Способ получения ацетатов целлюлозы

(22) 15.01,826) 07, 08.83, Бюл. И 292) М, Я, Иоедович, И. Ф. КаймиМ. Евлева и В, П, Карливан.1) Ордена Трудового Красногомени институт химии древесиныАН Латвийской ССР(56) 1. Роговинтехнологии химнчфХимияф, 1974,2. БытенскийПроизводство эфирХимия", 1974,(54) (57) СПОСОБ ТАТОВ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ рованной целлюлозы смесью, состоящей уксусного ангидрида в две стадии с посл целево 1 о продукта, с я тем, что, с це должительности проц на первой стадии ис содержания в ацетил ной кислоты и 50-6 в ацетилирующей см(7 ь,а лью соесса,пользуют 088.8)3. А, Основы химиивских волокон. Мт. 1, с. 466-469.В ЯКузнецова Е,Пов целлюлозы, Л.,с, 54 (прототип). и смес 0% содержанияной кислоты СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИ К АВТОРСИОМ ПОЛУЧЕНИЯ АЦЕ- обработкой активиацетидирующейз уксусной кислоты, и серной кислоты, едующим выделениемт л и ч а ю ш и йкращения проддя обработки30-33% отИзобретение относигся к производствву эфиров целлюлозы и может быть использовано при получении волокон, пленок, пластмасс и лаков на основе ацетатов целлюлозы, 5Известен способ гомогенного получения ацетатов целлюлозы в среде уксуснойкислоты обработкой предварительно активированной целлюлозы смесью уксусногоангидрида, уксусной кислоты и сернойкислоты (катализатора) при содержанииуксусного ангидрида в смеси около 50%содержании катализатора до 10% и модуле целлюлоза: ацетилирующая смесь1: 8-1: 10 Г 13, 15Наиболее дорогостоящим реагентомпри ацетилировании является уксусныйангидрид, стоимость которого составляет значительную часть затрат напроизводство конечного продукта, причем выделить непрореагировавший уксусный ангидрид из вязкого раствораацетата целлюлозы в реакционной среде (сиропа) практически не удается ион необратимо теряется при выделении 1ацетата целлюлозы. Поэтому проведениепроцесса ацетилирования целлюлозы сповышенным содержанием уксусного ангидрида (50%) в ацетилирующей смесизначительно удорожает производствоацетатов, Однако снижение содержанйя уксусного ангидрида в смеси ниже 50%резко уменьшает скорость реакции, что, приводит к увеличению продолжительностии уменьшению производительности процесса ацетилирования, а также к ухудшению качества конечного продукта,Увеличение содержания катализатора свы .ше 10% для.повышения скорости ацетилирования неприемлемо, так как приводит 40к ухудшению стабильности ацетатов,уменьшению их степени лолимеризациии снижению физико-механических свойств. Наиболее близкий к предлагаемому 45 является способ получения ацетатов целлюлозы ацетилированием активированной целлюлозы уксусным ангидридом в среде уксусной кислоты в присутствии серной кислоты в качестве катализатора. 50 Активацию целлюлозы проводят ледяной уксусной кислотой. Ацетилирующую смесь вводят последовательно сначала активированную целлюлозу обрабатывают уксусной кислотой, содержащей 1, 5% серной 55 кислоты, а затем проводя обработку уксусным ангидридом, во время которой проходит этерификация ( 2 . Недостатком известного способа является длительность процесса ацетилирования (не менее Х, 5,ч), что делаетневозможным сокращение продолжительности всего процесса,Белью изобретения является сокращениепродолжительности процесса,Поставленная цель достигается темчто согласно способу получения ацетатов целлюлозы обработкой активированной целлюлозы ацетиаирующей смесью,состоящей иэ уксусной кислоты, уксусного ангидрида и серной кислоты, в двестадии с последующим выделением целевого продукта, для обработки на первой стадии используют 30-33% от содержания в ацетилирующей смеси уксусной кислоты и 50-60% от содержания вацетилирующей смеси серной кислжы,Предлагаемый способ проведения процесса ацетилирования значительно увеличивает его, скорость. Благодаря повышению скорости процесса ацетилированияпри двухэтапном его проведении содержание уксусного ангидрида в ацетилирующей смеси может быть снижено,Обработку уксуснокислым растворомфатализатора на первом этапе проводятпри комнатной температуре (20-25 С)в течение 10 мин. Повышение температуры обработки приводит к деструкции целлюлозы, что ухудшает качество ацетатов.Увеличение продолжительности обработкисвыше 10 мин не влияет на скорость .ацетилирования, Концентрация катализатора в уксусной кислоте при обработ-.ке составляет 2-4 %, Меньшие концентрации затрудняют регулированиежидкостного модуля, а большие - осложняют равномерность обработки и ухудшаютвоспроизводимость .реэулыгатов,е На фиг. 1 приведена зависимость константы скорости ацетилирования от содержания уксусного ангидрида в смеси при ацетилировании цо известномуспособу (кривая 1) и предлагаемому способу (кривая 2); на фиг. 2 - зависимость константы скорости ацетилирования от содержания катализатора (в процентах) от его общего количества на. первом этапе ацетилирования целлюлозы по предлагаемому способу. Для ацетилирования используют целлюлозу марки фФлоренье" предварительно активированную уксусной кислотой"при модуле 1;1, температуре 50 С в течение 1. ч..целлюлозу обрабатывают 3%-ным ук, сусно-кислым раствором катализатора,содержащим 50% от общего количествакатализатора (т.е, 5% от массы целлк.лозы) и 30% от содержания в ацетилирщей смеси уксусной кислоты, в течение10 мин нри комнатной температуре. Затем добавляют смесь уксусною ангидри-да, и остального количества уксуснойкислоты и катализатора (серной кислоты) при содержании уксусного ангидрида 30% от общего количества реагентов. Температуру реакции после этогоподдерживают 40 С. Жицкостный модульсоставляет 1: 8,П р и м е р 2. Активированную целлюлозу обрабатывают 3%-ным уксуснокислым раствором серной кислоты, содержащим 60% от общего количествакатализатора и 33% от содержания вацетилирующей смеси уксусной кислоты 0 3 6 3 4 0 2 0 4 Извест 26 саолжение таблиц 620 3 62 5 62,0 3 62 6 вестный 3499 4 в течение 10 мин, при комнатной тем пературе, Затем добавляют смесв уксусного ангидрида, уксусной кислоты и катализатора при содержании уксусного ангидрида 33% от общего количества ую- раегентов. Температуру реакции послео этого поддерживают 40 С. Жидкостный модуль составляет 1: 9.П р и м е р 3. То же, что и в при мере 2, только содержание уксусного ангидрида составляет 35% от общего количества реагентов, а.жидкостный модуль составляет 1: 10.Кинетические характеристики про цесса ацетилирования, свойства сиропов и ацетатов, полученных по извесчс-. ному и предлагаемому способам, приведены в таблице.Полученные результаты показывают, 20 . что предлагаемый способ .позволяет сократить длительность процесса ацетилирования в 2,5 раза.13033499 М, ам РОЮ ЮЩ РРРР Яя 8 Составитель Т. МартинскаяТехред Т.Маточка К актор Н, Рау П 5588/2 ВНИИПИ а СССРкрита й каи набд. 4/8 П г. Ужгород, ул, Прое Филиа 8 Тираж 494 Государственного комит ио делам иаобретений и от 13038, Москва, Ж 338, Раушс