Способ получения поливинилового спирта

Союз Советскик Социалистических Республики 783301 ОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл,С 08 Г 116/06 С 08 Г 8/12 с присоединением заявки Йо Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(53) УДК 678. 744.72.02(088.8) Дата опубликования описания 03. 12. 80(71) Заявитель 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИВИНИЛОВОГО СПИРТАИзобретение относится к способуполучения поливинилового спирта(ПВС),который используют в качестве защитного коллоида при производстве поливинилацетатных дисперсий, в качествесвязующего для шлихтования хлопчатобумажной пряжи и по другим назначениям.Известен способ получения ПВС щелочным алкоголизмом, включающий порционную подачу спиртового раствораполивинилацетата (ПВА). Причем порции метанольного раствора ПВА с концентрацией 35-40 подают в метанольный раствор метилата натрия с концентрацией 0,05-0,5 при 40-65 С с таОкой скоростью, чтобы предыдущая порцияПВА завершила Фазу "геля" в реакционной смеси 11.Однако этот способ не предотвращает стадию гелеобразования, а потому требует применения мешалок специальной конструкции,Наиболее близким к данному по технической сущности и достигаемому 25эФФекту является известный способполучения ПВС, непрерывной подачей25-35-ного спиртового раствора ПВАв спиртовой раствор щелочи (концентрация щелочи в омыляющей ванне 001- 3 О 20,2, концентрация ПВА в спиртовомрастворе 25-35 вес.)21 . Соотношение спиртового раствора ПВА и спиртового раствора щелочи 1:0,04. Этот способ позволяет получитьгранулированный ПВС со степенью гидролиза ч 98,5.Однако этот способ позволяет получать продукт только в узком диапазоне молекулярных весов с характеристической вязкостью 0,6- 0,9 дл/г. Применяемый 25-ный спиртовый раствор ПВА (характеристическая вязкость 0,4-0,55 дл/г) имеет эфФективную вязкость, равную 0,4 10 . В случае применения спиртового раствора ПВА даже с концентрацией 28 масс. эФФективная вязкость при характеристической вязкости ПВА 1,29 дл/г составляет 2 104, что не позволяет реализовать процесс в промышленных условиях. Кроме того, даже при использовании низкомолекулярного ПВА выход гранулированного продукта с размером частиц 0,25-2 мм не превышает 50. В процессе также имеет место образование геля (длительность выделения ПВС составляет 2-3 мин). И наконец, проведение процесса в реакторах с интенсивным перемешиванием требует больших энергозатрат;,"- -Целью изобретения является уменьшение энергозатрат процесса и увеличение выхода продукта с широкимдиапазоном молекулярного веса.Эта цель достигается тем, чтоспиртовой раствор ПВА у эффективнойвязкостью ( Ъ - ) 1, 210 -1, 5104 сПзагружают в 0,21-1,20-ный спиртовыйраствор щелочи при весовом соотношении спиртового раствора ПВА и спиртового раствора щелочи от 1,0:0,5до 1:2.Для сокращения расхода спирта вкачестве разбавителя в омаляющей ванне наряду с метанолом используют иматочный раствор от омыления ПВА.П р и м е р ы 1-3 (контрольные).В колбу емкостью 250 мл, снабженнуюрубашкой, мешалкой со скоростью вращения 1000 об/мин и четырьмя тубусами для верхней загрузки компонентовреакции и нижней выгрузки готовогоПВС, загружают 60 мл метанола, 1,5 мл8-ного метанольного раствора йа 0 Н,нагревают смесь до 45-50 оС и приэтой температуре вводят в щелочнуюванну со скоростью 60 мл/ч (48 г/ч)28-ный метанольный раствор ПВА.-.П р и м е р 4 (контрольный),В аппарат емкостью 5 м , снабженный якорной мешалкой со скоростью вращения 42 об/мин, при температуре помещения загружают 1000 кг метанола, 42 кг(5 масс.)