обработку раствора АЦ растворами перманганата калия и щавелевой кислоты, последующее высаждение и промывку целевого продукта, в раствор щавелевой кислоты числе в очковые оправы. Сущность изобретения: активированную целлюлозу ацетилируют уксусным ангидридом в среде метиленхлорида в присутствии катализатора и гидролизуют, Метиленхлорид отгоняют. Раствор ацетата целлюлозы последовательно обрабатывают растворами перманганата калия и щавелевой кислоты, в которую предварительно вводят 0,083 - 0,142 мас,ч. сульфата магния на 100 мас.ч, исходной целлюлозы. Обработку раствором щавелевой кислоты проводят при 70-85 ОС 30 - 60 мин. Целевой продукт высаждают и промывают, Обработку указанными растворами проводят во время отгонки метиленхлорида или после нее. 1 з.п,ф-лы, 1 табл. предварительно вводят 0,083-0,142 мас.ч, сульфата магния на 100 мас.ч, исходной целлюлозы и обработку указанным раствором проводят при 70 - 85 С в течение 30-60 мин, При этом обработку АЦ указанными раство- Оф рами проводят во время отгонки МХ или Ы после нее. 4Заявляемый способ отличается от изве- (,Д стного тем, что в раствор щавелевой кис- с лоты предварительно вводят сульфат магния в количестве 0,083 - 0,142 мас.ч, на 100 мас.ч. исходной целлюлозы.П р и и е р 1-б 1 оо изобретению), В 3 аппарат с мешалкой, обогреваемый водой ф при 90 С, загружают 2393 кг (100 мас.ч) сухой хлопковой целлюлозы и 40.4 мас,ч, ук1827379 3сусной кислоты 99,5;-ной концентрации, нагретой до 114 С и проводят активацию целлюлозы при перемешивании массы в течение 30 мин. Активированную целлюлозу загружают.в, ацетилятор и обрабатывают 201,3 мас,ч, уксусного ангидрида 98-ной концентрации и 250 мас.ч. МХ 93-ной концентрации и 0,14 мас,ч. Н 250494-ной концентрации. За счет экзотермической реакции ацетилирования температура в ацетиляторе повышается и при достижении 30 С производят охлаждение массы, не допуская повышения температуры выше 45 С. Время обработки первой ацетилирующей смесью 6 ч, При достижении в ацетиляторе 28 С подают вторую порцию ацетилирующей смеси, состоящей из 37,2 мас,ч. уксусного ангидрида, 126,3 мас,ч. МХ и 0,10 мас,ч. НгЯО 4, Общее время обработки второй порцией ацетилирующей смеси, 1 ч при 28 С,Затем в ацетилятор подают третью ацетилирующую смесь, состоящую из 37,6 мас,ч, уксусного ангидрида, 95,6 мас.ч. МХ, 0,07 мас.ч, Н 2304 и 0,03 мас,ч, НС 104 30- ной концентрации. Обработку третьей смесью начинают при 28 С. Поднимающуюся за счет экзотермической реакции температуру поддерживают не выше 53 С охлаждением массы, и после превращения тестообразной массы в "сироп" продолжают ее снижение до 38 С, При этой температуре, перемешивая "сироп", проводят снижение его вязкости. Время обработки третьей смесью 8 ч. При достижении вязкости "сиропа" 65 с в него добавляют 87,7 мас.ч. умягченной воды в две порции 1500 и 600 л, а также 2,16 мас,ч. серной кислоты и проводят гидролиз под давлением 1,25 атм при 50 .5 С в.течение 3 чЗатем при 65 С проводят "открытый" (при атмосферном давлении) гидролиз до водного числа 100 в течение 10 ч и одновременно проводят частичную отгонку МХ. Для.прекращения гидролиза. в Сироп вводят 500 л (6,9 мас.