Способ получения ацетатов целлюлозы

О П И С А Н И Е 11175807ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Саитских Социалистических Республико делам изобретении исания 30.07,80 5) Дата оп иковани рыт(72) Авторы изобретения арипджанов и Х. У. Усман 71) Заявител 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЦЕТАТОВ ЦЕЛЛ Ы Изобретен сложных эф бил ьных ац мых в прои пл астм асс. Известен люлозы, где меняют миие относится к производству иров целлюлозы, а именно стаетатов целлюлозы, используезводстве ацетатных волокон и пособ получения ацетатов целв качестве катализаторов приральные кислоты. катализаторы, наприм астворяется в ацетилио ессе пол чения а етат Применяемые ер серная кислота, р Ру ющей смеси в пр ц У ц ов целлюлозы 11.Недостатком этого способа является наличие в полученных ацетатах целлюлозы примесей сульфоэфиров, ухудшающих их качество.Наиболее близок к предлагаемому изобретению способ получения ацетатов целлюлозы гомогенной этерификацией целлюлозы уксусным ангидридом в присутствии в качестве катализатора соли металла, например хлористого цинка, как в чистом виде, так и в смеси с другими катализаторами;2.Однако вследствие применения больших количеств хлористого цинка и трудности его регенерации, этот способ и катализатор не нашел практического применения.Целью изобретения является снижение расхода катализатора и получение однородного и термостабильного продукта.Поставленная цель достигается тем, чтопри ацетилироваиии в качестве катализатора используют смесь хлористого цинка ХпС 1 з и пятихлористого фосфора РС 1 при соотношении 4: 1 4,5 - 0,5 в количестве 2 - 10% (от массы целлюлозы) при 40 - 60 С.Применение таких веществ дает возможо ность более глубоко проводить реакцшоэтерификации без ухудшения качества ацетатов целлюлозы.П р и м е р 1. К 10 г целлюлозы (распущенного пинта) добавляют 0,2 г (25 с) сме си, состоящей из 0,16 г хлористого цинка(ХЦ) и 0,04 г хлористого фосфора (Ф), растворенного в 50 мл уксусной кислоты, реакционную смесь помещают в стеклянную банку емкостью 250 мл с пришлифоваишой О пробкой и перемешивают целлюлозу дляобеспечения равномерности протекания процесса активирования. Затем в активированную целлюлозу (при 20 С в течение 18 ч) .приливают 30 мл уксусного ангидрида и пе реносят в емкость на 300 мл снабженнуюмеханической мсшалкои. После введения ацетилирующей смеси помещают пробирку в водяную баню и поддерживают 60 С. Рсакционную массу перемешивают, определяя ЗО .однородность проб. По достижении гомо751807 Таблица 1 Влияние соотношения ХЦ и ХФ на скорость ацетилирования целлюлозы и свойства полученных продуктов,генной однородности смесь разбавляют лри комнатной температуре смесью 30 мл метиленхлорида и 70 мл уксусной кислоты. После перемешивания в течение 15 мин раствор высаждают в горячую воду (70 - 80 С),Высаженный продукт промывают большим количеством дистиллированной воды и высушивают при 50 С до постоянного веса.Выход ацетатцеллюлозы (АЦ) в виде аморфного белого порошка составляет 17 г.Свойства полученных АЦ приводятся в табл. 1 и 2,П р и м с р 2. 0,5 г (5%) смеси, состоящей из 0,4 г ХЦ и 0,1 г ХФ, растворяют в 50 мл уксусной кислоты. Затем проводят активирование целлюлозы аналогично описанию в примере 1 и получают АЦ,Пример 3, 0,8 г (8%) смеси, состоящей из 0,64 г ХЦ и 0,16 г. ХФ, растворяют в 50 мл уксусной кислоты, Затем проводят активирование целлюлозы аналогично описанию в примере 1 и получают АЦ.П р имер 4. 