Способ получения карбаматов целлюлозы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 13064 54 С 08 В 1 БРЕТЕН 1 "Ф4 АМАТОВ ЦЕЛрмоо ного боткои целлюлоз 2,5-32 ч при 1 го произ 50 С. 4 СУДАРСТВЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССРО делАм изОБРетений и ОткРытий ОПИСАНИЕН, ПАТЕНТУ(72) Еоко И. Хуттунен, Олли Турунен,Пео Мандел, Видар Еклунди Курт Екман (Г 1)(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБЛЮЛОЗЫ(57) Изобретение относится к химической технологии, а именно к получениюкарбаматов целлюлозы, которые могутбыть использованы для приготовлениярастворов для формования гидратцеллюлозных иэделий. Изобретение позволяет получить растворимые в щелочикарбаматы целлюлозы за счет того,что целлюлозу обрабатывают мочевинойв среде жидкого аммиака при молярном соотношении целлюлозы и мочевины0,5"3,0 в течение 3-6 ч с последую-,щим испарением аммиака и те бра6478 2СП 341 и содержит 1,7 Х азота, Продукт растворяют при -5 С в водномрастворе, содержащем 10/ БаОН и 2 .ЕпО. Вязкость раствора по шарикусоставляет 50 с, число загустевания1485, содержание целлюлозы в растворе 5,5П р и м е р 2, Три порции целлюлозы по 30 г в каждой обрабатывают 10 аналогично примеру 1 и пропитываютпри -40 С 500 мл аммиака, в которомрастворяют соответственно 11,1; 22,2и 33,3 г мочевины, причем молярноеотношение мочевины и целлюлозы 1,2 15 и 3. Время пропитки составляет соответственно 5,5; 6 и 6 ч,Температуру образцов целлюлозыподнимают до комнатной после стадиипропитки и удаления аммиака. Затем 20 образцы целлюлозы помещают в ва-куумную печь и выдерживают в течение 3 ч при 136-137 С.Полученные образцы карбамата целлюлозы промывают после окончания реакции метанолом, три раза водой иеще раз метанолом. Определяют степень полимеризации и содержаниеазота в продуктах. Карбамат целлюлозы растворяют в растворе, содержа щем 01 БаОН и 2 окиси цинка, довязкости растворов по шарику 50 с.Результаты опыта приведены втабл,1.Таблица 1 Вяз- Содержа- кость, ние целс люлозыСП Садер- Числожание загусБ,тева- ния Партия 1485 50 5,5 341 1,7 1545 54,6 4,8 2 420 1,2 3 410 1,2 1425 50,8 4,8 лозы поднимают до комнатной и аммиакиспаряют.50 Температурную обработку проводятаналогично примеру 1 в вакуумной пеочи при 139-140 С. Продукты промывают метанолом и водой. 1 130Изобретение относится к химической технологии, конкретно к получению карбаматов целлюлозы, которые могут быть использованы для приготовления растворов для формования гидратцеллюлозных иэделий.Цель изобретения - получение растворимого в щелочи карбамата целлюлозы.П р и м е р 1Целлюлозу обрабатывают щелочью с целью снижения степени полимеризации (СП) до 300, нейтрализуют уксусной кислотой и промывают водой, сушат и измельчают в молотковой дробилке. 40 г обработанной таким образом целлюлозы при -40 С пропитывают 500 мл жидкого аммиака, в котором содержится 36 г мочевины (молярное соотношение мочевины и целлюлозы 2,5). Целлюлозу выдерживают в этом растворе при температуре ниже температуры кипения аммиака в течение 6 ч, после чего температуру медленно поднимают до комнатной, После испарения аммиака целлюлозу, содержащую мочевину, выдерживают в вакууме при 135 С в течение 3 ч. Все это время через печь пропускают поток воздуха, выбрасываемый соплом,Продукт реакции промывают метано лом, три раза водой.и еще раз метанолом. Воздушно-сухой продукт имеет Низкие числа загустевания свидетельствуют о том, что растворы пригодны для формования.П р и м е р 3. Две порции целлюлозы (30 г каждая), обработанные аналогично примеру 1, имеющие СП 430 и 350, пропитывают при о -40 С 500 мл аммиака, в котором растворяют мочевнну (7,8 и 6,2 г, соответственно), соотношениемочевины и целлюлозы 0,7 и 0,5. После пропитки в течение 6 ч температуру образцов целлюХарактеристики продуктов и ихрастворимость определяют аналогичнопримеру 2,Результаты опыта приведены втабл,2.13064 аблица 2 Тг Число СП СодерВяз Содержание,0 240 7 30 1440 81 б,1 8 яют 40 ны соотно2,7. Амми. температуевины и целчеви но раст шение м Примеро средней СП 3овой дробилке,БНВ(400 мл), в чевины и цел лоз ной ют при ко этого см ак испаре. Посл моч ором предваритель 360 0,9 77012 61,8- число загустевания слишком высоко и не может быть определено,Результаты опытов свидетельствуют о том, что когда содержание азо та мало, растворы содержат существенное количество нерастворимых частиц.