Способ получения карбаматов целлюлозы Советский патент 1987 года по МПК C08B15/06 

Изобретение относится к химической технологии, конкретно к получени карбаматов цетшюлозы, которые могут быть использованы для приготовления растворов для формования гидратцеллю лозных изделий.

Цель изобретения - получение растворимого в щелочи карбамата целлюлозы.

Пример 1. Целлюлозу обраба- тывают щелочью с целью снижения сте лени полимеризации (СП) до 300, нейтрализуют уксусной кислотой и промывают водой, сушат и измельчают в молотковой дробилке. 40 г обрь ботан- ной таким образом целлюлозы при -40 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.

11родукт реакции промывают метанолом, три раза водой- и еще раз метанолом. Воздушно-сухой продукт имеет

Низкие числа загустевания свидетельствуют о том, что растворы пригодны для формования.

Пример 3. Две порции целлюлозы (30 г каждая), обработанные аналогично примеру 1, имеющие СП 430 и 350, пропитывают прИц-40 с 500 мл аммиака, в котором растворяют мочевину (7,8 и 6,2 г, соответственно), соотношение мочевины и целлюлозы 0,7 и 0,5. После пропитки в течение 6 ч температуру образцов целлюСП 341 и содержит 1,7% азота. Продукт растворяют при -5 С в водном растворе, содержащем 10% NaOH и 2% ZnO. Вязкость раствора по шарику

составляет 50 с,

число загустевания целлюлозы в раст

1485, содержание воре 5,5%.

Пример 2. Три порции целлюлозы по 30 г в каждой обрабатывают

аналогично примеру 1 и пропитьшают при 500 мл аммиака, в котором растворяют соответственно 11,1; 22,2 и 33,3 г мочевины, причем молярное отношение мочевины и целлюлозы 1,2 и 3. Время пропитки составляет соответственно 5,5; 6 и 6 ч.

Температуру образцов целлюлозы поднимают до комнатной после стадии пропитки и удаления аммиака. Затем

образцы целлюлозы помещают в ва- куумную печь и выдерживают в тече- ни.е 3 ч при 136-137 с.

Полученные образцы карбамата целлюлозы промывают после окончания реакции метанолом, три раза водой и еще раз метанолом Определяют степень полимеризации и содержание азота в прод уктах, Карбамат целлюлозы растворяют в растворе, содержащем 10% КаОН и 2% окиси цинка, до вязкости растворов по шарику 50 с.

Результаты опыта приведены в табл.1.

Таблица Г

лозы поднимают до комнатной и аммиак испаряют.

50 Температурную обработку проводят аналогично примеру 1 в вакуумной печи при ПЭ-иО С. Продукты промывают метанолам и водой.

Характеристики продуктов и их растворимость определяют аналогично примеру 2.

Результаты опыта приведены в табл.2.

55

Таблица 2

соко и не может быть определено.

Результаты опытов свидетельствуют о том, что когда содержание аз та мало, растворы содержат существенное количество нерастворимых частиц .

Примеры 4-8. Производное целлюлозы, расщепленное щелочью до 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 в течение 3 - 6 ч, после чего аммиак упаривают при комнатной температуре. Термическую обработку проводят в вакуумной печи при 140-150 С в те

Пример 10. 40 г целлюлозы со средней СП 355 измельчают в молотковой дробилке, пропитывают в жидком Шз(400 мл), в котором предваритель

чение 4-6 ч. В течение этого периода через печь пропускают поток воздуха 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 S CAN-C15:62, в этилендиамине меди. Затем определяют содержание азота и растворимость, выраженную в виде числа загустевания, в 10%-ном растворе при -5 с.

15

20

Пример 9. Опыт проводят по примеру 4. Целлюлозу гидролизуют до СП 300 и нейтрализуют уксусной кислотой, промывают водой и сушат. Полученные таким образом 440 г целлюлозы пропитывают при -40 С 500 мл аммиака, в котором растворяют мочевину (отношение мочевины и целлюлозы составляет 3). Целлюлозу пропитыва25 ют этим раствором в течение 3 ч, после чего аммиак упаривают при.комнатной температуре. Обработанную таким образом целлюлозу нагревают в вакуумной печи при 132°С в течение 6,5 ч

30 аналогично примеру 4.

Полученные данные приведены в табл.3t

ТаблицаЗ

но растворяют 40 г мочевины, соотношение мочевины и целлюлозы 2,7. Аммиак испаряют при комнатной температуре. После этого смесь мочевины и целЛюлозы нагревают в течение 16 ч при , промывают трижды в 1 л и окончательно в 1 л метанола, После испарения метанола выход продукта 40,3 г, СП 230, содержание N 2,3%,

,« « ° . вязкость по шару 97 с ( условная

вязкость ), содержание карбамата целлюлозы 8,5%,

Пример 11. 40 г целлюлозы со средней СП 355 измельчают в молотковой дробилке, пропитывают в жидком NHj(400 мл/, в котором предварительно растворяют 40 г мочевины в соотношении мочевины и целлюлозы 2,7, Аммиак испаряют при комнатной температуре. После этого смесь мочевины и ц еллюлозы нагревают в течение 32 ч при 110 С, трижды промывают в 1 л Н ,0

и окончательно промывают в 1 л меФормула изобретения

Способ получения карбаматов целлюлозы обработкой целлюлозы мочевиной с последующей термообработкой, о т - л и чающийся тем, что, с целью получения растворимого в щелоСоставитель Л,Абрамова Редактор О,Головач Техред И.Попович Корректор Л,Патай

1470/58

Тираж 438 .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д,4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г,Ужгород, ул,Проектная,4

танола. После испарения метанола выход продукта 40,5 г, СП 240, содержание N 2,2%, ,eo 1200, Вязкость по шару (условная вязкость 100 с, 5содержание карбамата целлюлозы 8,5%,

Пример 12, 40 г целлюлозы со средней СП 300 измельчают в молотковой дробилке, пропитывают в жидком NHg (400 мл), в котором предварительно растворяют 40 г мочевины в соотношении 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 1 1 ,

Свойства продукта приведены в табл,4.

Таблица 4

40

чи целевого продукта, обработку мочевиной .ПРОВОДЯТ в среде жидкого аммиака при молярном соотношении мочевины и целлюлозы 0,5-3,0 3-6 ч с последующим испарением аммиака, а термообработку проводят 2,5- 32 ч при 110-150 С.

Изобретение относится к химической технологии, а именно к получению карбаматов целлюлозы, которые могут быть использованы для приготовления растворов для формования гидратцел- люлозных изделий. Изобретение позволяет получить растворимые в щелочи карбаматы целлюлозы за счет того, что целлюлозу обрабатывают мочевиной в среде жидкого аммиака при молярном соотношении целлюлозы и мочевины 0,5-3,0 в течение 3-6 ч с последую-, щим испарением аммиака и термообработкой целлюлозного производного 2,5-32 ч при П0-150 с. 4 табл. § СО 00 о а tSi vj СХ) C/i