Способ получения ацетата целлюлозы Советский патент 1989 года по МПК C08B3/06 

1

(21)4320324/23-05

(22)03.09.87

(46) 07.10.89. Бюл. № 37

(71)Владимирский химический завод

(72)Т.М.Кубаенко, Л.П.Исаева, Ю.Н.Ишутинов и Л.Н.Мальшев

(53)661.728.8(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР }Р 301339, кл. С 08 В 3/12, 1968.

Временный технологический регламент № 13-41-85 производства ацетата целлюлозы для экструзии, литья и для высокопрозрачного этрола в цехе 10. Владимирский химический завод, 1985.

(54)СПОСОБ ПОЛУЧЕ11ИЯ АЦЕТАТА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

(57)Изобретение относится к получению ацетата целлюлозы, используемого для получения пластических масс - эт- ролов. Изобретение позволяет сократить .количество включений в готовом продукте за счет того, что после аце- тилирования целлюлозы в метиленхлориИзобретение относится к получению ацетатов целлюлозы, используемых для получения пластических масс (этролов).

Целью изобретения является сокра- прение количества включений в готовом продукте.

Пример 1. В аппарат с мешалкой, рубашка которого обогревается горячей водой, имеющей 90°С, загру- уают 2546 кг (2393 кг 100% конц.; ; 100 мае.ч.) хлопковой целлюлозы, содержащей 6% влаги, и 940 л (40,4 мае.ч.) уксусной кислоты (98% конц.), нагре:де сначала уксусным ангидридом в присутствии серной кислоты в две стадии, а затем указанным ангидридом в присутствии смеси серной и хлорной кислот с последующим гидролизом водным раствором серной кислоты осуществляют .отгонку метилензшорида сначала при атмосферном давлении, затем в вакууме, причем одновременно с отгонкой мети- ленхлорида в вакууме осуществляют отбелку. Отбелку проводят при 75-85 С отработкой 5%-ными водными растворами сначала перманганата калия в течение 5-15 мин, затем щавелевой кислоты в течение 30-60 мин. При этом перед отбелкой в реакционную массу предварительно вводят 42-63 мае.ч. воды на 100 мае.ч. исходной целлюлозы, массу перемешивают 30-60 мин. Количество перманганата калия выбирают в диапазоне 0,25-0,33 мае.ч., а щавелевой кислоты - 3,3-4,3 мае.ч. на 100 мае.ч. исходной целлюлозы. Целевой продукт осаждают, табл.

той до . Активацию проводят в течение 30 мин.

Активированную целлюлозу загружают в ацетилятор и обрабатывают 4600 л (201,3 мае.ч.) уксусного ангидрида (97% конц.) при в течение 30 мин.

По окончании обработки хлопковой целлюлозы уксусным ангидридом в ацетилятор при 20 С подают первую ацети- лирующую смесь, состоящую из 850 л (37,2 мае.ч.) уксусного ангидрида, 4950 л (250,1 мае.ч.) метиленхлорида

т

ел

N9 СО

СО

(93% конц.), 2 л 0,14 мае.ч.) серной кислоты (94% конц.).

Температура в ацетйляторе поднимается за счет экзотермической реакции гидратации уксусного ангидрида. При достижении 30° С производят охлазкде- ние содержимого в ацетйляторе. Максимальная температура в ацетйляторе допускается не вьппе 45 с. Охлаждение продолжают и после достижения . Время обработки первой ацетилирующей смесью 6ч.

При достижении в ацетйляторе 28°С в него подают вторую ацетйлирующую смесь, состоящую из 850 л (37,2 мае. ч.) уксусного ангидрида, 2500 л (126,3 мас.ч.).метиленхлорида и 1,5л (0,10 мас.ч.) серной кислоты.

Обработку второй ацетилирующей смесью проводят в течение 1 ч при .

Затем в ацетилятор подают третью ацетилирующую смесь, состоящую из 860 л (37,6 мас.ч.) уксусного ангид- РИДа, 1900 л (95,9 мас.ч.) метилен- хлорида, 1 л (0,07 мас.ч,) серной кислоты и 2 л (0,03 мас.ч.) хлорной кислоты (30% конц) .

