Способ получения карбоксиметилцеллюлозы

 

(21) 3748584/23-05 (22) 06.06.84 (46) 30.01.86. Бюл. У 4 (71) Московский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности им. И.М.Губкина (72) В.И.Иссерлис, В.Д.Городнов, Э.И.Исаев, В.Н.Шустер, В.Д.Чесноков, А.И.Митрофанов, В.А.Тищенко, М.В.Прокофьева, В.А.Петренко и В.И.Давыдова (53) 677. 464 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 333842, кл. С 08 В ll/12, 1982.

Авторское свидетельство СССР

II 1087526, кл. С 08 В 11/12, 1981. (54)(57) I.СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОКСИМЕТИЛЦЕЛЛЦЛОЗЫ мерсеризацией целлюлозы раствором, едкого натра с последующим отжимом, измельчением, 0 -алкилированием монохлорацетатом натрия в присутствии модифицирую щей добавки, о.т л и ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью сокращения расхода монохлорацетата натрия и получения быстрорастворимого в воде целевого продукта, в качестве модифи-, цирующей добавки используют сульфыт или тиосульфат натрия, и о -апкилирование проводят при соотношении монохлорацетат натрия — сульфит или тиосульфат натрия l 0,05-1,00.

2. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что мерсернзацию проводят в присутствии сульфита или тиосульфата натрия при содержании в растворе едкого натра 150-350 г/л, сульфига или тиосульфата натрия 100400 г/л..1208040

Изобретение относится к получению простых эфиров целлюлозы, в частности карбоксиметилцеллюлоэы (IQQ), имеющей широкое применение в нефтедобывающей, газовой и геолого-разведочной промышленности при бурении нефтяных и газовых скважин, в производстве синтетических моющих . средств, горно-химической, горнообогатительной, текстильной„ строительной и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — сюкращение расхода монохлорацетата натрия, и получение быстрорастворимого в воде целевого продукта.

Согласно предлагаемому способу древесную целлюлозу обрабатывают либо щелочным раствором, содержащим 100-400 г/л сульфита или тиосульфата натрия и 150-350 г/л едкого натра, отжимают до 2,6-3,6-кратной массы по отношению к массе исходной целлюлозы и смешивают с о-алкилирующим реагентом при соотношении целлюлоза. монохлорацетат натрия 1:0,8-1,8, либо щелочную целлюлозу получают любым известным методом и дальше ее обрабатывают монохлорацетатом натрия при указанном соотношении.

Пример 1 (прототи*). 500 r древесной целлюлозь1 обрабатывают

9 л щелочного раствора кубовой жидкости, содержащего 250 г/л солей (130 г/л хлористого натрия, 50 г/л гликолята натрия и 30 г/л ацетатов, карбонатов и других солей) и

300 r/л едкоro натра при 20 С в течение 30 мин, далее щелочную целлюлозу отжимают до 2,8-кратной массы.по отношению к массе цсходной целлюлозы, измельчают в течение

90 мин. Измельченную щелочную целлюлозу, имеющую состав, : целлюлоза 33; едкий натр 15; соли 7,0; вода 44, смешивают в течение 60мин с 603 г монохлорацетата натрия, что соответствует соотношению целлюлоза:монохлорацетат натрия 1:1 6 и далее выдерживают 2,0 ч при 80 С для завершения реакции о-алкилирования.

Полученный продукт имеет следующие показатели:

Степень замещения 88,1

Содержание основного вещества,X 53,0

Растворимость,7. 97,8

Скорость растворения, ч 6,5

Эффективность

5 реакции о-алкилирования, % 52,0

Пример 2 (прототип). 500 r целлюлозы обрабатывают 9,0 л водного раствора едкого натра концент10 рации 250 г/л, отжимают до степени отжима 2,8, после чего щелочную целлюлозу измельчают в измельчителе в течение 60 мин. Измельченную щелочную целлюлозу, имеющую

1э следующий состав,%: Ж -целлюлоза

32,4; едкий катр 16,9; вода 50,71 смешивают с 555 r монохлорацетата натрия, что соответствует соотношению целлюлоза . монохлорацетат нат20 рия 1:1,7 и 165 г кубового остатка стадии очистки карбоксиметилцеллюлозы и далее выдерживают 2,0 ч при о

80 С до завершения реакции о-алкилирования.

