СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОЗАМЕЩЕННф МЕТИЛЦЕЛЛЮЛОЗЫb Советский патент 1972 года по МПК C08B11/02 

Изобретение касается получения эфнров целлюлозы.

Известен .способ получения высокозамещениой метилцеллюлозы, заключающийся в обработке щелочной целлюлозы аметилирующим агентом, например хлористым Л1етилом, .в среде органического растворителя, наиример ацетона, причем иервую стадию метилирования проводят ирп 45-бБ С и давлении порядка 8 ати, а вторую ири Ь5-100°С и давлении 10 ати, при расходе 12--25 моль хлористого метила на 1 моль глюкозного остатка целлюлозы.

Выход 96%, содержал не метоксильных групп 42,1%, Однако этот способ характеризуется необходимостью иримеиения больших избытков хлористого метила (до 25 моль иа 1 моль целлюлозы), доиолнительным введением твердой щелочи, примеиеиием разбавителей (ацетои, бензол и др.), большим расходом алкилирующего агента иа побочные процессы, высокими давлениями В автоклаве (8- 12 ати), большим объемом газовой фазы, состоящей из непрореагировавшего хлорметила, метанола и диметилового эфира, регенерация которой затруднена.

Процесс желательно вести при непрерывной циркулядин хлористого метила с расходом на первой стадии 1,3 моль хлорметила на 1 моль целлюлозы в час, на второй 2,6 моль хлористого метила на 1 моль целлюлозы в час.

Подготовленную щелочную целлюлозу метилируют в автоклаве вертикального типа с перемешивающим устройством, соединенно.м с системой подачи п циркуляц1П1 хлористого метила. Перед метилирован 1ем автоклав продувают инертным газом (иаири1 ер, азотом) с последующим вакуумированием. Затем включают обогрев автоклава и в него подают подогретый в иодогревателе хлористый метил,

который прокачивает через щелочную целлюлозу компрессор или насос с оиределенной скоростью, измеряемой дифманометром.

Процесс проводят с постоянной подпиткой хлористым метилом при ступенчатом температурном режил е и давлении.

Первая стадия. Температура 90 + 5°С, давление 0,5-0,6 ати, тфодолжителышсть 1,5- 2 час. Расход хлорметила 1,3 моль на 1 моль целлюлозы в час.

Вторая стадия. Температура 115 + 5°С, давление 2-Зати, продолжительность 3,5-Зчас. Расход хлорметила 2,6 моль на 1 моль целлюлозы в час при скорости газового потока на обеих стадиях 1,4 - 5,0 см/сек.

Образовавшиеся в системе метанол и воду отделяют от хлористого метила путем коиденсац.ии в холодильнике. Свежий хлористый метил 13 емкости подают в автоклав. Промывают и суи1ат готовый продукт известными методами.

Полученная высокозамещеинап метилиеллюлоза обладает высокой растворимостью в органических растворителях, .выход ее 96%.

Пример 1. 1 кг абсолютно сухой древесной целлюлозы обрабатывают 50%-ным водным раствором едкого натра в течение 30 MUI-L при 30-35°С и модуле 1:15. Щелочную целлюлозу отжимают от избытка ш,елоч11 до кратности 2,6-2,7, после чего ее измельчают на измельчителе типа «Вериер-Пфлейдерер до насыпного веса гл.

Подготовленную щелочную целлюлозу загружают в автоклав емкостью 25 л. После Продувки системы азотом и вакуумирования через щелочную целлюлозу при непрерывном перемешивании непрерывно циркулирует хлористый метил, подогретый на первой стадии до 90 + 5°С, под давлением 0,5 ати в течение 1,5 час. По истечении указанного времени осуществляют вторую стадию в течение 3,5 час при 115 + 5°С и давлении 2,5-2,7 ати, скорость циркуляции составляет 1,4-5,0 см:сек.. Количество загружаемого хлористого метила за весь .процесс 1,7 кг.

После окончания метилирования смесь непрореагировавшего хлористого метила и диметилового эфира направляют на регенерацию, а водно-метано льны и конденсат из холодильника поступает на разделение. После промывки и сушки готовый Продукт содержит 39- 41% метоксильных групп и имеет растворимость в смеси .метиленхлорид-метанол (9:1) 96-98%. Выход 96%.

Пример 2. 1 кг абсолютно сухой хлолковой целлюлозы обрабатывают 60%-ным водным раствором едкого натра в течение 10- 15 мин при 60-65°С и модуле 1:15. Щелочную неллюлозу отжимают от избытка щелочи до крат}1остн 3,5-3,8, 1иосле чего ее измельчают в течение 5 мин.

Процесс метилирования непрерывно цнркулирующцм хлористым метилом ироводят на первой стадии при и давлении 0,5 дга в течение 2 час. Па второй стадии температуру .повышают до 115±5°С и процесс продолжается 15 течение 3 час при давлении 2,8- 3,0 07. Кол1 чество загружаемого хлористого метила за весь ироцесс составляет 2 кг.

После .промывки и сушки содержание .метоксильных груил в готовом нродукте 42- 43,2%, растворимость в смеси метиленхлорид-метанол (9:1) 98-100%. Выход 96%.

Предмет и з о б р е т е н и я

1.Способ лолучения вьгсокозамещенной метилцеллюлозы путем обработки щелочной целлюлозы метилирующи.м агентом, например .хлористым метилом, по двухступенчатому методу при нагревании и повышенном давлении, отличающийся те.м, что, с целью упрощения процесса, лервую ступель метилирования проводят лри 90 :t 5°С и давлении 0,4- 0,6 ати, а вторую лри 115 + 5°С и давлении 2,5-3 ати.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс ведут при непрерывной цнркуляцнн хлористого метила в количестве 1,3 моль на 1 моль целлюлозы на нервой стадии и 2,6 люл/) на второй.