Способ получения порошкообразной целлюлозы

Сфюэ Советски лСоциалистическиеРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 1730692(51) М. Кл. с присоединением заявки ЛЙ С 08 В 1/00 Гооударствеииый комитет(71) Заявитель Институт органической химии АН Киргизской ССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКООБРАЗНОЙ ЦЕ ЛЛРЛОЗЫ Изобретение относится к полученшо целлюлозы с предельной степенью полимеризации и может быть использовано в аналитической химии, пищевой и фармацевтической промышленности, технике, для моди 5фикации целлюлозных материалов и приполучении ее производных для специальных целей.Известен метод деполимеризации пеллюлозы путем обработки ее водными раст-,ворами диссоциируюших при нагреванииИли гидролизующихся солей шелочноземельных металлов, аммония, алюминия с аниснами сильных кислот 11,Недостатки метода - использование зна 15чительных количеств применяемых для деструкции солей (например 545 г МДСВна 1 л воды), длительность сушки деструктированных образцов (24 ч) при высокойтемпературе, а также необходимость последующего размола.Наиболее близким к описываемому потехнической суцности и достигаемому результату является способ деструкции целлюлоэы пропиткой последней 0,1-1% раствором кислоты Льюиса в органичоскомрастворителе при комнатной температурес последующими промывкой и сушкой целевого продукта 21,Однако известный способ не позволяетполучить однородные ниэкомолекулярныефракции целлюлозы и для проведения глубокой деструкции целлюлозы требуется длительное время.11 ель изобретения - повышение эффективности и интенсификации процесса пслучения порошкообразной целлюлозы.Поставленная цель постигается тем,что термообработку пропитанного целлюлозного материала ведут при 70-100 СОв течение 60-180 мин.Для установления оптималытых условийполучения порошкообразных целлюлоз варьируются величина концентрации различных кислот Льюиса (ЛК) в различных органических растворителях, продолжительность контакта целлюлозы с деструктируюшим оаствором, а также температура и730692 3продолжительность термообработки (см,таблицу) .На основании многочисленных экспериментов было установлено, что концентрация ЛК в растворе должна составлять величину 0,1-1%; увеличение концентрациидо 2% не вызывает существенного увеличения глубины деструкции, использованиеже для деструкции раствора с концентрацией ЛК ниже 0,1% не для всех случаев 1 ооправдано, так как в большинстве случаевэто приводит к получению целлюлозы сосредней степенью полимеризации (СП )выше 200 даже при очень высоком значении модуля, Вообще же модуль ванны мо ьжет колебаться в широких пределах и выбор величины модуля диктуется соображениями удобства работы.Продолжительность контакта декструктирующего раствора с целлюлозой не играет 2 ороли для достижения цели достаточен кон 7такт в 5-10 мин, Большое влияние на каталитическую активность ЛК в реакциидеструкции оказывает природа растворителя. 25Одним из определяющих факторов для; достижения низких степеней полимеризации является температура; с ростом температуры термической обработки образцапропитанного деструктирующим раствором, 30СП , полученного продукта издает и досрстигает предельных значений. Температура деструктирующего раствора не играетсущественной роли: образующийся комплекс ЛК-Целлюлоза" распадается, вызы 35вая деструкцию гликозидных связей, притермической обработке пропитанного образца.Показано, что термообработку желательно проводить при 100-70 С в течение 4 Оо60-180 мин,Излишнюю кислотность после термической обработки удаляют несколькими порциями этанола до отрицательной реакции наионы хлора, но возможно применять любой другой органический растворитель, хорошо растворяющий кислоту,Использование воды с этой целью приводит к образованию трудно диспергируемых комков, Я П р и м е р 1. Навеску воздушно- сухой целлюлозы 0,2035 г, очищенной по методу Корея и Грея, с исходной СП 2900, выдерживают в 1%-ном растворе Т 1 СЗ в бутаноле при комнатной температуре в течение 10 мин, затем целлюлозу переносят на фильтр, отжимают до содержания сухого вещества 3,28% и поо мешают в сушильный шкаф при 80 С на два часа, Затем образец промывают бутанолом или этанолом для удаления избытка кислоты (проба с азотнокислым серебром) и сушат на воздухе.Выход 97,4% СПср 195. Среднюю степень попимеризации определяют по вязкости водных растворов в куприэтилендиамине на вискозиметре Оствальда с диаметром капилляра 0,6 мм. П р и м е р 2, Навеску воздушно-сухой целлюлозы 0,2514 г пропитывают 0,1%-ным раствором ЬЬЫ в гептане,отжимают до 8-кратного увеличения веса и сушат при 100 оС в течение 1 чЗа- тем продукт промывают до нейтральной реакции на хлор несколькими порциями этан ола,Выход продукта 99,7%, СПР 220. П р,и м е р 3. 0,1026 г воздушно- сухой целлюлозы заливают 10 -ным раст вором эфирата трехфтористого бора в этаноле, отжимают до 6-кратного увеличении веса. Термическую обработку проводят при 100-1020 С в течение 1 ч.Выход продукта 96,8% СПср, конечного продукта 140,Предложенный способ дает возможность достижении цели в сравнительно короткий промежуток времени (по сравнению с известным продолжительность термической обработки сокращается в 24 раза), способ не требует дополнительной трудоемкой механической обработки образца, применяемые органические растворителя могут быть использованы многократно, конечный продукт имеет "товарную форму" (тонкодисперсный слабоволокнистый порошок, не содержащий комков), сокращается расход реагентов.730692 Деструктирующая среда Изменение СПр за время (мин) Температура термообработки, оС 30 60 120 180 0,1% РС В -толуол Ь То же80 180 100 0,01%Т 1 СР -хлороформ 50 То же11 С 8 гексан 70 50 70 80 170 270 100 150 130 170 140 120 Составитель Т, МартинскаяРедактор Т, Киселева Техред М. Кузьма Корректор Ю. Макаренко Заказ 1450/7 Тираж 549 Подписное БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и ожрытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Юформула изобретенияСпособ получения порошкообразной целлюлозы пропиткой целлюлозы 0,1-1% раствором кислоты Льюиса в нейтральном. или протонодонорном органическом растворителе при комнатной температуре с последующими промывкой и сушкой целе ного продукта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с пелью повышения эффективности и интенсификации процесса, кропи 310 230 240 260 220 230 450 320 360 240 170 170 290190 295 210 270 40 танную целлюлозу подвергают термообработке при 70-100 С в течение 60-180 О м 3 Ж.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе45 е 1, Патент ГДР М 106866,кл. С 13 К 1/02, опублик. 1974,2. Авторское свидетельство СССРМ 507584, кл. С 08 В /00, 1973