Способ получения аминосодержащей целлюлозы Советский патент 1989 года по МПК C08B15/06 C02F1/56 C02F1/56 C02F101/10 C02F103/00 

Изобретение относится к области синтеза производных целлюлозы, в частности, к способу получения гидроксиал- киламинопроизводных карбоксиметил- целлюлозы в целях использования их в качестве флокулянтов при очистке сточных вод от взвешенных частиц.

Целью изобретения является получение водорастворимого полимера с повышенной флокуляционной активностью при очистке сточных вод.

Пример 1, Известным способом получают первичньш амид карбоксиме- тилцеллюлозы (КМЦ) взаимодействием КМЦ с аммиаком.

4,0 г (0,018 моль) Н-КМЦ со степенью полимеризации 400 и степенью замещения у 70-80 вьщерживают в за- . крытой колбе в 15 мл 91%-ного изо- пропанола, содержащего 2,78 г

(0,163 моль) Шэ 24 ч (34% воды от веса исходного полимера). Полимер промывают 70%-ным изопропанолом от Ш, до нейтральной реакции, экстрагируют чистым изопропанолом для обезвоживания, сушат в вакууме. Выход 3,90 г. Полученный полимер растворяют в О,3%-ной НС1, осаждарт изопропанолом для обезвоживания, сушат в вакууме при 60°С. Выход 3,36 г (84%). 2пр„е 26,1 дп/г (вода). Найдено: N 2,21. . у 33,3 (процент рми дирования карбоксигрупп).

10 г (0,015 моль) амида КМЦ с Jp 33 распределяют при перемешивании в 120 мл смеси ацетонУвода (соотношение 7:3), во взвесь добавляют 2,6 мл 32%-ного формалина (0,03 моль формальдегида) и 1,9 МП (0,03 моль) моно этаноламина, перемешивание продолжают

ОО СП

OS

2 ч при 55 С. Остаток отделяют на стеклянном фильтре, промывают иэопрог панолом до нейтральной реакции фильтрата. Порошкообразный продукт сушат в вакууме при 30°С. Выход 7,4 г (66,5%). Найдено, %: N 2,70. Вьгшс- лено, %: N 3,19. J 17,92, степень амннометилирования 53,77%, /при& 25,5 дл/г (вода 0,1%).

П р и м е р 2. Известным способом получают первичный амид КМЦ взаимодействием метилового эфира КЩ с аммиаком.

4,0 г (0,018 моль) метилового эфира КМЦ ( jf 46) помещают в 30 МП абсолютного этанола. Через взвесь при 0°С пропускают NH (в течение 2 ч) до приве са 5,2 г (0,3 моль NH), Реакционную смесь выдерживают при О С в течение 24 ч, разбавляют тройным объемом изопропа- нола, фильтруют, остаток на фильтрате экстрагируют 80%-ным изопропанолом до нейтральной реакции.Полученный по лимер растворяют в 0,5%-ной НС1, осаждают изопропанолом, эктрагируют изопропанолом для обезвоживания, сушат в вакууме при 50 С. Выход 3,3 г (80%),,рив 25,7 дл/г (вода). Най- дено, %: N 2,13. Мер 88800, 33,7.

1,3 мл 32%-ного формалина (0,015 моль формальдегида) и 0,93 МП (0,015 моль) моноэтаноламина раство ряют в 120 мл смеси изопропанола:вода (сотношение 7:3), добавляют при перемешивании 10 г (0,015 моль) амида КМЦ с 33 и продолжают перемешивание 3 ч при 60°С. Реакционную смес разбавляют 100 мл безводного изопро- панола, интенсивно перемешивая массу остаток отфильтровывают на стеклянном фильтре, промывают изопропанолом до нейтральной реакции фильтрата, Аминометилированный амид КМЦ сушат в вакууме при 50 С. Выход 12 г (99%). Найдено, %: N 2,56. Вычислено,%: N 3,19. у 13,52, степень аминометили- рования 40,57,f 25,6 дл/г (вода 0,1%).

