Способ активации целлюлозыt5oeuqu3hagt; amp; l iпате1тно у: ; к; н: гшбиблиотек. г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Со 1 оз Соеетских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства-О.Х,1967 ( 1193480/23-4нением заявки-л. С 08 Ь 1/02 явл с прис иоритет Комитет по асламизобретеии 11 и открыт пли Спеете Мииистро Опубликовано 081973. Бюлл Дата опубликования описания ДК 661.728.8(088.8) нь11.1973 вторь я-Оглу, Л. В, Гурковская, В. Е. Сабинин, В. А. Петров и Е, К. Колтунова изобрстсн 1151 ирский научно-исследовательский институт синтетическихсмол Заявитель ОСОБ АКТИВАЦИ ЛОЛО собу активации ложных эфиров роцесс длителен относится к я получепи я к целсобствуя ого пронтов забран таразличие ы,с од. Изобретение споцеллюлозы дл я сцеллюлозы.При проведении большинства реакций на целлюлозе, в том числе ацилирования, реакционная система является гетерогенной. Зона превращений распространяется прежде всего на границу двух фаз, Наличие доступной сети капилляров в структуре волокна является необходимой для начала реакции в глубинах целлюлозной структуры, Поэтому непременной стадией технологического процесса получения сложных эфиров целлюлозы является активация ее перед ацилированием. От способа и условий проведения этой операции во многом зависит течение процесса ацилирования и качество готового продукта.Известны различные способы активации целлюлозы путем введения в целлюлозу небольшого количества новых групп, паоухания целлюлозы в различных реагентах и др. Известен способ повышения реакционной способности целлюлозы путем воздействия на водную суспензию целлюлозы коронного разряда,Однако неооходимость введения воды приводит к большому расходу уксусного ангидрида (в процессе получения ацетата целлюлозы из-за побочной реакции воды и уксусного ангидрида, кроме того, п(30 - бО л 1 ин) и сложе,С целью улучшения способа (сокращениявремени процесса, упрощения, сокращения5 расхода уксусного ангидрида, используемогодля дальнейшего получения ацетатов целлюлозы) предложен способ активации целлюлозы, заключающийся в том, что целлюлозу, обраоотанную алифатической кислотой, напри 10 мер уксусной, подвергают воздействию полятоков высокой частоты.Длительность процесса до 4,11 ин.Предлагаемый спосоо обеспечивает равномерность и высокую эффективность процесса15 благодаря тому, что поглощение энергии в поле токОВ Высокой астоты Весьма различнодля целлюлозы, воды и уксусной кислоты, Вода, всегда имеющаяся в субмикроскопическихпорах целл 1 олозы и нагревающаяся быстрее,20 чем целлюлоза пли уксусная кислота, разрывает эти поры, увеличивая тем самым реакционную способность целлюлозы,Алифатическая кислота, добавляемалюлозе, смягчает этот процесс, спо25 получению равномерно актпвпрованндукта.Поскольку степень нагрева компоневисит от частоты тока, может быть изкой режим работы, прп котором30 между нагревом целлюлозы и кислотСтепень осветлеиия, О, Опыт 25 А Б В 2,19 1,69 1,69 19 20 27 100 100 100 30 35 40 45 50 55 60 65 3пой стороны, и водой, с другой стороны, будет максимальным. Этот фактор необходимо учитывать, поскольку прогрев самой цел;полозы ведет к ухудшению реакционной способности и даже к обугливанию ее.Поскольку степень нагрева диэлектрика в поле ТВЧ пропорциональна частоте и квадрату напряженности, то обе эти величины могут быть различными в каждом конкретном случае, в зависимости от имеющегося ооорудования, однако, наиболее приемлемыми являются поля, генерируемые током с частотой 1 - 30 мга.Благодаря тому, что продолжительность ооработки реакционной массы полем токов высокой частоты невелика (несколько минут), процесс может быть непрерывным,,Расход уксусной кислоты и единовременное наличие ее в системе при данном способе актйвации невелико, что соответственно уменьшает количество разбавленной уксусной кислоты, подлежащей регенерации, Это благоприятно сказывается на экономике процесса.Хорошее активирующее действие предлагаемого способа подтверждено даш:ыми по величине реакционной способности целлюлозы к ацилированию, определенной по методу технологической пробы,Метод заключается в ацетилировапип образцов целлюлозы, активированных различными способами с последующим определением: константы скорости реакции ацетилирования, скорости и степени осветления реакцио 1 шой массы в результате ацетилирования,Ниже приводятся условия проведения этого анализа и полученные результаты.