1 г (1 Оо/о) смеси, состоящей из 0,8 г ХЦ и 0,2 г ХФ, растворяют в Из табл. 1 видно, что процесс этерифпкацип 5 О/о ХЦ (при 60 С в течение 12 ч) не протекает, В этих условиях в присутствии 50/о ХФ получается деструктированный препарат (уменьшается удельная вязкость и выход получаемого АЦ). Но при совместном действии они оказываются более эффективными катализаторами. С увеличением содержания ХФ в смеси повышается скорость ацетилирования, При ацетилировании целлюлозы, использование смеси ХЦ и ХФ при соотношении 4: 1 достаточно для получения однородных и стабильных ацетатов целлюлозы.В табл. 2 приведены данные о влиянии количества катализаторов на процесс ацетплирования целлюлозы и некоторые свойства полученных АЦ. 50 мл уксусной кислоты, Затем проводятактивирование целлюлозы аналогично описанию в примере 1 и получают ЛЦ.Для сравнения были получены АЦ при5 .тех же условиях с известным катализатором серной кислотой (см. табл. 2 примеры5 - 7); ацетилирование с ХЦ и ХФ (см. при.меры 8 и 9).Удельную вязкость 0,5/о -ного раствора1 О АЦ в смеси метилепхлорида и спирта (9:)при 20 С определяют в впскозимстре типаДГ 29, 73 - 11, с диаметром капилляра073 мм,Термостабпльность полученных образцов15 АЦ определяют по температуре начала изменения цвета в процессе прогрева на воздухе (ГОСТ 12008 - 67) .Потеря веса в процентах от исходнойпосле экспозиции на воздухе при нагреве до2 О 300 С (через 30 - 35 мин от начала опыта),определяют при помощи торзионных весов. В табл, 1 приведены данные о влияниисоотношения ХЦ и ХФ на процесс этерифп кации целлюлозы и некоторые свойства полученных АЦ. Из полученных данных следует, что прпувеличении количества смеси ХЦ и ХФ (при соотношении 4: 1) до 10 О/о, каталптп ческая активность повышается и получаются стабильные продукты. Высокая каталитическая активность проявляется в присутствии серной кислоты.35 Но, наблюдается заметное изменение цвета и потери веса (ухудшается термоста.бильность АЦ),Использование изобретения позволяет 40 получать ацетаты целлюлозы высокого качества, использовать катализаторы с меньшим расходом, увеличить активность катализатора в 20 - 50 раз, что дает значительную экономию,751807 Таблица 2 Влияние количества катализаторов на скорость ацетилирования и свойства ацетатов целлюлозыТермостабильность Количествакатализатора, % (от массы целлюлозы) Продолжитель.ность реакции,ч Удельная вязкость Началоизмененияцвета, С Катализатор Пример Потеря веса,%0,71 0,72 10,6 7,2 4,5 2,4 0,8 0,5 0,2 Не ацетилирует Деструкцирует ХЦ и Хф Серная кислота ХЦ Хф хлористым фосфором при соотношении 4,5: 0,5 - 4: 1 в количестве 2 - 107 о от массы целлюлозы. Ф о р м ул а изобретения Способ получения ацетатов целлюлозы гомогенной этерификацией целлюлозы уксусным ангидридом в присутствии катализатора, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения расхода катализатора и получения однородного и термостабильного продукта, в качестве катализатора используют смесь хлористого цинка с пятиИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. 3. А. Роговин. Целлюлоза и ее производные. М Мир, 1974, т. 2, с. 56.2. 3, А. Роговин. Химия целлюлозы, М.,1 О Химия, 1972, с. 320 (прототип). Составитель Т. МартинскаяРедактор Л. Герасимова Техред А, Камышникова Корректор М. Полякова Заказ 1733/3 Изд.434 Тираж 569 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 475 Типография, пр, Сапунова, 2 1 2 3 4 5 б 7 8 9 5 8 10 2 5 10 2 - 10 2 - 10 0,72 0,71 0,71 0,68 0,60 294 296 296 296 208 190 170 4,3 4,1 4,1 4,0 20,0 28,0 40,0