ч) 30-ного водного раствора ацетата натрия и в течение 6 часов продолжают отгонку МХ, постепенно подогревая сироп. При достижении 85 С включают вакуум 400 мм рт,ст, и продолжают отгонку МХ и одновременно проводят отбелку АЦ, Для этого в сироп вводят 63 мас.ч, умягченной воды и содержимое перемешивают 60.мин. Разбавленный сироп отбеливают при 85 С, Для этого сначала в сироп добавляют 0,25 мас,ч. в виде 5-ного водного раствора КМп 04 и перемешивают 10 мин, затем 4,3 мас,ч. щавелевой кислоты в виде 5;Д-ного водного раствора, предварительно добавив в него водный сульфат магния (М 9304 7 Н 20) в количестве 0,083-0,142 мас.ч. в пересчете на М 9304. Массу перемешивают 45 мин и вакуум выключают, При остановленной мешалке подают в аппарат 5 м воды,включают мешалку и подают еще 5 м воды,Содержимое в аппарате перемешивают втечение 1 часа до полного высакдения АЦ ввиде волокнистой массы,Далее в высадитель подают 3-ю порциюводы в количестве 7 м и массу перемеши 10 вают 30 мин. После измельчения АЦ промывают слабым раствором (4 ф-ным) уксуснойкислоты, и непрерывно промывают умягченной водой при 20 С в течение 11 ч до кислотности промывной воды "0" см 0,0115 н.раствора йаОН.После этого проводят пофазный контроль, определяя ценность прогретого продукта при 205 С в течение 30 мин и взависимости от соответствия цвета его уста 20 новленному эталону и при необходимостиАЦ промывки до 3-х раз обессоленной водой, Продолжительность каждой промывки1 час, Промытый АЦ отжимают на центрифуге и передают в сушилку с мешалкой, обогреваемую паром, давлением 0,7 кгс/см . Всушилке создают вакуум 300 мм рт.ст. и принепрерывном перемешивании АЦ сушат втечении 26 ч, обогревая сушилку от 50 до О Сдо содержания воды в АЦ 2,30 П р и м е р ы 7, 8.(по изобретению),Ацетат целлюлозы получают, как в примерах 1. - 6; но при достижении 85 С включаютвакуум 400 мм рт,ст. и продолжают отгонкуМХ в течение 2-4 ч до содержания его в35 сиропе 1, не добавляя воды. Затем вакуумвыключают и последовательную обработку5,-ными водными растворами КМп 04 иНгС 204 с добавлением в последний Мд 047 Н 20 проводят при атмосферном давлении40 и параметрах, указанных в таблице. П р и м е р 9, Ацетат целлюлозы получают, как в примерах 1-6, но активированнуюцеллюлозу (100 мас.ч.) обрабатывают пер 45 вой ацетилирующей смесью, состоящей из39,8 мас.ч, уксусного ангидрида, 353 масч.МХ и 0,22 мас.ч. серной кислоты. Продолжительность обработки 7 часов при температурном режиме 30 - 45 - 28 С, Затем подают50 вторую ацетилирующую смесь, состоящуюиз 44,2 мас.ч. МХ, 0,11 мас.ч. серной кислоты .и 0,045 мас,ч, хлорной кислоты. После отгонки МХ отключают вакуум, не добавляя воды,в сироп вводят в виде 5 ф,-ных растворов55 сначала 0,10 мас,ч. (а от массы АЦ 0,15мас,ч,) КМп 04 и перемешивают в течение 10мин, затем вводят 1,97 мас,ч. (а от веса АЦ3,0 мас.ч.) Н 2 С 204 с добавлением 0,10 мас.ч.М 9504. Высаждвнный АЦ промывают умягченной водой в течение 3 ч,1827379 2, Способ по п,1, отл и чаю щи й с я тем, что обработку ацетата целлюлозы указанными растворами проводят во время отгонки метиленхлорида или после нее. Морядок вве"данил сульФата магния Мараметри отбелкм и введения сульФатамагния дродолнпельмость па рындинпромидок ч Качествемее покааатели ацетата целлопрам Тем.ра обраб,Времяобрабчн Наснп.