25 Полученный продукт имеет следуюе показатели:

Степень замещения . 87, 9

Содержание основного вещества, 30 Растворимость

Скорость растворения, ч 7,0

Эффективность реакции о-алкилиро35 >+I+ ю

52,9

98,0

51,7

Пример 3. 500 r древесной целлюлозы обрабатывают 9 л целлюлоз-. ного раствора сульфита натрия, со40 держащего 400 г/л сульфита натрия и 350 г/л едкого натрия при 20 С в течение 30 мин. По окончании обработки щелочную целлюлозу отжимают до степени отжима 2,8 и измельчают в

4 течение 60 мин. Измельченную щелочную целлюлозу, имеющую состав, : целлюлоза 34,2, едкий натр 16,9; сульфит натрия 12,8; вода 36,1, смешивают в течение 60 мин с 551 г мо50 нохлорацетата натрия, что соответствует соотношению 06 -целлюлоза: монохлорацетат натрия, равном 1:1,6, и соотношению монохлорацетат натрия: сульфит натрия, равном 1:0,32, выдерживают при 80 С в течение 2 ч и сушат.

Полученный продукт имеет следующие показатели:

1 20804Î

3 5

55,1

99,8

56,7

99,6

Степень замещения 86,6

Содержание основного вещества, . 54,0

Растворимость, 99,8

Скорость растворения, ч

Эффективность реакции о-алкилирования, 54,1

Пример 4. Тоже, что в примере 3, но применяют тиосульфат натрия.

Полученный продукт имеет следующие показатели:

Степень замещения 87, 2

Содержание основного вещества, Растворимость, .

Скорость растворения, ч 3,0

Эффективность реакции о-алкилирования,X 54,5

Пример 5. 500 г древесной целлюлозы обрабатывают 9 л щелочного раствора сульфита натрия, содержащего 200 г/л сульфита натрия и о

250 г/л едкого натра при 20 С в течение 30 мин, далее отжимают до

2,7-кратной массы по отношению к массе исходной целлюлозы и измельчают в течение 60 мин. Измельченную щелочную целлюлозу, имеющую состав, : целлюлоза 33,2; едкий катр 16,1; сульфит натрия 6,3; вода 44,4, смешивают в течение 60 мин с 516 r монохлорацетата натрия, что соответствует соотношению оС -целлюлоза: монохлорацетат натрия, равном 1: 1,6, и соотношению монохлорацетат натрия: сульфит натрия, равном 1:0,16, выдеро живают при 80 С в течение 2 ч и су-., шат.

Полученный продукт имеет следующие показатели:

Степень. замещения 88,0

Содержание основного вещества, Растворимость, X

Скорость растворения, ч 3 5

Эффективность реакции о-алкилирования, 55,0

Пример 6. То же, что пример 5, но применяют тиосульфат натрия.

Полученный продукт имеет следующие показатели:

Степень замещения 88,6

Содержание основного вещества,X 57,1

61,4

99,8

4,0

Пример 9. 500 г древесной целлюлозы обрабатывают 9,0 л водного раствора едкого натра с концентрацией 250 г/л. По окончании

45 обработки щелочную целлюлозу отжимают до степени отжима 2,8 и измельчают в течение 60 мин. Измельченную щелочную целлюлозу, имеющую состав,X: целлюлоза 32,4; едкий натр 16,9; вода 48,7, смешивают в течение 60 мин с 522 г монохлорацетата натрия, что соответствует соотношению а -целлюлоза: монохлорацетат натрия, равном 1:1,6, и 156 r с у л ь фиHтTа нHа тTр иHя, что соответствует соотношению: монохлорацетат натрия: сульфит натрия, ррвном

1:0,3, далее выдерживают при 80 С в течение 2 ч и сушат.

Растворимость,7.

Скорость растворения,ч 3,0

Эффективность реак5 ции о-алкилирования, 55,5

Пример 7. То же, что пример 3, но применяют щелочной раствор сульфита натрия, содержащий 100 г/л сульфита натрия и 150 г/л едкого натра.

Добавляют 380 г монохлорацетата натрия, что соответствует и -целлюлоза:монохлорацетат натрия, равном 1:1,2, и соотношению монохлорацетат натрия. сульфит натрия, равном

1:0,33.

Полученный продукт имеет следующие показатели:

Степень замещения 71

Содержание основного вещества,X

Растворимость, Скорость растворе25 нияз ч 4,0.

Эффективность реакции о-алкилирования,X 59,2

Пример 8. То же, что пример 7, но применяют тиосульфат натрия.

Полученный продукт имеет следующие показатели:

Степень замещения

Содержание основного вещества,X 61,8

Растворимость, 99,7

35 Скорость растворения, ч

Эффективность реакции о-алкилирования, 59,0

55,)

99,1

61,8

99,1

Пример 12. Тоже, что пример 9, но используют тиосульфат натрия.

Полученный продукт имеет следующие показатели .

Степень замещения 87

Содержание основного вещества,X

Растворимость,,Х

Скорость растворения, ч 3,0 ч

Эффективность реак ции о-алкилирования,Х 54,4

Пример )3. То же, что пример 9, но используют 26,1 r сульфита натрия, что соответствует со55,8

99,4

5 12

Полученный продукт имеет следующие показатели:

Степень замещения 88

Содержание основного вещества,Х.

Растворимость,X

Скорость растворения, ч 3,0

Эффективность реакции о-алкилирования,% 55

Пример 10. То же, что пример 5, но щелочную целлюлозу обрабатывают монохлорацетатом натрия в количестве 258 r что соответствует соотношению монохлорацетат натрия: К -целлюлоза, равном

0,8-1,0.

Полученный продукт имеет следующие показатели:

Степень замещения 52

Содержание основного вещества,7

Растворимость,%

Скорость растворения, ч 4,5

Эффективность реакции о-алкилирования, % 65

Пример ll, To же, что пример 10,но используют тиосульфат натрия.

Полученный продукт имеет следующие показатели .

Степень замещения 54

Содержание основного вещества, % 62,4

Растворимость, Х 99,3

Скорость растворения, ч 5,0

Эффективность реакции о-алкилирования, % б7,5

57,1

98,2

Пример 15. То же, что пример )3, но используют тиосульфат

30 натрия.

Полученный продукт имеет следующие показатели:

Степень замещения 89,0

Содержание основного вещества, % 58,4

Растворимость,X 98, 9.

Скорость растворения, ч

Эффективность реак40 ции о-алкилирова% 55,6

Пример 16. То же, что пример 14, но используют тиосульфат натрия.

45, Полученный продукт имеет следующие показатели:

Степень замещения 93

Содержание основного вещества, X 51,6 0 Растворимость, % 99,9

Скорость растворения, ч 3,0

Эффективность реакции о-алкилирования,Х

3,0

58,0

Пример 17. Тоже, чтопример 9, но щелочную целлюлозу обрабатывают монохлорацетатом натрия в

08040 ь отношению монохлорацетат натрия: суль. фит натрия, равном I:0,05.

Полученный продукт имеет следующие показатели:

Степень. замещения 87,5

Содержание основного вещества.%

Растворимость,X

Скорость растворе10 ния,. ч 3,5 ч

Эффективность реакции о-алкилирования 54,7

Пример 14. То же, что пример 9, но используют 52 г сульфита

I5 натрия, что соответствует соотношению монохлорацетат натрия. сульфит натрия, равном 1:I..

Полученный продукт имеет спедующие показатели:

20 Степень замещения

Содержание основноно вещества,X 50,8

Растворимость,7 99,9

Скорость растворе25 ния ч 3,0

Эффективность реакции о-алкилирования,Х 57,6

1208040 количестве 261 г, что соответствует соотношению монохлорацетат натрия:

М"целлюлоза, равном 0,6:1.

64,6

98,2

72,5

Составитель Т.Мартинская

Редактор Н.Киштулинец Техред О.Ващишина Корректор М.Максиьишинец

Заказ 175/32 ð 471

B&lHIIH Государственного комитете СССР по делам изобретений и открытий

113035 ° Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Полученный продукт имеет следующие показатели:

Степень-замещения 58

Содержание основного вещества,Х 64,6

Растворимость, Ж 98,2

Скорость растворения,ч 4,5

Эффективность реакции о-апкилирования, Ж 72,5

Пример 18. Тоже,что пример

17, но используют тиосульфат натрия.

Полученный продукт имеет следующие показатели:

Степень замещения 58

Содержание основного вещества, Х

Растворимость, 7.

Скорость растворе-.10 ния, ч 4,0

Эффективность реакции о-алкилироваХ