метанольного раствора щелочи и непрерывно в течение 20 мин при 40-45 оС загружают 2000 кг раствора ПВА в метаноле (температурараствора 40 оС).П р и м е р 5, В аппарат емкостью5 мз загружают метанол, метанольныйраствор щелочи и спиртовый растворПВА в количествах соответственнопримеру 4 и выдерживают реакционнуюмассу в течение 1 ч,Для стабилизации суспензии ПВСзагружают 14 кг 5-ного раствора щелочи, после чего суспензию ПВС в ма-точнике перекачивают насосом в другой реактор с мешалкой со скоростьювращения.,15 об/мин, где выдерживаютпри 56-58 фС в течение 1 ч.П р и м е р 6. Процесс проводят 15 аналогично примеру 5, но только в качестве исходного полимера используютнизкомолекулярный ПВА с (,Я=0,45 дл/г.П р и м е р 7. В аппарат емкостью0,6 м, снабженный мешалкой со скощ ростью вращения 210 об/мин, загружают 272 кг маточного раствора, полученного в процессе по примеру 5,48 кг8-ного раствора щелочи, после чегопри 45-50 ОС загружают 160 кг 10-ногораствора ПВА в метаноле.После часовой выдержки реакционной массы при 50-55 оС для стабилизации суспензии ПВС загружают 10 кг8-ного раствора щелочи и процесспродолжают еще 1 ч. Затем хорошо ЗО гранулированный порошок отделяется отматочного раствора на центрифуге.П р и м е р 8. Процесс проводятаналогично примеру 5, но в качествеисходного ПВА используют раствор ПВА 5 с эфФективной вязкостью 2 10.Условия и результаты опытов показаны в таблице.ФВниоиеоаэ 0 бЭИИиО ояээй а чиеЫдэе эийэйнэинои онао оо о 6х е о х х о о ц о о -1 Х С о ч а О сч о ах э Ф 3о хафю он4;к охх ц х хХ О Е 66 Х ВЖ Ь Юа О оЩ ф а о э 6 ф ф хс0 Э ю цх 6 Э х С 3 Е 6 а ххо нхц охэ офн охЦ Э Эоа ойдо ф ф 0 Ю оао о Эохи Р1"ф Ээ аноххфхДио х.аэ хх Ей о 3,хэ н х хо хц хоа 6 0хЭО оиэо 8 юЦ айовы оз,й(Ц Ц (Ч х ох с ЩО) е о д фю Щс а цоРЗЦйй СФйх гахн оах 8,оц оа ох а нхд Ф И ю хФ цхо й хО ю о нйо 6 ое. аэм И Рх я Е м охнхо х . цо а ю а с ф о ао с н лох с ф е сасч хх Хюх Щ Щ Щ й в 3 ао) аэ ай и ми хЮ Цддо 1 1", х тххх яхяо ммАх ЦАЦЫ омом ххах о акр -х -о сцх додх д.си о783301 Составитель Н. КотельниковаРедактор Т.Новожилова Техред И.КУзьма Корректор И. Муска Заказ 8471/28 Тираж 549 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 Изобретение позволяет получать ПВС в широком диапазонемолекулярных весов на типовом оборудовании без конструирования громоздких, дорогостоящих энергоемких приводов.Йспользование данного изобретения позволяет увеличить коэФФициент заполнения реакторов без увеличения нагрузки на привод мешалки за счет отсутствия "геля", а следовательно, и увеличить съем продукта с единицы оборудования. Кроме того, способ позволяет для разбавления в омыляющей ванне спиртового раствора ПВА повторно использовать маточные растворы после омыления, что приводит к сокращению расхода растворителя, а также сокращает общее количество растворов, направляемых на регенерацию.Формула изобретенияСпособ получения поливинилового спирта непрерывной подачей спиртового раствора поливиннлацетата в спиртовой раствор щелочи, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения энергоемкости процесса и уве-.личения выхода продукта с широким диапазоном молекулярного веса, спиртовой раствор поливинилацетата с эФФективной вязкостью 1,2.10-1,5 10 сП загружают в 0,21-1,20-ный спиртовый раствор щелочи при весовом соотношении спиртового раствора поливинил ацетата и спиртового раствора мело:чи от 1,0:0,5 до 1:2. Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе11. Патент СМй В 3296236,кл. 260-91,3, опублик. 1967. 2. Выложейиая заявка Японии Щ В 50-15504, опублик. 1975(прототип)