Способ получения сульфатов целлюлозы Советский патент 1988 года по МПК C08B5/14 

00

00

Изобретение относится к химической технологии, в частности к способам получения сернокислых эфироЪ целлюлозы, и может быть применено в производстве клеющих суспендирующих и эмульгирующих веществ.

Цель изобретения - интенсификация процесса сульфатирования целлюлозы.

Пример 1.2г сульфатной целлюлозы (ц)() помещают в крлбу, снабженную мешалкой, добавляют измельченный сульфат натрия (WajSO) в количестве 1,3 г, 27,2 г диметилфор- мамида (ДМФЛ), 3,4 г оксида азота () и 0,96 г уксусного ангидрида (УА). Указанные компоненты перемешивают при 25 С до образования гомогенного раствора. Через 3 ч реакции в раствор при пepeмeшивaн добавляют 30 г изопропилового спирта. Осадок сульфата целлюлозы отделяют, промывают изопропиловым спиртом, растворяют в 100 г дистиллированной воды.рН по- лученного раствора доводят до 8 добавлением насыщенного раствора карбоната натрия.

Очистку сульфата целлюлозы от низкомолекулярных примесей осуществляют методом диафильтрации до полного удаления сульфат-ионов. Очищенный раствор концентрируют упариванием до 20 г после чего осаждают целевой продукт добавлением 50 г изопропилового спирта. Осадок промывают изопропиловым спиртом и высушивают под вакуумом при 60 С.

Выход натриевой соли сульфата целлюлозы 2,36, содержание серы 5,3% (,32).

При сульфатировании не наблюдается выделение тепла и газа.

Пример 2. Готовят раствор сульфатной целлюлозы (СП-600) в смеси диметилформамид - оксид азота (IV) при следующем соотношении компонентов: целлюлоза 2; ДМФА 27,2; оксид азота 3,4. К полученному раствору добавляют 2,1 г бисульфата натрия (NaHS04) и J,6 г уксусного ангидрида. Смесь перемешивают при 10°С в течение JO ч. Далее поступают как описано в примере 1.

Выход натриевой соли сульфата целлюлозы 2,6 г, содержание серы 8,5% (,5).

Аналогичные результаты получены, если к смеси 1,6 г уксусного ангидрида, 3,4 г оксида азота и 27,2 г

, 10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

182

ДМФА добавляют 2,J г бисульфата натрия и 2 г целлюлозы и при перемешива- НИИ выдерживают JO ч.

Пример 3. Растворяют 2 г целлюлозы (), 40 г ДМФА, 3,4 г оксида азота (JV) и J,6 г пиросульфа- та натрия (Na,). К полученному раствору приливают 2,2 г уксусного ангидрида и выдерживают при 20°С в течение 8 ч. Выделяют целевой продукт как описано в примере J.

Выход натриевой соли сульфата целлюлозы составил 2,96 г, содержание серы 10,6% (,81).

Пример 4. 2г сульфатной целлюлозы (СП-560) растворяют в смеси 3,9 оксида азота (JV) и 34 г ДМФА. При непрерьшном перемешивании (температура раствора 5°С в раствор вводят 2 г пиросульфата калия (). и 2 г УКСУСНОГО ангидрида. Реакционную смесь выдерживают в течение 9 ч, а затем прерьюают реакцию добавлением 40 г ацетона и JO г уксуснокислого калия. Образовавшийся осадок растворяют в 150 г дистиллированной воды, нейтрализуют 20%-нь1м раствором гидроокиси калия до рН 9. Раствор подвергают очистке от низкомолекулярных примесей методом диализа с использованием целлофановой мембраны. Диализат концентрируют в JO раз упариванием под вакуумом и добавляют 50 г ацетона. Осадок промывают ацетоном и высушивают под вакуумом при 60°С.

Выход калиевой соли сульфата це- люлозы 3,11 г, содержание серы 9,7% (,76).

П р и м е р 5. Древесную сульфитную целлюлозу в количестве 2 г обрабатывают смесью 29 г ДМФА, 3,4 г оксида азота (IV) и 1,3 г уксусного ангидрида, перемешивают при 20°С в течение 20 мин, добавляют 1,21 г порошка безводного сульфата аммония, перемешивают 9 ч. Вязкую реакционную смесь формуют на зеркальной поверхности в виде пленки, которые промьша- ют изопропанолом, затем изопропано- лом с добавлением 5% аммиака и вновь изопропанолом, после чего высушивают. Полученные пленки аммониевой соли сульфата целлюлозы полностью растворимы в воде, вязкость %-ного водного раствора при 20 С составила J 30 сП. В ИК-спектре нет признаков нитратных или ацетатных групп. Выход 2,79 г, содержание серы 9,82% (,71).

Поступают аналогично описанному выше с тем отличием, что вместо сульфата аммония используют г бисульфата аммония и 1,6 г уксусного ангид- рида. Выход аммониевой соли сульфата целлюлозы 2,8 г, содержание серы 1(1,24% (,75).

6. Растворяют 2 г целлюлозы сульфатной (СП-560) в сме- си 27,5 г ДМФА, 3,4 г оксида азота (IV) и 2,2 г безводного сульфата магния, К полученному раствору добавляют при перемешивании 1,8 г уксусного ангидрида и через 6 ч 30 г ледя- ной воды. Сульфат целлюлозы осаждают в 60 г изопропанола, осадок промывают 25 г изопропанола и растворяют его в 70 г воды, содержащей 3 г оксида магния. Раствор магниев ой соли сульфата целлюлозы центрифугируют для удаления избытка оксида магния и далее поступают аналогично примеру 1.

Выход магниевой соли сульфата целлнг- лозы 2,6 г ,55) .

Результаты экспериментов предстап лены в табл.1. Для сравнения проведены контрольные опыты, выполненные согласно известному способу.

В табл.2 приведены результаты экспериментов с использованием солей кислот HoSnOgn но без добавления уксусного ангидрида. Формула изобретения

Способ получения сульфатов целлюлозы обработкой целлюлозы натриевой, калиевой, аммониевой или магниевой солью кислоты Н{БпОэл где п J,2, в среде диметилформамида, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, обработку проводят в присутствии уксусного ангидрида в количестве 0,48-2,83 г на 1 г целлюлозы.

Изобретение относится к химической технологии, в частности к способам получения сернокислых эфиров целлюлозы, и может найти применение в производстве клеющих, суспендирующих и эмульгирующих веществ, Изобретение позволяет сократить длительность процесса сульфатирования целлюлозы до 3-10 ч вместо 12-48 ч за счет того, что целлюлозу обрабатьша- ют натриевой, калиевой, аммониевой или магниевой солью кислоты , где п 1,2, в среде диметил(Ьорма- мида в присутствии уксусного ангидрида в количестве 0,48-2,83 г на J г целлюлозы. с

- Уксусный ангидрид,-,

- Контрольные впыты, приведенные для сравнения и иллюстрирующие влияние уксусного ангидрида при выходе за количественные ограничения, указанные в формуле изобретения.

Таблица 1

Таблица 2