Способ получения карбоксилсодержащей порошкообразной целлюлозы Советский патент 1993 года по МПК C08B15/02 

Изобретение относится к технологии химической перераб( целлюлрзъ, а именно; к процессам получения карбоксил- содержащёй целлюлозы в форме порошка; используемой как кррв,ооЬтанавлиба|рщеё средство, гелеобразователь, сор;бёнт Ё фармацевтической, пищевой и ларфюмёрнбй промышленности, а также как фильтрующий материал, селективный ионит- в технических целях, .:, ;;:, , ;

Целью изобретения является интенсификация процесса - сокращение числа уча- с т ву ю щих хи м и чес к их рёатенто6 и длительности процесса упрощение способа и повышение качества целевого продукта: степени его чистоты и дисперсности (т.е. уменьшение размера частиц).

Поставленная цель достигается тем, что в Известном способе получения ка)эбоксил- содерэкащей порошкообразной целлюлозы, включающем окисление волокнистого цёллюлозйогр материал;а; и его диспергйрова- нйе водным раствором азотной кислоты, окислению и дИспёргировани. О прйб7-70°С в течение 4-10 ч появергают волокнистый

; цел юлрз ный Материал прёдварительнб набухший в 6б-бО%-ной азотной кислоте при 0-5°С в течение 3-2IE) мин, который затемрбрабатывают; ледянрй водой до обра- зреа.ния 54-ё7%-ного раствора азРтной

; к0слоты.; ;; : ;; л :;; ; /;.;.: -;;r :; v: : . ;:|;...; ;.

: Поеледбвательнбсть названных операций в совокупности с режимом окисления и дйспёргированйя, котррыё совмещены в

: единый процесс, осуществляемый действием 54-57%-ной азотной кислотой при 67-70°С, обеспечивают сокращение дли:; тёльнрсти реагирования до 4-10 ч (против 25-30 ч по известному способу) и уменьшение размеров частиц целевого продукта до 1-5 мкм (против 30-100 мкм по известному способу).:

СР О

со ся со

Совмещение стадий окисления и дис- ергирования во времени и в объеме упроает технологическую схему процесса и блегчает регенерацию азотной кислоты.: По окончании окисления и диспергиро- вания препарат сгущают на центрифуге и промывают водно-спиртовой смесью до-рН -5. Сгущённая затем на фильтре или центрифуге карбоксилсодержащая целлюлоза представляет собой белоснежную пасту консистенции вазелина, то есть лиогель. В аком виде материал можно непосредственно использовать, например, как основу бактерицидных мазей, свечей, косметических и пищевых кремов, паст. Между тем, ля образования однородного лиогеля карбоксил содержащей порошкообразной целлюлозы по прототипу ее необходимо подвергнуть дополнительной обработке - :

МОКРОМУ рЭЗМОЛу. - :,

Сушка карбоксилсодержащей целлюло-. зы осуществляется при 40-600С из этанола, котором предварительно вытесняют воду из лиогеля,1 Высушенный образец карбоксилсодержащей целлюлозы представляет собой однородный порошок- с размерами частиц 1-5 м км, что позволяет применять его для изготовления аэрозолей, не прибеая, как в известном способе, к трудоемкой операции размола.;.

При мер 1, 20 г воздушно-сухой суль- фатн ой целлюлозы для вискозного производства помещают в колбу, содержащую 240 мл 66%-ной азотной кислоты (р 1,396 г/см ) и выдерживают в течение 10 минут при 5°С, после чего в реакционную колбу добавляют при тщательном перемешивании 67 мл ледяной воды до образования 55 %-ной азотной кислоты (р ; 1,339 г/см3). Реакционную смесь нагревают до 69°С и при тщательном перемешивании проводят одновременно окисление и диспергирование целлюлозы в течение 4 часов. Полученную карбоксйлсодержащую по- рошкообразную целлюлозу сгущают центрифугированием, удаляя избыток кислоты, и прбМывают водно-зтанольной смесью до рН 4-5.. , . .

Влажный, отжатый на фильтре препарат карбоксилсодержащей целлюлозы представляет собой однородный устойчивый лиогель.

Сухой препарат карбоксилсодержащей целлюлозы получают в виде белого, легкосыпучего порошка, вытесняя из лиогеля. воду этанолом и высушивая образец из этанола при 50°С; : .

Выход продукта 80%. Параметры процесса и характеристики карбоксилсодержащей порошкообразной целлюлозы приведены в таблице (образец 2).

Прим е р 2,20 г воздушно-сухой сульфатной целлюлозы помещают в колбу, срдержащую 300 мл 69%-ной азотной кислоты (р 1,409 г/см ), и выдерживают влечение 20 мин при 0°С, после чего в реакционный: сосуд добавляют при тщательном перемешивании 89 мл ледяной боды до обра-:

зования 57%-ной азотной кислоты . f/з1 ь . - - . ) - : . . . v f,

1,351 г/см ). Реакционную см.есь нагревают до 70°С и при постоянном перемешивании проводят Ьднов:реме0н о окисление и диспергирование целлюлозы в течение;$ ч/

5- Остальное бпер ацйи выпрлняют аналогично примеру 1; --:;::.:;.,-::;:.;-;-л//. / : Выход продукта 78%. Параметры процесса и характеристик и карбоксилсодержащей порошкообразной целлюлЬзы

0 приведены в таблице (образец 3), - -;:. .-.. П р и м е р 3. 20 г воздушно-сухой суль-:

ф итн ой цел л юл оз ы ма рки Флйрен ь е ..

