Способ получения растворимых полуформалей целлюлозы

ОП ИСАНИЕ Союз Сооетскик Социалистиыескии Республик(23) Приоритет. саид-ву 1)М, Кл, С 08 В 35067 3/2 31/О Госудерстеенный комитет Сонете тйинистрое ССС по делом нзооретений и открытий43) Опубликовано 05,12.77.45) Дата опубликования оп летень 4 я 12.01.78 53) УДК 547.45) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТВОРИМЫХ ПОЛУФОРМАЛЕЙЦЕЛЛЮЛОЗЫ альдегид илипараформ,позывИзвестно получение полуформалей .целлюлозы при взаимодействии формальдегида с целлюлозой 1,Однако ати производные не раотворимы в воде и других растворителях, что затрудняет переработку их в иэделия, напре. мер волокна и пленки.,Известно также попучение растворимых 0 попуформалей целлюлозы взаимодействиемцеллюлозы с формапьдегидом в среде диметилсупьфюксида 12). При этом диметилсульфоксид стабилизирует образующиеся попуформапи целлюлозы и служит дпя иих 1 брастворителем. Однако выход растворимыхполуформапей целлюлозы по атому способусоставляет 1 О-.30%.1(ель изобретения - повышение вьцсода растворимьцс полуформалей целлюлозы. Эта 20 цель достигается тем, что взаимодействие целлюлозы с формапьАегидом проводят при 5 ОС в присутствии вещества основно го характера при соотношении компонентов реакционной смеси целлюлоэафФормальдегид: ф трия,ин,м образом.етилсульфоаком колиИзобретение касается получения производных целлюлозы, а именно, полуформалей целлк вещество основного характера соответственно 1: 0,5-2,0: 0,05-0,2.Для реакции используют формдонор формальдегида, напримертх.-полиокснметилен.Вещество основного характера выбираютиэ группы, включающей гидроокиси, бикарбонаты, карбонаты, фосфаты или сульйиты щвлочных металлов, сопи щелочных металловкарбоновых кислот жирного ряда, окиси, гидроокиси щелочноэемельных металлов, солищелочноэемельных металлов карбоновых кис.лот жирного ряда, органические основания.Примерами веществ основного характераиспользуемътх согласно изобретению, являются карбонат натрия, гидроокись натрия, бякабонат натрия, лаурат натрия, съюарат наацетат натрия, окись кальция, триатнлампиридин,Выход целевого продукта - растворимылпроизводных целлюлозы по предлагаемомуспособу. 65- 100%.Способ осуществляют следующиИеллюлоэу, диспергируют в димконде, причем берут целлюлозу в т5831 3 И Вещество основногь характера Номер примера 0,07 Гидроокись натрияАцетвт натрияФосфат натрия 0,54. 1,14 1,18 Супьфит натрия 19,54 Окись кальцияАцетат кальцияПиридин 20,78 1,53 честве, чтобы вязкость получаемаяо раствор. ра была не выше 1000 сиз, например, концентрация целлкаозы в исходной реакционной смеси может составлять 5-6 вес,Ъ при сред ней степени попимеризвции целлюлозы 800- 900.Содержание целлюлозы в реакционной смеси может быть и выше, однако при этом затрудняется перемешивание высоковязкого раствора. К смеси целлюлозы и диметилсуль 30 фоксидв добавляют вещество основного харжтерв и формальйегид или донор формвльдеги да, например пврвформ или Ф -полиоксиме тилен. Смесь перемешивают при нагревании, причем по мере протекания реакции смесь становится более вязкой. Затем из реакционной смеси удаляют фильтрованием нерастворив шиеся вещества. Полуформалицеллюлозы выделяют из фильтрвта,приливая его к избытку органического, растворителя, например аце33 тона./ Получаемые полуформали целлюлозы можно снова растворить в диметнлсульфоксиде. Они относительно устойчивы при хранении 25 в отсутствии влаги и при обработке безводными растворителями. При обработке водой получаемые полуформали целлюлозы разпагаются на целлюлозу и. формвльдегнд.Получение новьи растворимых производ- ЗО ных целлюлозы представляет большой интерес, поскольку позволяет создавать новые технопогические процессы производства рвэличньи изделий на основе целлюлозы, например искусственных вопокон.БП р и м е р 1 . 5 г древесной целлюло. зы диспергируют в 100 мл диметилсульфоксида при энергичном перемешивании и затем к пульпе добавляют 5 г пврвформа и 1 г угле- кислого натрия. Смесь нагревают, перемеши-ф вая, при 80 С в течение 6 час. Затем вяэ.