Пример 1.3,6 г целлюлозы, смоченной 7,2 г ледяной уксусной кислоты (температура замерзания 16,4 С) подвергают воздействию поля ТВЧ (напряженность 5,5 кв, частоты 30 ига) в течение 1 мин, После этого реакционную массу охлаждают на воздухе в течение 0,5 час.Лктивированную таким способом целлюлозу подвергают ацетилированию в калориметре при начальной температуре 25 С ацетнлирующей смесью, состоящей из 96 г уксусного ангидрида, 311 г метилепхлорида и 1 г серной кислоты. Во время процесса ацетилирования записывают кривую тепловыделения, которая, как известно, пропорциональна скорости реакции, и кривую осветления реакционной массы. По этим кривым рассчитывают константу скорости реакции, скорость и процент осветления реакционной массы (опыт А).Параллельно в этих же условиях производят определение реакционной способности целлюлозы, активированной без воздействия поля ТВЧ при следующих условиях.3,6 г целлюлозы обрабатывают предварительно нагретой ледяной уксусной кислотой в количестве 0,4 вес. ч, кислоты на 1 вес. ч., целлюлозы. Смесь выдерживают в термошкафе при температуре 90 С при периодическом перемешивании в течение 2,5 час, После этого целлюлозу охлаждают и подвергают ацетилнрованию в тех же условиях (опыт Б).3,6 г целлюлозы замачивают в 157 г 93%-ной уксусной кислоты в течение 0,5 час. Затем разбавленную кислоту пз целлюлозы отжимают и остатки ее вытесняют ледяной уксусной кислотой (с температурой замерзания 16,4 С) до тех пор пока целлюлоза не пропитается уксусной кислотой. После этого целлюлозу еще раз отжимают до содержания в ней 2 вес. ч, кислоты и 1 вес. ч, целлюлозы и затем подвергают ацетилированию в тех же условиях (опыт В),В опытах Б и В так же, как в опыте А во время процесса ацетилирования записывают кривые тепловыделения и осветления реакционной массы. По этим кривым расс ппывают константы скорости реакции, скорость и процент осветления реакционной массы.Полученные данные приведены в табл. 1.Таблица 1 Из приведенных данных видно, что активация целлюлозы по предлагаемому способу - в поле ТВЧ обеспечивает хорошую реакционную способность целлюлозы к ацетилированию.Пример 2.100 г целлюлозы, обработанной 200 г уксусной кислоты (температура замерзания 16,4 С) после выдержки в течение 10 мин подвергают воздействию поля ТВЧ (напряженность 5,5 кв частота 30 мга) в течение 3 мин.Лктивированную таким образом целлюлозу после охлаждения ацетилируют в лабораторном ацетиляторе (с мешалкой) смесью, состоящей из 265 г уксусного ангидрида, 529 г метиленхлорида и 1 г серной кислоты.Во время ацетилирования температура реакционной массы непрерывно повышается за счет тепла, выделяющегося при реакции, и ее регулируют подачей воды в ванну аппарата таким образом, чтобы за каждые 1 о мин подьем температуры составлял 1 - 1,5 С, а максимальная температура реакции составляла 40 С. Г 1 о достижении чистого поля реакционную массу нейтрализуют смесью, состоящей из 200 г уксусной кислоты, 87 г воды и 9,3 г уксуснокислого патра. Весь процесс продолжается 4,5 - 5,0 час, (опыт Л).Параллельно в этих же условиях проводят ацетилирование 100 г целлюлозы, активированной 200 г уксусной кислоты в течение суток при комнатной температуре (опыт Б),365364 Таблица 2 Предмет изобретения Содержание связанной уксусной кислотыОпыт Удельная вязкость 61,0 - 62,17 0,40 - 0,45 61,1 0,48 Б Составитель С. КотоваТехред Т. Миронова Редактор Э. Шибаева Корректор Е. Денисова Заказ 450/4 Изд.1113 Тираж 551 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж-З 5, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 Полученный триацетат анализиру 1 от на содержание связанной уксусной кпс доты и удельную вязкость. Результаты анализа приведены в табл. 2,Из приведенных данных видно, что активация целлюлозы по предлагаемому способу - г поле ТВЧ ооеспечивает получение ацетата целлюлозы с норзгальными качественными по казателями. Способ активации целлюлозы с примене нием воздействия электрических разрядов,от.гичагощийсч тем, что, с целью улучшения способа, целл 1 олозу обработанную алифатической кислотой, например, уксусной, подвергают воздействию поля токов высокой частоты.