щают в колбу, содержащую 240 мл 68:%-ной

азотной кислоты (р 1,400 г/см ), й-рыдер 5 живают в течение 3 мин при 3°С, после,чего . ,в реакционную смесь добавля ют п.ри Тща- тельном перемешивании 81 мл ледяной воды до обра.з рванйя 54,-йой. азотной : кислоты ( р - 1,334 г/см.-Реакционную

® смесь нагревают до 67°С и при постоянном перемешиваний проводят одновременно, окисление и диспергирование в течение

1 О Ч. . У: ,;- ; v/, :;, U f. Остальные операции выполняют аналр-

5 гично примеру 1. ; : : :,. - : ; -:. Выход продукта 75%. Параметры про-. цесса и характеристики карбрксилсОдерж;а- щей порошкообразной целлюлозы приведены в.таблице (образец 4). .; /

® П р и м е р 4 (контрольный).,20 гвозду-Ш- но-сухой сульфатной целлюлозы помещают в колбу, содержащую 320 мл 55%-ной азотной кислоты, нагретой до 70°С. ПрМ постоянном перемешивании проводят од5 повременно окисление и диспергирование в течение 10 ч,- :. . Остальные операций выполняют аналогично примеру Т. . ,.. Выход продукта 87%, Параметры про0 цесса и характеристики карбоксилсодержащей целлюлозы приведены в таблице (образец 5).:

П р и м е р 5 (Контрольный). 20 г ёоздуш- но-сухой сульфатной целлюлозы помещают

5 в колбу, содержащую 240 мл 62%-ной а зот- ной кислоты (р 1,377 г/см3), и выдерживают в течение 10 минут при 5°С, после чего в реакционную колбу добавляют при тщательном перемешивании 42 мл ледяной воды до

образования 55%-ной азотной кислоты. Реакционную смесь нагревают до 69°С и при постоянном перемешивании проводят одновременно окисление и дйспергиршанйе в-течёние 5 ч.. /; ./.:-:: .::г.

Остальные операции выполняют по примеру 1. ..; ; --, :: ,, -:-:у.-у

Выход продукта 86%. Параметры про- цесса и характеристики карбоксилсрдержа- щёй цел л юл рзы приведены . в. табл йце (о бразец 6). -.. . .- j::,. : . --, % Л ;А: :.. ;:

В таблице для сравнения представлены также параметры процесса и характеристики карбокоилсодержзщей порошкообразной Целлюлозы по известному способу

(образец 1) -- V.:v: :: :-й;у:;-; -.,i-iл ; У ; ;; : /: ,; Как видно из таблицы, при использований предлагаемого способа число химических реагентов снижается ДР одного, а длительирсть рёагировани я оказывается в 2,,5 раз меньшей, чем пр;и использрва- Йии извертйого способа. Важно отметить, что при использовайий предлагаемого спо- cpea целевой продукт отличается в 6-30 раз 1 е;н:ь|Д;иЩ частиц, большим содержанием карбоксильных групп, ; Итак, использование предлагаемого спрсрб.а получения карббксилсодержаицей порЬшкробразной целлюлозу обеспе иfi.3 ет/.по сравненик) с; йзё Стными спрсрбами сле1ду1С11циё;г1{ еи у:1 ества;у п цесса и повышение чистоты- целевого продукта- асч ет сокращения числа

участвующ их реагентов до одного - водного раетв ора азотной кирлоты, что сокращает расходы на бчиеткуГ регё ё/рацй ю, утйлиза- цию сточйых вод, повышает экономичность. и технологичность процесса; уменьшение прбдЬлжитёлЪнбсти процесса и объедине- ние стадий окисления и диспергирования в единый технологический процесс; повыше- ние качества целевого продукта за счет уменьшения размера частиц (повышения степени дисперсности), что обеспечит возможность и эффективность его применения в виде аэрозолей, сорбентов и лиогелей, ус- тойчйврсть приготовленных на его основе паст, мазей и других систем; а также более быстрый гемостаз и всасывание в ткани жи- : вого организма. :.- .

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я : Способ получения карбоксилсодер- жащей порошкообразной целлюлозы, включающий окисление волокнистого целлюлозного материала и его диспергиро- вание водным раствором азотной кислоты, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью интенсификации процесса, а также повышения качества целевого продукта, окислению и диспергиванию при 67-70° в течение 4- 10ч подвергают волокнистый целлюлозный материал, предварительно набухший в 66- 69%-ной азотной кислоте при 0-5°С в течение 3-20 мин, который затем обрабатывают ледяной водой до образования 54-57%-но- го раствора азотной кислоты.

Пррдол к зние таблицы