Обработку третьей смесью начинают при и,так как температура в ацетйляторе поднимается за счет экзотермической реакции ацетилирования, проводят непрерьгоное охлаждение смеси. После достижения максимальной темпе- ратуры и превращения тестообраз ной массы в сироп в ацетйляторе температуру снижают до и при этой температуре ведут снижение вязкости сиропа. Время обработки третьей смесью 8ч.

При достижении вязкости сиропа 65 с . в него добавляют 2100 л (87,7 мас.ч.) умягченной воды (в две порции 1500 л и 600 л), 30 л , (2,16 мас.ч.) серной кислоты и проводят гидролиз под давлением 1,25 атм и при 5015°С в течение 3 ч. Затем сироп передавливают в высадитель и при t от 45 до 70°С проводят откры- тый (при атмосферном давлении) гидролиз до водного числа 100 в течение 10 ч.

Одновременно с гидролизом при атмосферном давлении производят частичную отгонку метиленхлорида. Для прекращения гидролиза в сироп вводят 500 л (6,9 мас.ч.) 30%-ного водного раствора ацетата натрия и в течение

6 ч продолжают отгонку метиленхлорида , постепенно подогревая сироп.

При достижении 85 С включают ваку ум 400 мм рт.ст. и проводят одно.вре- менно стадии отбелки и отгонки метиленхлорида. Для этого в сироп вводят 1500 л (63 мас.ч,) умягченной воды и размешивают сироп в течение 60 мин.

Разбавленный раствор при отбеливают, последовательно обрабатыва 120 л (0,25 мас.ч.) 5%-ного водного раствора перманганата калия в течени 15 мин и 2060 л (4,3 мас.ч.) 5%-ного водного раствора щавелевой кислоты в течение 30 мин. По окончании обработки сиропа щавелевой кислотой . производят высаждение ацетата целлюлозы умягченной водой в три порции в течение 1 ч: при остановленной мешалке подают сначала 5 м воды, затем включают мешалку и подают 5 м воды. Перемешивание продолжают до полного высаядения продукта из сиропа и получения равномерной волокнистой массы. Далее в высадитель подают третью порцию воды в количестве 7 м и перемешивают 30 мин.

Высажденный ацетат целлюлозы из- мельчают в мельнице тонкого помола и прог-ывают в промывном аппарате умягченной водой в течение 11 ч при до кислотности промывной воды О см 0,01N раствора NaOH, После этого npoBojvnT три периодические промывки горячей умягченной водой при температуре массы , чередуя их с промывками холодной умягченной водой при 20°С, и затем проводят три промывки обессоленной водой при 20°С Продолжительность казедой про1-1ыв- ки 1 ч.

После промывки ацетат целлюлозы стабилизируют, т.е. в ацетат целлюлозы заливают 20 л (0,1 мас.ч.) 11,6%-ного водного раствора ацетата магния и 200 л (0,005 мас.ч.) 0,12%-ного водного раствора окиси кальция. Содержимое аппарата перемешивают в течение 1 ч, затем ацетат целлюлозы отжимают на центрифуге и передают в сушилку , обогреваемь ю паром, имеющим давление 0,7 кгс/см, при работающей мешалке.

В сушилке создают вакуум (300 мм рт.ст.). Ацетат целлюлозы сушат в течение 26 ч при температуре от 50 до 90 С до влажности 2%.

515

Данные по осуществлению предлагаемого способа (примеры 1 - 9), известного способа (примеры 10 и 11), а , ; также и при проведении стадии отбелки одновременно с отгонкой метилен- хлорида, но при запредельных значениях параметров (примеры 12-20) приведены в таблице. В примере 21 таблицы представлены результаты, получен- ные при отбелке, проведенной до отгонки метиленхлорида в вакууме, а в примере 22 - после отгонки метилен- хлорида в вакууме. В таблице прёдг ставлены также качественные показатели получаемого ацетата целлюлозы.

Формула изобретения

Способ получения ацетата целлкшо- 20 зы, включакмций ацетилирование активи- рованной целлюлозы в метилёнхлориде сначала уксусным ангидридом в присутствии серной кислоты в две стадии, а затем уксусным ангидридом в присут- 25 ствии смеси серной и хлорной кислот.

гидролиз водным раствором серной кислоты, отгонку метиленхлорида сна- Чала при атмосферном давлении одно временно с гидролизом и после него, затем в вакууме, отбелку полученяог раствора ацетата целлюлозы обработкой 52-ныии водными растворами скача ла перманганата калия в течение 5- 15 мин, затем щавелевой кислоты в течение 30-60 миН; при нагревании и осаждение целевого продукта, о т л и - чающийся тем, что, с целью сокращения количества включений в готовом продукте, отбелку осуществляют одновременно с отгонкой мётиленхлрри да в вакууме при 75-85 С, при этом перед отбелкой в реакционную массу предварительно вводят;42 бЗ мас.ч. воды на 100 мае.ч. исходной целлюлозы и массу перемевшвают в течение 30-60 мин, причем количество перманганата калия шлбирают в диапазоне 0,25-0,33 мае.ч., а щавелевой кисло ты - 3,3-4,3. мае.ч. на 100 мас.ч« исходной целлюлозы.

I L

8&S

sal

u a M

S

Изобретение относится к получению ацетата целлюлозы, используемого для получения пластических масс - этролов. Изобретение позволяет сократить количество включений в готовом продукте за счет того, что после ацетилирования целлюлозы в метиленхлориде сначала уксусным ангидридом в присутствии серной кислоты в две стадии, а затем указанным ангидридом в присутствии смеси серной и хлорной кислот с последующим гидролизом водным раствором серной кислоты осуществляют отгонку метиленхлорида сначала при атмосферном давлении, затем в вакууме, причем одновременно с отгонкой метиленхлорида в вакууме осуществляют отбелку. Отбелку проводят при 75-85°С обработкой 5%-ными водными растворами сначала перманганата калия в течение 5-15 мин, затем шавелевой кислоты в течение 30-60 мин. При этом перед отбелкой в реакционную массу предварительно вводят 42-63 мас.ч. воды на 100 мас.ч. исходной целлюлозы, массу перемешивают 30-60 мин. Количество перманганата калия выбирают в диапазоне 0,25-0,33 мас.ч., а щавелевой кислоты - 3,3-4,3 мас.ч. на 100 мас.ч. исходной целлюлозы. Целевой продукт осаждают. 1 табл.

t vDO « A coe4m сччошог ео- г- сч

oooooooooooooooooooo

(D%o iQeo-r-ro - omotnMoa o aoc4-4 r фчОш Л хО |О ОГ Г r f r-v e Ot r

о о о о G о OQO о осГо о о о о о о о

«Л1ПГ Гъ1ЛГ чО«О О1Л (М(«4Г4 МС 4Г4Г4СМГМСП

OOOOOOOOOOO ooooooooo

о«пшо«ло п пооо оооооооооечсч

h

S

.и ((

Л(По лепмсопоомп f focnfonmooon - - - - {П П1Л1Л r- - - t t- cvitn1П«л лш люО1Л Л1Л1л iriiomme iotnintn

lAiriuSinocUiAinm

esN«MN JcnmMM nt

OOQOQOOOOOO

(O- O4D fivJD 1

§1л по6оооооо шоооообоо г« со оо со оосооооог-нсо Фоооооосооооосо

3 -Ю

1;ё

п о ь S S о Z п

00

о

ONO 4-mr4u-tOO r4s eS4-oof cjo

ooooooooo

ОООО1Л1ЛООО ечс4счспсЧ -еч чсч

i п еч г. СП

чХ5 чО N D О чО чО I

S Е:

& °

И 01 V ш 5

01 о

с; м

I fcl

о «см

S I S i ,.

к Бч а

ф S ffi ос;

§и о то

rt о 1Ло- h П и р