Способ получения карбаматов целлюлозы

 

Изобретение относится к химической технологии, а именно к получению карбаматов целлюлозы, которые могут быть использованы для приготовления растворов для формования гидратцеллюлозных изделий. Изобретение позволяет получить растворимые в щелочи карбаматы целлюлозы за счет того, что целлюлозу обрабатывают мочевиной в среде жидкого аммиака при молярном соотношении целлюлозы и мочевины 0,5-3,0 в течение 3-6 ч с последую-, щим испарением аммиака и термообработкой целлюлозного производного 2,5-32 ч при П0-150 с. 4 табл. § СО 00 о а tSi vj СХ) C/i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„80„„130647

1511 4 С 08 В 15/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 3381944/23-05 (22) 26.01,82 (31) 810226 (32) 24.01 .81 (33) YI (46) 23.04.87. Бюл. N 15 (71) Несте Ой (rI) (72) Еоко И. Хуттунен, Олли Турунен, Пео Мандел, Видар Еклунд и Курт Екман (FI) (33) 661.728.8 (088.8) (56) Диброва А.К., Папков С.П.

Методы перевода целлюлозы в растворенное состояние. Обзорная информация.

НИИ ТЭХИМ. N.,1971, с. 13-14, Патент США li-: 2134825, кл. 260-211, опублик. 1938. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБАМАТОВ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ (57) Изобретение относится к химической технологии, а именно к получению карбаматов целлюлозы, которые могут быть использованы для приготовления растворов для формования гидратцеллюлозных иэделий. Изобретение позволяет получить растворимые в щелочи карбаматы целлюлозы за счет того, что целлюлозу обрабатывают мочевиной в среде жидкого аммиака при молярном соотношении целлюлозы и мочевины

0,5-3,0 в течение 3-6 ч с последую-, щим испарением аммиака и термообработкой целлюлозного производного

2,5-32 ч при 110-150 С. 4 табл.

6478 2

СП 341 и содержит 1,7Х азота, Продукт растворяют при -5 С в водном растворе, содержащем 10 . NaGH и 2 .

Zn0. Вязкость раствора по шарику составляет 50 с, число загустевания

1485, содержание целлюлозы в растворе 5,5 °

Пример 2, Три порции целлюлозы по 30 r в каждой обрабатывают

10 аналогично примеру 1 и пропитывают при -40 С 500 мл аммиака, в котором растворяют соответственно 11 1; 22,2 и 33,3 r мочевины, причем молярное отношение мочевины и целлюлозы 1,2 и 3. Время пропитки составляет соответственно 5,5; 6 и 6 ч, Температуру образцов целлюлозы поднимают до комнатной после стадии пропитки и удаления аммиака. Затем

20 образцы целлюлозы помещают в ва- куумную печь и выдерживают в течение 3 ч при 136-137 С.

Полученные образцы карбамата целлюлозы промывают после окончания реакции метанолом, три раза водой и еще раз метанолом. Определяют степень полимеризации и содержание азота в продуктах. Карбамат целлюлозы растворяют в растворе, содержа30 щем !01 NaOH и 2 окиси цинка, до вязкости растворов по шарику 50 с.

Результаты опыта приведены в табл.1.

Т а б л и ц а 1

Вяз- Содержакость, ние целс люлозы

СП Содер- Число жание загусБ,/ тевания

Партия

1485 50 5,5

341 1,7

1545

54,6 4,8

2 420 1,2

3 410 1 2

1425 50,8 4,8 лозы поднимают до комнатной и аммиак испаряют. ,Я Температурную обработку проводят аналогично примеру 1 в вакуумной пео чи при 139-140 С. Продукты промывают метанолом и водой.

1 130

Изобретение относится к химической технологии, конкретно к получению карбаматов целлюлозы, которые могут быть использованы для приготовления растворов для формования гидратцеллюлозных иэделий.

Цель изобретения — получение растворимого в щелочи карбамата целлюлозы.

Пример 1 ° Целлюлозу обраба- . тывают щелочью с целью снижения степени полимеризации (СП) до 300, нейтрализуют уксусной кислотой и промывают водой, сушат и измельчают в молотковой дробилке. 40 r обработанной таким образом целлюлозы при -40 С пропитывают 500 мл жидкого аммиака, в котором содержится 36 г мочевины (молярное соотношение мочевины и целлюлозы 2,5). Целлюлозу выдерживают в этом растворе при температуре ниже температуры кипения аммиака в течение 6 ч, после чего температуру медленно поднимают до комнатной, После испарения аммиака целлюлозу, содержащую мочевину, выдерживают в вакууме при 135 С в течение 3 ч. Все это время через печь пропускают поток воздуха, выбрасываемый соплом.

Продукт реакции промывают метано лом, три раза водой.и еще раз метанолом. Воздушно-сухой продукт имеет

Низкие числа загустевания свидетельствуют о том, что растворы пригодны для формования.

Пример 3. Две порции целлюлозы (30 г каждая), обработанные аналогично примеру 1, имеющие СП

430 и 350, пропитывают при -40 С

500 мл аммиака, в котором растворяют мочевнну (7,8 и 6,2 г, соответственно), соотношение мочевины и целлюлозы 0,7 и 0,5. После пропитки в течение 6 ч температуру образцов целлюХарактеристики продуктов и их растворимость определяют аналогично примеру 2.

Результаты опыта приведены в табл.2.