Пример 3. 1,3.мл 32%-ного формалина (0,015 моль формальдегида) и 1,4 мл (0,015 моль) диэтаноламина или 2,2 МП (0,015 моль.) триэта- ноламина растворяют в 120 мл смеси изопропанол:вода (соотношение 7:3). При перемешивании добавляют 10 г (0,015 моль) амида КМЦ и продолжают 11еремеши1зание в течение 3 ч при 60°С, /добавляют 100 мл изопропа- нола, остаток промывают безводным изопропанолом до нейтральной реакции фильтрата, сушат в вакууме при . Для N-дигидроксиэтиламинометилпроизводного КМЦ выход 9,3 г (78,9%). Найдено, %: N 2,78. Вычислено, %: N 2,78, J 33,37, степень аминомети- лирования 100%. „pj 39,0 дл/г (вода О, 1%).

Для К--тригидроксиэтиламинометич- производного КМЦ выход 9,5 г (77%). Найдено, %: N 2,24. Вычислено, %: N 2,37. 32,84, степень аминометили- рования 98%,4 37,0 дл/г (вода 0,1%).

П р и м е р 4. Р1спытание флокули- рующей эффективности.

100 мл каолиновой суспензии с концентрацией 500 мл/г или 100 мл пром- стока стекольного производства перемешивают в течение 1 мин со скоростью 50-55 об/мин в присутствии 20 мг/л гидрата сульфата алюминия, добавляют 0,5-10 мг/л аминометилированных амидов КМЦ и продолжают перемешивание 5 мин. После 15-минутного отстаивания отбирают пробу осветленной воды из верхнего слоя для анализа. Оптическую плотность измеряют на фотоэлектрока- лориметре КФК-2 ( А 540 нм). Из данных по оптической плотности рассчитывают остаточную мутность.

Результаты испытаний флокулирующей эффективности аминометилированных амидов КМЦ на водной суспензии каолина с конц штрацией 500-мг/л в присутствии 20 мг/л гидрата сульфата алюминия приведены в таблице.

Формула изобретения

Способ получения аминосодержащей целлюлозы путем обработки амида кар- боксиметилцеллюлозы модифицирующим агентом с выделением целевого продукта, отличающийся тем, что с целью получения водорастворимого полимера с повьшенной флокуляционной активностью при очистке сточных вод, в качестве амида карбоксиметилцеллю- лозы используют первичный амид карбок симетилцеллюлозы, в качестве модифицирующего агента смесь формальдегида и этан.оламина, выбираемого из группы, включающей моно ди- и тризтаноламин, и обработку осуществляют в водно-спир5 1509356

тоной или подио-лцетоноион среде в иом соотношении амида, этаиоламииа течение 2- J ч при 55-60 С при моляр- и формальдегида I : (1-2) : ( 1-2).

Изобретение относится к способу получения аминосодержащей целлюлозы и может быть использовано в процессах очистки сточных вод. Изобретение позволяет получить катионные флокулянты с повышенной флокуляционной активностью (остаточная мутность очищаемой воды при дозах флокулянта 0,5-10 м²/л составляет 3,0-15,0 мг/л). Эффект достигается за счет использования при получении аминосодержащей целлюлозы первичных амидов карбоксиметилцеллюлозы и обработки их моно-, ди- или триэтаноламином и формальдегидом при молярном соотношении 1:1-2:1-2 соответственно в водно-спиртовой или водно-ацетоновой среде при 55-60°С в течение 2-3 ч. 1 табл.

Пример

Полимер

N-гидроксиэтиламиноме тиламид КМЦ (Mjp 94000)

N-гидроксиэтиламино- метиламид КМЦ (М,р 94000)

Н-дигидроксиэтиламино метиламид КМЦ (М,р 100000)

N-тригидроксиэтипамино метиламид КМЦ (М 107000)

Полиакриламид

К-аминобензамидо 6- гексйламид КМЦ

Редактор Н.Побкова

Составитель В.Мкртычан

Техред М.Моргентал Корректор А.Обручар

Заказ 5760/20

Тираж 411

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-33, Раушская наб., д. 4/5

Подписное