П р и м е р ы 4-8. Производное целлюлозы, расщепленное щелочью до 20 СП 300, нейтрализуют уксусной кислотой и промывают водой, сушат и измельчают в молотковой дробилке.40 г обработанной таким образом целлюлозы пропитывают при -40 С 450 мл жидкого аммиака, в котором растворяют мочевину. Целлюлозу выдерживают в этом растворе при температуре кипения аммиака ниже -33 С в течение 3 - 6 ч, после чего аммиак упаривают при комнатной температуре. Термическую обработку проводят в вакуумной печи при 140-150 С.в те- о 1 О. 40 г целлюлозы5 измельчают в молотпропитывают в жидком 78 4пение 4-6 ч, В течение этого периода через печь пропускают поток воз. духа 20 л/мин, подаваемый соплом для орошения водой. Продукт реакции промывают метанолом, три раза водой и еще раз метанолом, СП этих воздушно-сухих продуктов определяют, применяют стандарт Б САН-С 15:62, в этилендиамине меди. Затем определяют содержание азота и растворимость, выраженную в виде числа загустевания, в 107.-ном растворе ХаОН при -5 С. П р и м е р 9. Опыт проводят по примеру 4, целлюлозу гидролизуют до СП 300 и нейтрализуют уксусной кислотой, промывают водой и сушат, Полученные таким образом 440 гцеллюлоозы пропитывают при -40 С 500 мл аммиака, в котором растворяют мочевину (отношение мочевины и целлюлозы составляет 3). Целлюлозу пропитывают этим раствором в течение 3 ч, после чего аммиак упаривают при.комнатной температуре. Обраоотанную таким образом целлюлозу нагревают в вакуумной печи при 132 С в течение 6,5 ч аналогично примеру 4. Полученные данные приведены втабл.З,К Ж 2 о, р Вязкость,с Содержание карбамата Степень полимеризациц кар-бамата целлюлозы целлюлозы, % 2,5 41,11,4 5000 95 3 41,8 1,5 2740 110 3,5 39,8 1,9 1360 99 8,0 255 8,0 250 8,0 245 8,0 240 1440 81 4,0 40,3 2,0 Составитель Л.АбрамоваТехред И.Попович Корректор Л.Патай Редактор О.Головач Тираж 438 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Заказ 1470/58 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная,4 люлозы нагревают в течение 16 ч при 120 С, промывают трижды в 1 л Н 0ди окончательно в 1 л метанола. После испарения метанола выход продукта 40,3 г, СП 230, содержание Н 2,3% К , (-5 фС в 10 ЯаОН) 1420, вязкость по шару 97 с ( условная вязкость ), содержание карбамата целлюлозы 8,5П р и м е р 11, 40 г целлюлозы со средней СП 355 измельчают в молотковой дробилке, пропитывают в жидком Внф 400 млУ в котором предварительно растворяют 40 г мочевины в соот" ношении мочевины и целлюлозы 2,7.Аммиак испаряют при комнатной температуре, После этого смесь мочевины и целлюлозы нагревают в течение 32 ч при 110 С, трижды промывают в 1 л Н О и окончательно промывают в 1 л меформула изобретения Способ получения карбаматов целлюлозы обработкой целлюлозы мочевиной с последующей термообработкой, о т " л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью получения растворимого в щелотанола. После испарения метанола выход продукта 40,5 г, СП 240, содержание М 2,2 Х, Кр 1200, вязкостьпо шару ( условная вязкость ) 100 с,содержание карбамата целлюлозы 8,5 . П р и м е р 12. 40 г целлюлозы со средней СП 300 измельчают в молотковой дробилке, пропитывают в жидком ЫН (400 мл), в котором предварительно растворяют 40 г мочевины в соотно" шенин мочевины и целлюлозы 2,7, Аммиак испаряют при комнатной температуре, После этого смесь мочевины и целлюлозы нагревают в течение 2,5;3,0, 3,5 и 4,0 ч при 150 С и продукт промывают и сушат аналогично примерам 10 и 11.Свойства продукта приведены в табл,440чи целевого продукта, обработку моче виной Проводят в среде жидкого аммиака примолярном соотношении моче- вины и целлюлозы 0,5-3,0 3-6 ч с последующим испарением аммиака, а термообработку проводят 2,545 32 ч при 110-150 С,