Способ получения карбоксиметилцеллюлозы

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскинСоциалистическихРеспублик и 859374(51)М. Кл. с оз в (г с присоединением заявки М Гоеударстеенный комитет СССР да делам изобретений и открытий(72). Авторы изобретения Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетических смол(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОКСИМЕТИЛЦЕЛЛ 10 ЛОЗЫ Изобретение относится к химической технологии, в частности к способам получениянизковязких простых эфиров целлюлозы -карбоксиметилцеллюлозы (КМЩ, которая находит широкое применение в фармацевтической, бумажной, текстильной и других отрас.лях промышленности,Известен способ получения низковязкойКМЦ в котором перекись водорода в количестве 0,001 - 0,1 ч. на 1 ч. целлюлозы вводят в реакционную смесь на стадии карбоксиметилирования или после него и деструкциюведут при 40 - 80 С в течение 15 - 30 мин, затем,массу нейтрализуют уксусной кислотой,фильтруют, промывают водным этанолом исушат, Полученный продукт имеет вязкость2%-ного водного раствора 30-35 сПз 11.Недостатками этого способа являются за.труднение процесса очистки и последующегоотжима за счет сильного набухания низкомолекулярного продукта в водных растворахспиртов, большие потери продукта за счетрастворения низкомолекулярных фракций, получение ороговевшего продукта, необходимость использования для очистки более концентрированных растворов спиртов, что повышаетнх расход на очистку. Наиболее близким к предлагаемому является способ получения низковязких карбоксиметиловых эфиров целлюлозы, включающий обработку целлюлозы раствором гидро.окиси щелочного металла, карбоксиметнлирование, фочистку, деструкцию получаемого 1 Опродукта перекисью водорода и сушку. Сутшсу проЪодят при 200 - 250 С до разложения перекиси водорода на 95% (90 мин). При этом содержание воды не должно превышать 75% (2),Недостатками этого способа являются усложкение технологического процесса за счет со.здания дополнительных стадий обработки го тового продукта, необходимость тщательного перемешивания для равномерного распределения малых количеств деструктирующего ре.20агента (содержание воды не более 75%), а также необходимость создания требуемого рН среды за счет введения бикарбонатов и едкого патра, кроме того затрудняются условия суш 859374ки, так как продукт содержит большое количество воды,Цель изобретения - упрощение процесса,Поставленная цель достигается тем, что вспособе получения карбоксиметилцеллюлозы,включающем обработку целлюлозы растворомгидроокиси щелочного металла, карбоксиметилирование, очистку, деструкцию получаемогопродукта перекисью водорода и сушку, деструкцию проводят введением перекиси. водорода на стадии очистки за 5 - 10 мин до ееокончания и сушку проводят 30-60 мин при60-140 С.Согласно предлагаемому способу целлюлозчобрабатывают 10-кратным количеством 20 -3 ного водного раствора едкого натра, отжимают до (2,5 - 3,5)-кратного веса, измельчают, обрабатывают монохлоруксусной кислотой или смесью монохлоруксусной кислоты сее 1 атриевой солью при мольном соотношениицеллюлоза: МХУК, равном 1: 1,1 - 1,2, карбоксиметилируют и очищают водным растворомэтанола, вводяг перекись водорода в количестве 0,3 - 10% от веса КМЦ, перемешивают 5 -10 мин, отжимают и сушат при 60 - 140 С втечение 30 - 60 мин. При отжиме 1/3 перекисиводорода остается с продуктом, а 2/3 уходятс раствором этилового спирта и используютсядля повторных обработок,П р и м е р 1, 100 вес.ч, сульфитной целлюлозы обрабатывают 1220 вес,ч. водного раствора едкого натра концентрации 21% в течение1 ч при 20 С, отжимают до 3-кратного веса,измельчают в измельчителе типа Вернер -Пфляйдерер в течение 1 ч, смешивают с64 вес.ч, монохлоруксусной кислоты и карбоксиметилируют в течение 2 ч при 80 С,300 вес.ч. технической КМЦ очищают50% ным раствором этилового спирта при мо.дуле 8 до содержания примесей 1 - 2%, затемдобавляют 1,3 вес.