окую смесь отфильтровывают, фнльтрвт при ливвют к 500 мл ацетона, осадок отфильтро выввют, промывают ацетоном и высушивают на воздухе. Получают 3,2 г продукта, содержащего 19,1% связанного формвльдегида. Он представляет собой порошок белого цвета. Продукт подве 1 навч разложен. й кипячениемв 1 Ъ пом растворе серной кислоты в течение 30 мин, в результате чего получают 2,6 гцеллюлозы, Вьиод полуформалей в расчетена целлюлозу составляет 52%,П р и м е р 2. 100 г древесной целлюлозы диспергируют в 1,6 л диметилсульфоксида, к пульпе добавляют 150 г .параформви 5 г стеврата натрия. Смесь нагревают,перемешивая 4 чвс при 80 С. Получаютовязкий раствор, не содержавший нерастворившихся волоконец. Раствор отфильтровываютот посторонних включений и высаживают в5 л ацетона. Выпавший вопоконистый осадокотфильтровывают, промывают ацетоном и высушиввют в вакуум-эксикаторе. Получают123 г белого порошка-продукта, содержащего 18,9% связанного формальдегидв, Продуктподвергают разложению кипячением в 1% номрастворе серной кислоты в течение 30 мин,в результате чего получают 99,8 г целлюлозы.Таким образом, выход полуформвлей целлюдозы составляет 99,8% в расчете на целлюлозу.П р и м. е р 3. Полуформали целлюлозыполучают аналогично примеру 1, но с темизменением, что в качестве вещества осноькного характера используют О,2 г триэтилвминв. Выход полуформвлвй целлюлозы составляет 99,85 ЬесА Ь расчете на;целлюлзу.П ра. и Фр"ы 4-10. 1,0 г сульфвтиой целлюлозы (СП 600) смешивают с 18.,15 г диметилеульфоксидв, 1,5 г пвраформа и 0,05 гвещества основного характера указанногов таблице. Смесь перемешивают 2 ч при86 фС, затем разбавляют диметилсульфоксидом в соотношении 1:4, нерастворившийсяосадок отфильтровывают, промывают на фильтре водой, 1%-ным раствором КаОН и затемснова водой, Высушенный остаток на фильтре представляет собой не вступившую в реакцию целлюлозу. Иэ фильтрвта высаживают рвстворимоепроизводное целлюлозы,Полученные результаты приведены в твблице,Количество нервстворившейся целлюлозы %583138 Составитель Т. ВннннковаТехредМ, Левнцхая Корректор И, Гокснч Редактор Л, Ушакова аказ 4841/37 Тираж 610 П одпнсное ЬНИИПИ Государственного омнтета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-Э 5, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППППатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Иэ таблицы видно, что прн исполЬзовании указанных вешеств основного характера выход растворимых попуформалей пелпюлозы 80- 99,9 Ъ.П р,и м е р 11. 1,0 г сульфнтной цеппю з лозы (СП 600) смешивают с 17 мп диметнлсульфокснда, 2,0 г параформа н 0,005 г гндроокнсн натрия. Смесь перемешивают 2 ч прн 120 оС, затем обрабатывают анапогнчно примерам 4-10, Копнчество нерастворнвшей ся целлюлозы составляет 0,021 г нля 2,1% от исходного. Следовательно, выход раствори мых попуформапей целлюлозы 979%.П р н м е р 12, Попуформалн целлюло зы получают аналогично примерам 4-10, но 15 с теми изменениями, что на 1,0 г целлюлозы берут 0,5 г параформа н проводят реакцню при 50 фС. Выход растворимых полуформалей 65,7%.20 П р и м е р 13. Попуформапн цеплюпо .зы получают аналагячно примерам 4-10, нос тем измененнем, что вместо параформа но-,павзуют ф.-поляокснметнлен. Выход расзворимых попуформалей 99,95%,Предлагаемый способ позволяет повысить выход растворимых попуформалей целлюлозы, Полученный продукт может быть использован например, для изготовления на его основе волокон н пленок. Формула нэобретеняя Способ получения растворимых попуформалей целлюлозы . взаимодействием целлюлозы с формальдегндом в среде диметилсульфоксида, о т л я ч а ю ш н й с я тем, что, с целью повышения выхода продукта, взаима действне проводят прн температуре 50-120 бС в присутствии вещества основного характера прн соотношении компонентов реакционной смеси целлюлоза: формапьдегид: вещество основного характера соответственно 10,5- 2,0: 0,05-0,2.Источники информации, принятые во внямание прн экспертизе;1, Уокер Д, ф, Формапьдегид. М., Госх миздат, 1957 с. 240.2, СйеаОсоС опд беляева Меме 1975, 53, Ж 21, с, 4