13064 аблица2

Т

r Число

СП

СодерВяз

Содержание,жание

N % загускость, целлю- 5 лОзы,% тевания

37,2 4,4

400 0 7 0"

5,4

Т а бли ца3

Раствор

Цеплял о з а

Время пропнткн

Вя з- целлкъкость лоза,2 с одер мание

Х тноиене моевины деллВ озы

140

4 300 3 6!

3 6

5 300

4,5

6 300 2 6

7 300 2 6

8 300 3 3, 140

4,0

145

4,0!

3 3

6,5

132

9 300

360 0,9 77012 61,8

- число загустевания слишком высоко и не может быть определено, Результаты опытов свидетельствуют о том, что когда содержание азо- 5 та мало, растворы содержат существенное количество нерастворимых частиц.

Пример ы 4-8. Производное целлюлозы, расщепленное щелочью до

СП 300, нейтрализуют уксусной кислотой и промывают водой, сушат и измельчают в молотковой дробилке.

40 г обработанной таким образом целлюлозы пропитывают при -40 С

450 мл жидкого аммиака, в котором растворяют мочевину. Целлюлозу выдерживают в .этом растворе при температуре кипения аммиака ниже -33 С в течение 3 — 6 ч, после чего аммиак упаривают при комнатной температуре. Термическую обработку проводят в вакуумной печи при 140-150 С.в тео

Пример 10. 40 г целлюлозы со средней СП 355 измельчают в молотковой дробилке, пропитывают в жидком

NH8(400 мл), в котором предваритель78 4 чение 4-6 ч, В течение этого периода через печь пропускают поток воздуха 20 л/мин, подаваемый соплом для орошения водой.

Продукт реакции промывают метанолом, три раза водой и еще раз метанолом, СП этих воздушно-сухих продуктов определяют, применяют стандарт

S CAN-C15:62, в этилендиамине меди.

Затем определяют содержание азота и растворимость, выраженную в виде числа загустевания, в 107.-ном растворе NOH при -5 С.

Пример 9. Опыт проводят по примеру 4, целлюлозу гидролизуют до

СП 300 и нейтрализуют уксусной кислотой, промывают водой и сушат, Полученные таким образом 440 г целлюлоо зы пропитывают при -40 С 500 мл амми-. ака, в котором растворяют мочевину (отношение мочевины и целлюлозы составляет 3). Целлюлозу пропитывают этим раствором в течение 3 ч, после чего аммиак упаривают при.комнатной температуре Обраоотанную таким образом целлюлозу нагревают в вакуумной печи при 132 С в течение 6,5 ч аналогично примеру 4.

Полученные данные приведены в табл.3, 230 3,2 850 81 8,0

240 2,6 970 80 8,0

240 2,5 960 95 8,0

240 2,6 880 75 8,0

240 2,0 1440 81 8,0

260 2 815 96 8э0 но растворяют 40 г мочевины, соотношение мочевины и целлюлозы 2,7. Аммиак испаряют при комнатной температуре. После этого смесь мочевины и цел1306478

Таблица 4

Время, Содержание N,/

Выход,

К 20,6р

Вязкость, с

Содержание карбамата

Степень полимеризации кар-s бамата целлюлозы целлюлоЖ

2,5 41,1 1,4 5000 95

3 41,8 1,5 2740 110

3 5 39,8 1,9 1360 99

8,0 255

8,0 250

8,0 245

8 0 240

1440 81

4 0 403 20

Составитель Л.Абрамова

Техред И.Попович Корректор Л.Патай

Редактор О.Головач

Тираж 438 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1470/58

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4 люлозы нагревают в течение 16 ч при

120 С, промывают трижды в 1 л Н 0

6 и окончательно в 1 л метанола. После испарения метанола выход продукта

40,3 r, СП 230, содержание N 2,37, Кщ „ -5 С в 10 NaOH) 1420, вязкость по шару 97 с (условная вязкость ), содержание карбамата целлюлозы 8,51.

Пример 11. 40 г целлюлозы со средней СП 355 измельчают в молотковой дробилке, пропитывают в жидком

NH (400 мл), в котором предварительно растворяют 40 r мочевины в соотношении мочевины и целлюлозы 2,7.

Аммиак испаряют при комнатной температуре, После этого смесь мочевины и целлюлозы нагревают в течение 32 ч при 110 С, трижды промывают в 1 л Н 0 и окончательно промывают в 1 л меФормула изобретения

Способ получения карбаматов целлюлозы обработкой целлюлозы мочевиной с последующей термообработкой, отличающийся тем, что, с целью получения растворимого в щелотанола. После испарения метанола выход продукта 40,5 г, СП 240, содержание N 2,2Х, К® р 1200, вязкость по шару (условная вязкость ) 100 с, содержание карбамата целлюлозы 8,57.

Пример 12. 40 г целлюлозы со средней СП 300 измельчают в молотковой дробилке, пропитывают в жидком

ЫН (400 мл), в котором предварительно растворяют 40 r мочевины в соотношении мочевины и целлюлозы 2,7, Аммиак испаряют при комнатной температуре. После этого смесь мочевины и целлюлозы нагревают в течение 2,5;

3,0, 3 5 и 4,0 ч при 150 С и продукт промывают и сушат аналогично примерам 10 и 11.

Свойства продукта приведены в табл.4 °

40 чи целевого продукта, обработку мочевиной Проводят в среде жидкого аммиака при молярном соотношении мочевины и целлюлозы 0 5-3,0 3-6 ч с последующим испарением аммиака, а термообработку проводят 2,545 32 ч при 110-150 С,