ч. (0,26%) 30%-ного раствора перекиси водорода, перемешивают в течение 5,мин, затем КМЦ отделяют от водноспиртового раствора и сушат при 60 С в течение 30 мин. Полученный продукт имеет степень замещения 0,64, вязкость 2/-.ного водного раствора 240 сПз, без введения перекиси - 700 сПз, содержание воды 9,8%,П р и м е р 2. 300 весл, технической КМЦ,полученной до примеру 1, очищают 60%-нымводным раствором этилового спирта при мо.дуле 8 до содержания примесей 1-2%, добав.ляют 6,7 вес,ч. 304-ного раствора перекиси 5 1 О 15 20 25 ЭО 35 40 45 50 водорода, перемегдивают 10 мин, отделяют отводно-спиртового раствора 1 процент перекисиводорода на продукте 0,4) и сушат при 120 Св течение 40 мин, Степень замещения полученного продукта 0,62, вязкость 2 о-ного водного раствора 80 сПз, без введения перекиси-.70 сПз, содержание воды 10%,П р и м е р 3. (На повторное использованиеводно-спиртового раствора с перекисью водорода) .300 вес.ч. технической КМЦ, полученной попримеру 1, очищают 60 о.ным раствором этилового спирта до содержания примесей 1 - 2%,затем используют водно-спиртовый раствор,содержащий 0,8% перекиси, добавляют еще2,2 вес,ч, (0,4%) перекиси водорода, перемешивают 10 мин, отделяют от водно-спиртовойсмеси и сушат при 120 С в течение 40 мин.Степень замещения КМЦ 0,62, вязкость 2 ноговодного раствора 82 сПз, содержание воды 10%,П р и м е р 4, 300 вес.ч. технической КМЦ,полученной по примеру 1, очищают 6 нымводным раствором этилового спирта до содержания примесей 1 - 2%, добавляют 10 вес,ч.(2%) 30 о-ного раствора перекиси водорода,перемешивают 8 мин, отделяют от водно-спиртового раствора и сушат при 140 С в течение60 мин, Вязкость 2% ного водного раствора30 сПз, содержание воды 9,5%,П р и м е р 5 1 Известный способ). 300 вес.ч.технической КМЦ, полученной по примеру 1,очищают водным раствором лилового спирта,отжимают до содержания воды 27%, перемешивают с 50 вес,ч. 0,8 о-ного водного раствораперекиси водорода (0,4% к весу КМЦ) виэмельчителе в течение 30 мин, затем сушатпри 120 С в течение 90 мин (такая продол.жительность сушки необходима из-за высокогосодержания воды в реакционной смеси). Полученный продукт имеет степень замещения 0,64,вязкость 2 о-ного водного раствора 100 сПэ,содержание воды 15%.П р и м е р 6, 300 вес.ч. технической КМЦ,полученной по примеру 1, очищают .60%-нымраствором этилового спирта, добавляют 6,7 вес.ч,3 ной перекиси, перемешивают 10 мин, отде.ляют от водно-спиртового раствора и сушатпри 55 С в течение 30 мин, Полученный продукт имеет вязкость 2%.ного водного раствора150 сПз, содержание воды 15%.Сравнительные данные по получению КМЦизвестным и предлагаемым способами приведены в таблице,859374 1. Патент Англии Но 1131251, кл. С 3 А,1 опублик, 1968, 2. Патент Англии У 1139637, кл. С 3 А, опублик. 1969 (прототип),Составитель Т. МартинскаяТехред А. Ач Корректор Е. Рошко редактор В, Петраш Заказ 7466(40 Тираж 530 ПодписноеВНИИПИ Государственното комитета СССРпо пелам изобретений и открыткй113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4(5 Фипмап П 11 П Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 7Как видно иэ данных таблицы, в предлагае мом сйособе исключена стадия дополнительно.го смещения КМЦ с водным раствором перекиси водорода, за счет чего сокращается продолжительность обработки на 50 - 70 мнн.Предлагаемый способ получения карбоксиметилцеллюлоэы позволяет повысить техноло.гичность процесса за счет исключения стадии обработки очищенной КМЦ водным раствором перекиси водорода, при этом введение переки си водорода на стадии очистки дает возможность получать более однородный продукт эа счет равномерного распределения перекиси водорода.Формула изобретенияСпособ получения карбоксиметилцеллюлозы, включающий обработку целлюлозы раствором гидроокиси щелочного металла, карбоксиметилнрование, очистку, деструкцию получаемогопродукта перекисью водороца и сушку, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса, деструкцию проводят введением перекиси водорода на стадии очистки за5 - 10 мин. до ее окончания и сушку проводят 30-60 мин при 60 - 140 С. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе