Способ получения аммониевой соли карбоксиметил-целлюлозы

и 1990762 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22 Заявлено 190881(21) 2905792/3333928/23-05 сприсоединением заявки М С 08 В 15/04 Государственный комитет СССР ао делам изобретений и открытийОпубликовано 2301,83. Бюллетень М 3 Дата опубликования описания 230183 Л 11 ЪТ.Е. Ивченко, ЛП. Козлова и Т.А ЩушкзойЪ(72) Авторыизобретения 71 Заявите 4) ОБ ПОЛУЧЕНИЯ АМИОНИЕВОЙ СОЛИКАРБОКСИИЕТИЛЦЕЛЛЮЛОЗЦ.н в вид ком у ниеИзобретение относится к получению водорастворимых высокомолекулярных производных карбоксиметилцеллилозы и может быть использовано в радиоэлектронной технике для получе- ния "зарядчиковф - стабилизаторов при производстве конденсаторов методом электрофореза, а также в качестве загустителя печатных красок, пропиточного материала в текстильой и бумажной промьхаленности, связукхцего материала в трубках флуоресцентных ламп, в качестве упаковоч ной пленки, промежуТочного продукта.Известен способ получения аммо вой соли карбоксиметилцеллюлозы в две .стадии. На первой стадии действием минеральных. кислот на натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы получают собственно карбоксиметилцелЛюлозу, обозначаемую как Н-Форма или Н КИЦ. Она является более сильной кислотой, чем уксусная или угольная, и при обработке газообразным аммиаком или углекислым аммонием дает аммониевую соль карбоксиметилцеллюлозы (ИН 4-КИЦ) . Реакция образования МН 4-ИП нейтрализацией углекислым аммонием протекает медленно и в результате образуется ИН 4-КИЦ в виде гранул или хлопьев. Если Н-КИЦ нейтрализуют аммиаком, то реакция протекает быстро н сопровождается сильным экзотермическим эффектом 1 11.Недостатком указанного способа является то, что процесс получения ХН 4-КИЦ протекает в две стадии, он длителен, а продукт получается либо в виде нестабильного геля, либое порошка, загрязненного избытглекислого азвония. Наиболее близким к предлагаемому является способ получения амаониевой соли карбоксиметилцеллюлозы, согласно которому 0,4 вес.ч. Ха-КИЦ растворяют в 100 вес.ч. горячей (70 С) води при интенсивном перемешивании. Затем полученный растворФильтруют в горячем состоянии и продавливают через колонку, запол- .ненную деминерализованной смолой, при 50-60 С. Концентрация катиона натрия уменьшается до 0,5. 3 Мтекаюший коллоидный раствор Н-КИЦ обрабатывают 28-ным водным раствоРом аммиака и получают разбавленный ЗО 0,4-ный раствор ЙН -КМЦ Ы .К суцественным недостаткам известного способа относятся большое число операций (растворение Иа-КМЦ в горячей воде, перемешивание, фильтрование, заполнение колонки деминерализованной смолой, продавливание 5 раствора Иа-КМЦ через колонку, обработка аммиаком), необходимость регенерации ионообменной смолы, получение основного продукта в виде крайне разбавленного (0,4-ного водного 10 раствора) .Целью изобретения является получе- ние деленого продукта с низким содержанием золы и сокращение и упрощение процесса, 15Поставленная цель достигается тем, что по способу получения аммониевой соли карбоксиметилцеллюлозы обработкой натриевой соли последней соединениями аммония, в качестве соединений аммония используют аммо-. ниевую соль неорганической кислоты, для обработки используют порошкообразную натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы и обработку проводят 25 при соотношении натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы и аммониевой соли неорганической кислоты 1:3-5 (моль) с постоянным удалением побоч- . ных продуктов из сферы реакции.Способ можно проводить предварительно обрабатывая порошкообразную натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы 10-15-ным водным раствором неорганической кислоты с проведением обработки 70-80-ным спирто-вод- нЬм раствором аммиака при соотношении натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы, кислоты и аммиака 1:1,5-2,5:2-4 (моль).П р и м е р 1. Навеску Иа-КМЦ 40 (степень замещения 55, степень полимеризации 500) в количестве 96,8 г (0,4 моль) смачивают 70-80-ным раствором этанола и заполняют ею стеклянную трубку (диаметр 38 мм, 45 высота 450 мм), снабженную фильтром и краном. 20 Затем проводят обработку насыценным раствором хлористого аммония64,2 г (1,2 моль) в 800 мл 60-ного 50раствора этанола с удалением продуктов реакции со скоростью3-4 мл/мин. Время прохождения реакции 4 ч,По истечении указанного времени 55полученную ИН 4-КМЦ промывают70-80-ным раствором этанола добтсутствия ионов Иа и СК (900 мл),серным эфиром (200 мл),сушат подвакуумом и выгружают, Выход сухого продукта составляет 98,Содержание золы в продукте 0,19,а содержание азота 3,78, что соответствует степени превраценияпо азоту 99,9, 65 П р и и е р 2. авес:му Ча-КМП(0,4 моль) смачивают 70-80-нымраствором этанола и заполняют еюстеклянную трубку, снабженную фильтром и краном (диаметр 38 мм, высота 450 мм).