Способ получения триацетата целлюлозы Советский патент 1981 года по МПК C08B3/06 

1

Изобретение относится к химиче.ской технологии, в частности к получению производных целлюлозы, а именно к синтезу триацетата целлюлозы (ТАЦ) для пленок.

Известен гомогенный способ получения ТАЦ в среде уксусной кислоты в присутствии добавок низкомолекулярных спиртов TlJ .

Однако данный способ не позволяет повысить физико-механические свойства пленок на основе ТАЦ.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является метод получения ТАЦ активизацией 94-96%-ной уксусной кислотой, ацетип лированием уксусным ангидридом в среде метиленхлорида в присутствии серной кислоты с последующим выделением целевого продукта Г2.

Этот способ пригоден для получения ТАЦ с физико-механическими показателями, соответствующими стандартному минимуму.

Цель изобретения - повышение механической прочности пленок из триацетата целлюлозы.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения триацетата целлюлозы активацией целлюлозы 94-96%-ной уксусной кислотой, ацетилированием уксусным ангидридом в среде метиленхлорида в присутствии серной кислоты с -последующим вьщелением целевого продукта, активацию проводят в присутствии 0,00025-0,001 вес.ч. поливинилового- спирта на 1 вес.ч. целлюлозы.

Технология способа состоит в следующем.

1 вес.ч. целлюлозы заливают 6 вес. ч. 95%-ной уксусной кислоты, в которой растворен поливиниловый спирт (0,00025-0,001 вес.ч. , выдерживают при 27-30°С 5 ч, затем отжимают до 2 вес.ч. и, охладив до 13-15°С, ацетилируют при модуле 8,8 охлажденной до 13-15°С смесью 2,8 вес.ч. уксусного ангидрида, 5,0 вес.ч. метиленхлорида в присутствии 0,01 вес. ч. серной кислоты. Смесь вводят постепенно, разделив на две порции. Интервал между введением порции 15 мин. После добавления второй порции температуру ацетилирования поднимают до 38-40°С, поддерживая до полной гомогенизации реакционной массы. Готовый сироп разбавляют 30 двухкратным объемом 80%-ной уксусной кислоты и высаживают в подогретый до ТЗ-вО С водный раствор 5%-ной уксусной кислоты. Через 4 ч высаженный ТАЦ промывают водой до нейтральной реакции и сушат на воздухе. Пример 1.1 вес.ч. целлюлозы заливают 6 вес.ч. 95%-ной уксусной кислоты с растворенным в ней поливиниловым спиртом (ПВС) . D,00025 вес.ч. ПВС вводят в уксусную кислоту через воду: 0,00025 вес ч. ПВС растворяют, в 0,3 вес.ч. воды затемсмешивают с 5,7 вес.ч. ледяно уксусной кислоты, после чего раствор используют для активации. Актив цию ведут 5 ч при 27-30°С. Затем отжимают до 2 вес.ч., охлаждают в реакторе до 13-15С и приливают к ней охлажденную до 1Э 15С первую ацетилирукидую смесь 1,2 вес.ч. уксусного ангидрида,. 2,5 вес.ч. мет ленхлорида и 0,005 вес.ч. серной кислоты (). Через 15 мин вводят вторую ацетилирующую смесь,вес. уксусный ангидрид.1,6, метиленхлорид 2,5 и H/jSO OOOS- Спустя 15мин после введения второй порции этерифицирующей смеси температуру реакЦионной смеси поднимают до 38-40с, поддерживая ее до завершения процесса адетилирования. Конец реакции определяют по отсутствию недоэтарифицированных волокон при полной гомогенизации сиропа. Затем сироп раз бавляют 7,5 вес,ч. 80%-ной уксусной кислоты, вводя ее постепенно порция ми По 2,5 вес.ч. После этого продук осаждают в подогретую до 75-80°С 5%-ную уксусную кислоту и через 4 ч промываиот до нейтргшьной реакции, сушат при комнатной температуре. пример 2.1 вес.ч. целлюлозы заливают на 5 ч 6 вес.ч. 95%-н уксусной кислоты, содержшцей 0,0005 вес.ч. ПВС, при 27-30°С. Отжатую до 2 вес.ч. целлюлозы охлаждают до 13-15°С и зтерифицируют охлажденной до той же температуры первой ацетилирующей смесью, вес.ч.: уксусный ангидрит 1,2, метиленхлорид 2,5, и HjSO 0,005. Спустя 15 минвводят вторую ацетилирующую смесь, вес.ч.: уксусный ангидрид 1,6, метиленхло1рид 2,5 и Нд,$0 0,005. Через 15 мин температуру повьвшают до 38-40°С, конец реакции определяют по отсутствию недоэтерифицированных волокон в реакционном сиропе. После полной гомогенизации сироп разбавляют 7,5 вес.ч. 80%-ной уксусной кислоты, вводя ее порциями по 2,5 вес.ч. Затем продукт осаждают в подогретую до 75-80 С 5%-ную уксусную кислоту и через 4 ч промывают до нейтральной среды, сушат при комнатной температуре. Пример 3. 0,001 вес.ч. ПВС растворяют в 0,3 вес.ч. воды, затем раствор смешивают с 5,7 вес.ч. ледяной уксусной кислоты 1 вес.ч. целлюлозы, замачивают в полученном растворе на 5 ч при 27-30°С. Затем отжатую до 2 вес.ч. и охлажденную до 13-15 s : целлюлозу этерифицируют охлажденной до той же температуры первой ацетилирунвдей смесью, вес.ч.: уксусный ангидрид 1,2, метиленхлорид 2,5 и 0,005. Спустя 15 мин после введения первой порции ацетилирующей смеси приливают вторую ацетилируквдую смесь, вес.ч.: уксусный ангидрид 1,6, метиленхлорид 2,5 и 0,005. Температуру повышают до 38-4 , поддерживая постоянной до конца реакции - образования прозрачного сиропа, не содержащего недоэтерифицированные волокна. Готовый сироп разбавляют 7,5 вес.ч. 80%-ной уксусной кислоты, вводя ее постепенно. ТАЦ высаживают из сиропа подогретой до 75-80°С 5%-ной уксусной кислотой. Спустя 4 ч после высаживания промывают, сушат. В таблице представлены основные показатели состава и свойства ТАЦ, полученных по методике, изложенной в примерах 1-3.

Из представленных результатов виден эффект увеличения прочности

ТАЦ, обусловленный технологией предлагаемого решения.

Предлагаемый способ позволяет повысить прочность ТАЦ на 20-40%, условия, ,1редлагаемыё, технологией данного способа, реальны для воспроизведения на существующих производствах по получению ТАЦ.

Формула изобретения

Способ получения триацетата целлюлозы активацией целлюлозы 94-96%ной уксусной кислотой, ацетилированием уксусным ангидридом в среде метиленхлорида в присутствии серной кислоты-с последующим выделением целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения механической прочности пленок из триацетата целлюлозы, активацию проводят в присутствии 0,00025-0,001 вес.ч. поливинилового спирта на 1 вес.ч. целлюлозы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0

2.Аким Э.Л., Перепечкин Л.П. Целлюлоза для ацетилирования и ацетаты целлюлозы. М., Лесная прокышленность, 1971, с. 102-110 (прототип) .