Способ получения ацетилцеллюлозыг-пу •ч-и-; -.

ая осударственннн комнтеСовета Министров СССпа делам изобретенийи еткротий 3) УДК 677.:164,(088,8)етснь Л Бюл Дата опубликования ия 1.11.7 шса 2) Авторы изобретения ельфанд, Г. П. и И. А. диедовательский промышле 1 ирлас,АЦЕТИЛ 1 ЕЛЛ "ГО(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИ 71) Заявитель ВсесоОзный научно-исс Изобретение относится к способам ацетилирования холоднооблагороженной целлюлозы иможет быть использовано в химической промышленности при выработке ацетатов целлюлозы,Известен способ ацетилирования целлОлозы, заключающийся в том, что целлюлозу активируют водой, избыток воды отжимают и оставшуюся воду вытесняот ледяной уксуснойкислотой. После отжима избытка ледяной уксусной кислоты целлюлозу этернфицируютсмесью уксусного ангидрида и серной кислоты.При использовании холоднооблагороженнойцеллюлозы в качестве исходного целлюлозногоматериала, при проведении процесса известным способом получают мутные и плохо фильтрующиеся растворы ацетата целлюлозы,Целью изобретения является разработкаэкономичного и технологически приемлемогоспособа получения прозрачных и хорошофильтрующихся растворов ацетилцеллюлозы сиспользованием в качестве исходного материала холоднооблагороженной целлюлозы.Для достижения этой цели по предлагаемому способу целлюлозу активируют 70 - 90%.ной уксусной кислотой, затем воду вытесняютиз целлюлозы ледянои уксусной кислотой, после чего целлюлозу обрабатывают катализатором - серной кислотой (5,5 - 16%, предпочтительно 8,13% от веса целлюлозы) в течение 10 15 20 25 Барыкин, О. П. Вярро.;овесва нко инсти.;:, т це з 1 лозно-був 1 с; .:.:Ойости 1 - 15 мнн. Процесс ацетилирования уксусным ангидридом осуществляют в среде уксусной кислоты в присутствии ранее введенного катализатора (серной кислоты) в течение 10 - 30 мин следующим образом.Целлюлозу размешивают в большом количестве (15 - 75 вес. ч. на 1 вес. ч. целлюлозы) 70 - 90%-ной уксусной кислоты. Если целлюлозу используют в форме листов, необходп:,о следить за полнотой Диспергирования (чтобы не ос; авалось комочков) . Затем разбавленную уксуснуО к 1 слоту сливаОт, це тлолову отжимаот и для вытеснения воды обрабатывают ледяной уксусной кислотой, практически не содержащей водь илп содержащей лишь ее следы. После вытеснения воды 1 слл 1 олозу, пропитяннуО ледяной укс) спой кисло 1011, вновь отжимают и загружг 1 ст в яцетнлтор, где обрабатывают серной кислотой (8 - 12% от веса сухой целлюлозы) или смесью серной и уксусной кислоты в течение 115 мин при 17 - 30 С.Затем приливают уксусный ангидрид и ведут ацетилирование в присутствии раисе введенного катализатора (сер 1 ОЙ кислоты) В тсчение 10 - 30 мин. Для создания желаемой величины жидкостного модуля на одной из стадий процесса может быть дополниельно введена ледяная уксусная кислота. Температуру массы при ацетилировании регулируют путемОбразец целлюлозы Мутность Фильтруемость, мл 10 1050 0,15 Сульфатная, сосна, полузаводской образец1 0,14 Сульфатная, сосна,полузаводской образец2 1260 800 Сульфатная, лиственница, полузаводской образец0,15 охлаждения таким образом, чтобы обеспечить получение ацетатов с требуемой вязкостью в течение заданного времени. Температура зависит от продолжительности ацетилирования, количества серной кислоты, модуля ацетилирования, требуемой вязкости ацетатов и в определенной степени от своиств целлюлозы.По окончании ацетилирования к образовавшемуся сиропу добавляют воду или разбавленную уксусную кислоту и проводят частичное омыление триацетата целлюлозы до желаемой степени замещения. Далее ацетат высаживают из раствора, промывают и высушивают,П р и м е р 1. Образцы холоднооблагораженной целлюлозы ацетилируют в лабораторных условиях периодическим способом. Предварительно целлюлозу диспергируют в 90%-ной уксусной кислоте в течение 1,5 час (модуль=70: 1), затем воду вытесняют из целлюлозы ледяной уксусной кислотой и целлюлозу отжимают до семикратного веса. После этого к целлюлозе, пропитанной ледяной уксусной кислотой, добавляют в качестве катализатора раствор серной кислоты (8% от веса сухой целлюлозы) в небольшом количестве (0,5 - 0,9 вес. ч, па 1 вес. ч. целлюлозы) уксусной кислоты. Массу перемешивают в течение 5 мин при 20 С.Далее приливают ледяную уксусную кислоту (для создания необходимого жидкостного модуля) и уксусный ангидрид, и сосуд с массой помещают в водяную баню с постоянной температурой. Ацетилирование ведут при жидкостном модуле 23 в течение 15 мин (считая от момента приливания уксусного ангидрида), после чего к полученному триацетатному сиропу для нейтрализации катализатора добавляют раствор триэтаноламина в уксусной кислоте. Температуру водяной бани при ацетилировании выбирают таким образом, чтобы вязкость конечного сиропа составляла 600+ 40 спз. При указанной величине вязкости сиропа ацетаты по степени полимеризации находятся на уровне промышленных образцов. Температуру бани изменяют (в зависимости от свойств целлюлозы) в пределах 44 - 51.