Затем проводят обработку насыщенным раствором ИН 4 НСО 158,1 г(2,0 моль) в 2500 мл 70-ного раствора этанола) с удалением продуктовреакции со скоростью 5-6 мл/мин.Время прохождения реакции 6-7 ч.После промывки 70-80-ным раствором этанола до отсутствия ионов Иаи НСО(л 900 мл) полученную ИН 4-КМЦобрабатывают серным эфиром (200 мл),сушат под вакуумом и выгружают.Выход сухого продукта 98.Содержание золы в продукте 0,15,а содержание азота 4,6, что соответствует степени превращения поазоту 99,0. Причем, в качестве аммониевых солей можно испольэоватьИНАЯ, ИНАИО и др.П р и м е р 3. Навеску Иа-КМЦ -технический продукт, содержащий основного вецества 50 (степень замещения 85, степень полимеризации500) в количестве 193,6 г (0,4 мольосновного вещества) смачивают15-ным водным раствором НЯО,. и загружают в стеклянную трубку (диаметр55 мм, высота 600 ми), снабженнуюфильтром и краном,Затем Иа-КМЦ обрабатывают 15-нойсерной кислотой ,общее количество15-ной кислоты - 360 мл (0,6 моль)3,удаляя продукты реакции со скорос-,тью 3-4 мл/минЗатем полученнуюН-КМЦ проьывают водой до отсутствиясульфат-ионов (проба с ВаС 1)96-ным спиртом (200-250 мл) и обрабатывают 500 мл 80-ного спиртового-аммиачного раствора, содержацего 100 мл 25-ного раствора аммиака (0,8 моль) .После этого полученную ИН 4 -КМЦпромывают спиртом и эфиром (по200 мп), сушат под вакуумом и выгружают.Выход сухрго продукта 97,8, считая на основное вещество.Время прохождения реакции 5-6 ч.Содержание эолы в продукте 0,05,а содержание азота 5,1, что соответствует степени превращения поазоту 96,5,П р и м е р 4. Навеску Иа-КМЦФормула изобретений Составитель Т. ИартинскаяРедактор Н. Егорова Техред А.Бабинец Корректор В.Прохнено Заказ 50/34 Тираж 492 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 кислоты 900 ип (3,0 моль). Продукты реакции удаляют .со скоростью 3-4 мл/мин. Затем полученную Н-КИЦ промывают водой до отсутствия сульфат-ионов (проба с ВаС 1 г ), 96-ным спиртом (200-250 мл) и обрабатывают 700 мл 70-ного спирто-аммиачного раствора, содержащего 200 мп 25-ного раствора аммиака 1,6 моль).После этого полученную ХН 4-КИЦ промывают спиртом и эфиром (по 200 мл), сушат под вакуумом и выгружают. Выход сухого продукта 98,6.Содержание золы 0,02, а содержание азота 4,64, что соответствует степени превращения по азоту 99,9. Причем, вместо 10-15-ных растворов Нг 504 можно использовать растворы соляной и фосфорной кислот.Использование предлагаемого способа получения аммониевой соли КИЦ с постоянным удалением побочных продуктов из зоны реакции позволяет, по сравнению с известным способом, получить основной продукт в виде чистого порошкообразного вещества с низким содержанием эолы (0,2), ;высокой степенью превращения по азоту Ь 99) и высоким выходом98),При осуществлении предлагаемогоспособа отпадают такие трудоемкиеоперации, как растворение высокомолекулярного вещества Ха-КИЦ в воде,фильтрование полученного раствора,исключение работ под давлением, необходимость применения ионообменнойсмолы и т.п,1. Способ получения аммониевойсоли карбоксиметилцеллюлозы обработкой натриевой соли последней соединениями аммония, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью получения целевого продукта с низким содержанием золы и сокращения и упрощения процесса, в качестве соединений аммо 1 О ния используют аммониевую соль неорганической кислоты, для обработкииспользуют порошкообразную натриевуюсоль карбоксиметилцеллюлозы и обработку проводят при соотношении нат 15 риевой соли карбоксиметилцеллюлозыи аммониевой соли неорганическойкислоты 1:3-.5 моль) с постояннымудалением побочных продуктов иэ сферы реакции.;щ 2, Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что порошкообразнуюнатриевую соль карбоксиметилцеллюлозы предварительно обрабатывают10-15-ным водным раствором неорга 25 нической.кислоты, а обработку проводят 70-80-ным спирто-водным раствором аммиака при соотношении натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы, кислоты и аммиака 1 г 1,5-2,5:2-4 (моль),30 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Степанов А.С. О загустителяхпечатных красок. - "Новые технологические процессы хлопчато-бумажноЗ 5 го производства", Ярославль, вып. 35,1976, с. 109.2. Патент СШЛ Р 2824814,кл. 117-33,5, опублик. 1958 (прототип) .