лотм,неманельч,продукта,кт/нт Обессоленнод водойВненме 1нд Светопролусканс Оильтрамм К-ао, мас. ч Умягченное водоа МмкрементедкостиВПЧКЛ К "вомас. ч,К-вомвс. чпавелк-та Врачаобраб,ннн бев ста" билла ац. со ств.бмлма. сте- пень Сориттсть лРм60 С равность при20 еС краси2 симин2 послепрогрева допроГРЕ а кмммеодмор 12,5 0,42 0,34 60,5 0,44 0,36 65,0 0,42 0,36 64 0,43 0,36 670,40 0.29 65 о,а 1 о,32 7 з0,43 0,31 66 О,аа о.37 76 0,43 0,36 64 Е 5 О,ОЕЗ 45 0,1 оо а 5 0,142 О,ОЕЗ 5 О О, 100 60 Соответ-. 252стеуетэталону 73 0,30 10 3,3 0,30 1 О 33 0,30 10 3,3 0,30 15 3,3 0,25 15 3,8 0,33 5 4,3 0,30 10 3,3 0,30 5 3,3 0,10 О, 1 О 1,973 2 В Растворао время отгонки НУ под ваку" умон 8,0 83 Е 5 270 247 80 185 16, О-237 150 В РастворНе Саое ослеотгонкм НХи анклкм,вакуумаМрототьк 85360 042 0,31 66 75 13 45 Е 50,30 1 О 3,3 Редактор Составитель Г.МарковаТех ред М,Моргентал Корректор О. Густи Заказ 2345 Тйраж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, О 1 П р и м е р 10. Ацетат целлюлозы получают, как в примерах 1-6, но без добавления Мд 50 б.7 Н 20 и после непрерывной 11-часовой промывки умягченной водой проводят 6 периодических промывок умяг ченной водой, каждый час чередуя горячую (60 С) и холодную (20 С) воду, Затем проводят промывки (каждая по часу) обессоленной водой, при 20 С, АЦ, промытый до КОП не более 1,5 см 0,01 н.раствора йаОН, ста билизируют путем обработки его обессоленной водой, содержащей 0,1 мас,ч, ацетата магния и 0,005 мас,ч. окиси кальция, при 20 С в течение 1 ч.Условия, количественные содержания 15 веществ и параметры обработки АЦ растворами КМп 04 и Н 2 С 204 с добавлением мд 503, а также качественные показатели готового продукта приведены в таблице, По разнице между значениями светопропуска ния красным и синим Светофильтрами определяют желтизну литьевых дисков. Чем разница меньше, тем и желтизна меньше,Как видно из таблицы предлагаемый способ(примеры 1-9) в сравнении.с прото типом (пример 10) позволяет сократить продолжительность ст.адии промывки в среднем на 14 ч и равномерной за счет более рыхлой и равномерной структуры высажденного АЦ, в том числе шесть 30 периодических промывок.холодной и горячей умягченной водой, не менее одной промывки обессоленной водой и время на откачку и закачку промывки в промывной аппарат для каждой промывки на 0,5 - 7 ч, сохраняя при этом высокое качество получаемого продукта,Благодаря сокращению стадии периодических промывок и стабилизации на 14 ч, использование настоящего изобретения позволит увеличить производительность процесса получения ацетата целлюлозы.Ф ормула изобретения 1, Способ получения ацетатв целлюлозы, включающий ацетилирование активированной целлюлозы уксусным ангидридом в среде метиленхлорида в присутствии катализатора. гидролиз, отгонку метиленхлорида, последовательную обработку раствора ацетата целлюлозы растворами перманганата калия и щавелевой кислоты. последующее высаждение целевого продукта и промывку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения продолжительности промывки, в раствор щавелевой кислоты предварительно вводят 0,083-0,142 мас.ч. сульфата магния на 100 мас.ч. исходной целлюлозы и обработку укаэанным раствором проводят при 70-85 С в течение 30 - 60 мин.