Способ получения нитрата целлюлозы Советский патент 1981 года по МПК C08B5/02 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИТРАТА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Изобретение относится к способам получения органических высокомолекулярных соединений, конкретно к получению нитрата целлюлозы, и может быть использовано при производстве нитрацеллюлозных лаков, кинопленок и взры чатых веществ. Известен способ получения нитрата целлюлозы, согласно которому цел люлозу обрабатывают смесью азотной кислоты и хлористого метилена, а затем стабилизируют полученный нитра целлюлозы. При нитровании 98%-ной азотной кислотой в присутствии хлористого метилена получают нитрит цел люлозы высокой степени этерификацииШ Недостатком способа являются жест кие условия стабилизации. В начале стабилизации при отмывке конечного продукта водой от нитрующей смеси происходит повышение температуры, возможно самовоспламенение или взрыв Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является спо соб нитрации целлюлозы обработкой целлюлозы смесью азотной и серной кислот в соотношении 1:3 с последующей стабилизацией полученного нитрата целлюлозы 21. Недостатком способа является образование в качестве побочных продуктов малоустойчивых сернокислых эфиров целлюлозы, которые для повышения стабильности нитратов целлюлозы необходимо омылить и удалить из них свободные кислоты, удержанные волокном. Для этой цели применяется специальный длительный процесс стабилизации нитратов целлюлозы. Кроме того, недостатком также является невысокое содержание азота в нитрате целлюлозы (не больше 12,), которое объясняется в основном неравномерностью нитрации целлюлозы. Цель изобретения - повышение содержания азота в нитрате целлюлозы. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения 3 нитрата целлюлозы обработкой нитрую щей смесью с последующей стабилизацией целевого продукта в качестве нитрующей смеси используют азотную и трифторуксусную кислоту в соотношении 1 ,0-1 ,:1,0-0,6, Способ осуществляют следующим Образом. Целлюлозу обрабатывают смесью азотной и трифторуксусной кислот, взятых в соотношении 1,0-1,:1,0-0,6 при перемешивании. После окончания нитрации нитрат целлюлозы отжимают от нитрирующей сме и проводят стабилизацию для отмывки от нитрующей смеси, окислов азота и других примесей поочередной промывкой сначала холодной водой, затем го рячей водой, слабым раствором аммиак и снова холодной водой. Затем нитрат целлюлозы сушат в сушильном шкафу. Пример. Нитрацию целлюлозы проводят в конической колбе при модуле ванны 50. Для нитрующей смеси берут: HNOj 100%, плотность 1 , CF,,COOH 100, плотность 1 ,4892г/мл Весовое соотношение в нитрующей смеси: HNUj:CF3COOH 1,2: 0,8 Берут 0,5 г целлюлозы и заливают ее 2,5 г нитрующей смеси. Нитруют 15 мин при 30°С, перемешивая. Накоп ление азота во времени предстаалено в табл. 1.. Оптимальное соотношение кислот в нитрующей смеси 1,2:0,8 определяют12,79 13,15 13,0 13,50

Таблица 1

8,0

13,60

13,80

12,0

Т),О

15,0 7 ся экспериментальным путем. Результаты приведены в табл. 2. После окончания нитрации полученный нитрат целлюлозы отжимают от нитрирующей смеси и проводят стабилизацию. Затем нитрат целлюлозы сушат в сушильном шкафу при 70° С.Привес составляет 71 ,. Наибольшее содержание азота в нитрате целлюлозы получено при соотношении HNO-b : СРзСООН 1 ,2 : 0,8. Из табл. следует, что степень этерификации получаемого нитрата целлюлсзы можно регулировать соотношением азотной и трифторуксусной кислот в нитрующей смеси . Использование в качестве нитрующего агента смеси азотной и трифторуксусной кислот в соотношении 1,01 , : 1,0-0,6 дает возможность получить стойкий нитрат целлюлозы с высоким содержанием азота (l3,8-l4,0j , причем условия стабилизации нитрата целлюлозы очень мягкие, безопасные, нитрат целлюлозы легко и быстро отмывается от нитрующей смеси (в течение 10 минj . В этом способе нитрации полностью исключается наличие серы, присутствие.которой отрицательно сказывается при дальнейшем использовании нитрата целлюлозы. Кроме того, исключается ниличие каких-либо других элементрв, так как трифторуксусная кислота эфиров с целлюлозой не образует.

I, 1,2

Г, О 0,8

0,6

о,ц

0,2 ч формула изобретения Способ получения нитрата целлюлозы обработкой целлюлозы нитрующей смесью с последующей стабилизацией целевого продукта, отличающий с °я тем, что, с целью повышения содержания азота в нитрате целлюлозы, в качестве нитрующей смеси используют азотную и

Таблица 2

13,0 0,6 13,8

И,О

13,8 13,8 13.6 трифторуксуснуо кислоту в соотношении 1 ,0-t ,,0-0,6. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Роговин 3. А. Химия целлюлозы. М. Химия, 1972, с. 2Ь«1. 2.Там же, с. 266 (прототип).