После нейтрализации определяют вязкость, фильтруемость и мутность (оптическая плотность) сиропа, Вязкость определяют при 45 капиллярным вискозиметром. Для определения фильтруемости сироп фильтруют через 2 слоя ткани вельветон суровый с начесом под давлением 1 ати (площадь фильтра 1,77 см). Объем фильтрата (в мл) рассчитывают известными способами до полной закупорки фильтра.П р и м е р 2. Образцы холоднооблагороженной целлюлозы ацетилируют в тех же условиях, как и в примере 1, но с 12% Ня 504 от веса целлюлозы, Г 1 олученные результаты приведены в табл. 1.Все образцы холоднооблагороженной целлюлозы образовывали при ацетилировании по предлагаемому способу растворы с высокой фильтруемостью и прозрачностью. 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Свойства трнацетатных сиропов, полученных при ацетилированин холоднооблагороженных целлюлоз по предлагаемому способу (с 12":, катализатора)П р и м е р 3, Образец холодпооблагороженной сульфатной еловой целлюлозы ацетилируют в лабораторных условиях периодическим способом. Предварительно целлюлозу диспергируют в 90% -ной уксусной кислоте в течение 1,5 час (модуль=70: 1), затем воду вытесняют из целлюлозы ледяной уксусной кислотой и целлюлозу отжимают до шестикратпого веса, После этого к целлюлозе, пропитанной уксусной кислотой, добавляют в качестве катализатора раствор серной кислоты в уксусной кислоте и массу перемешивают 10 мин при 20. Опыты проводят с 4 и 8% Н 504 отвеса целлюлозы. По окончании обработки целлюлозы катализатором приливают уксусный ангидрид и температуру массы постепенно повышают (регулируют температуру путем подачи воды в рубашку аппарата). Продолжительность ацетилирования составляет 15 мин. Максимальная температура в опыте с 4% катализатора 50 С, с 8% катализатора 35 С. Модуль ацетилирования равен 10, По окончании ацетилирования к сиропу добавляют раствор триэтаноламина в уксусной кислоте и после перемешивания и выстаивания сироп анализируют (определяют вязкость и фильтруемость),Вязкость определяют с помощью вискозиметра кручения при 15, она равна 300 пз. Для определения фильтруемости раствор фильтруют через 1 слой специальной фильтровальной хлопчатобумажной ткани с начесом при 30 и 1 ати, Площадь фильтра равна 7 см. Рассчитывают фильтруемость (объем фильтрата в мл) за 70 мин известными способами.Полученные результаты приведены в табл.2.Как видно из приведенных данных, и в этом случае предлагаемый способ позволяет резко улучшить фильтруемость растворов ацетатов.П р и м е р 4. Образцы сульфатной холодно- облагороженной целлюлозы из осины, березы и лиственницы ацетилируют по непрерывному способу па опытной установке, Целлюлозу диспергируют в 80% -ной уксусной кислоте, затем воду вытесняют ледяной уксусной кислотой, целлюлозу отжимают до трехкратного веса и загружают в непрерывно действующий432158 Таблица 2 фильтруемость триацетатных сиропов за 70 мнн мл Количество НЮ, при ацетилнрованип от веса целлюлозы, % Образец целлюлозы Сульфатная, ель, лабораторный образец 1 60 Сульфатиая, ель, лабораторный образец 1 500 Таблица 3 Свойства ацетоновых растворов ацетатов целлюлозы, полученных по предлагаемому способу из холоднооблагороженной целлюлозыСвойства ацетоновых растворов ацетатов целлюлозыСульфатная, осина, полузаводской образец 1000 30 Сульфатиая, береза, полузаводской образец 750 24 Сульфатная, береза, полузаводской образец 12 Сульфатиая, лиственница, полузаводской образец 1000 15,5 Предмет изобретения Составитель Т. МартинскаяРедактор Л, Емел. янова Техрел Л. Акимова Корректор А, Степанова Заказ 2913,3 Изд. Лв 1758 1 нраж обо Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изооретений н открытий Москва, гК, Раушская паб., д. 45Типография, пр. Сапунова, 2 Свойства триацетатных сиропов, полученных из холоднооблагороженной целлюлозы по предлагаемому способу ацетилятор, где обрабатывают смесью серной и уксусной кислоты в течение 5 мин, 1(оличество серной кислоты составляет для целлюлоСпособ получения ацетил целлюлозы ооработкой актцвироваццой целлюлозы ледяной уксусной кислотой, отжима и последующей этерификации уксусным ангидридом в присутствии серной кислоты. о т л и ч а ю щ и й с я тем,зы цз осипы и березы 8%, из лиственницы - 12% от веса целлюлозы.После этого приливают уксусный ангидриди проводят ацетилирование в течение 17 мин.5 Для сравнения проведен опыт с 5% катализатора. Максимальная температура при ацетилиров анни составляет: для целлюлозы из лиственницы с 12% НЯ 04 - 45, для целлюлозы цз осины ц березы с 8% Н 80., - 30, с 10 5% Н.804 - 37 С. Модуль ацетилированияравен 9. По окончании ацетилирования к сиропу добавляют разбавленную уксусную кислоту и 15 проводят операции частичного омылеция, высажцвацця, промывки и сушки ацетатов. Все полученные ацетаты содержат около 54,4% связанной уксусной кислоты и имеют требуемые значения степени полимеризации. Дан цые по фильтруемости и прозрачности ацетоновых растворов ацетатов приведены в табл. 3. что, с целью получения хорошо фильтрующихся ц прозрачных прядильных растворов, использу:от холоднооблагороженцу 1 о целлюлозу, актцвироваццую 70 - 95%-цой уксусной 25 кислотой и перед этерцфикацией обработанную серной кислотой в количестве 8 в -12% от веса сухой целлюлозы прц 20 С.