Способ получения ацетата целлюлозы
Изобретение относится к получению ацетата целлюлозы, используемого для получения пластических масс - этролов. Изобретение позволяет сократить количество включений в готовом продукте за счет того, что после ацетилирования целлюлозы в метиленхлориде сначала уксусным ангидридом в присутствии серной кислоты в две стадии, а затем указанным ангидридом в присутствии смеси серной и хлорной кислот с последующим гидролизом водным раствором серной кислоты осуществляют отгонку метиленхлорида сначала при атмосферном давлении, затем в вакууме, причем одновременно с отгонкой метиленхлорида в вакууме осуществляют отбелку. Отбелку проводят при 75-85°С обработкой 5%-ными водными растворами сначала перманганата калия в течение 5-15 мин, затем шавелевой кислоты в течение 30-60 мин. При этом перед отбелкой в реакционную массу предварительно вводят 42-63 мас.ч. воды на 100 мас.ч. исходной целлюлозы, массу перемешивают 30-60 мин. Количество перманганата калия выбирают в диапазоне 0,25-0,33 мас.ч., а щавелевой кислоты - 3,3-4,3 мас.ч. на 100 мас.ч. исходной целлюлозы. Целевой продукт осаждают. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
„„SIJ„„151
СЮ 4 С 08 В 3 06
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
М А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 (21) 4320324/23-05 (22) 03,09.87 (46) 07.10.89, Бюл. Р 37. (71) Владимирский химический завод .(72) Т.М.Кубаенко, Л.П.Исаева, Ю.И.Ишутинов и Л.Н.Малышев (53) 661.728.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 301339, кл. С 08 В 3/12, 1968.
Временный технологический регламент Р 13-41-85 производства ацетата целлюлозы для экструзии, литья и для высокопрозрачного этрола в цехе 10.
Владимирский химический завод, 1985. (54) СПОСОБ ПОЛУЧКНИЧ АЦЕТАТА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ (57) Изобретение относится к получению ацетата целлюлозы, используемого для получения пластических масс - этролов. Изобретение позволяет сократить .количество включений в готовом продукте за счет того, что после аце тилирования целлюлозы в метиленхлори-
Изобретение относится к получению ацетатов целлюлозы, используемых для получения пластических масс (этролов).
Целью изобретения является сокращение количества включений в готовом продукте.
Пример 1 ° В аппарат с мешалкой, рубашка которого обогревас тся горячей водой, имеющей 90 С, загру1кают 2546 кг (2393 кг 100Х конц,", 100 мас.ч.) хлопковой целлюлозы, содержащей 6Х влаги, и 940 л (40,4 мас.ч.) уксусной кислоты (98X конц.), нагреде сначала уксусным ангидридом в присутствии серной кислоты в две стадии, а затем укаэанным ангидридом в присутствии смеси серной и хлорной кислот с последующим гидролизом водным раствором серной кислоты осуществляют отгонку метиленхлорида сначала при атмосферном давлении, затем в вакууме, причем одновременно с отгонкой метиленхлорида в вакууме осуществляют.ото белку. Отбелку проводят при 75-85 С отработкой 52-ными водными растворами сначала перманганата калия в течение
5-15 мин, затем щавелевой кислоты в течение 30-60 мин. При этом перед отбелкой в реакционную массу предварительно вводят 42-63 мас.ч. воды на
100 мас.ч. исходной целлюлозы, массу перемешивают 30-60 мин. Количество перманганата калия выбирают в диапазоне 0,25-0,33 мас.ч., а щавелевой кислоты — 3,3-4,3 мас.ч, на 100 мас.ч. исходной целлюлозы, Целевой продукт осаждают, 1 табл. той до 114 С. Активацию проводят в течение 30 мин.
Активированную целлюлозу загружают в ацетилятор и обрабатывают 4600 л (201,3 мас.ч.) уксусного ангидрида (97X конц.) при 20 С в течение 30 мин, По окончании обработки хлопковой целлюлозы уксусным ангидридом в ацетилятор при 20ОС подают первую ацетилирующую смесь, состоящую из 850 л (37,2 мас.ч.) уксусного ангидрида, 4950 л (250,1 мас.ч.) метиленхлорида
73 4
В сушилке создают вакуум (300 мм рт.ст.). Ацетат целлюлозы сушат в течение 26 ч при температуре от 50 до 90 С по влажности 2Х .
3 - 15129 (93X конц.), 2 л (0,14 мас.ч.) серной кислоты (94X конц.).
Температура в ацетиляторе поднимается за счет экзотермической реакции гидратации уксусного ангидрида. При достижении 30 С производят охлаждение содержимого в ацетиляторе. Максимальная температура в ацетиляторе доо пускается не выше 45 С. Охлаждение о продолжают и после достижения 45 С.
Время обработки первой ацетилирующей смесью 6 ч.
При достижении в ацетиляторе 28ОС в него подают вторую ацетилирующую 15 смесь, состоящую из 850 л (37,2 мас.ч.): уксусного ангидрида, 2500 л (126,3 мас.ч.).метиленхлорида и 1,5л (0,10 мас.ч.) серной кислоты.
Обработку второй ацетилирующей 20 смесью проводят в течение 1 ч при
28 С.
Затем в. ацетилятор подают третью ацетилирующую смесь, состоящую из
860 л (37,6 мас.ч.) уксусного ангидрида, 1900 л (95,9 мас.ч.) метиленхлорида, 1 л (0,07 мас.ч,) серной кислоты и 2 л (0,03 мас.ч.) хлорной кислоты (ЗОХ конц) .
Обработку третьей смесью начинают 30 при 28 С и,так как температура в ацетиляторе поднимается за счет экэотермической реакции ацетилирования, проводят непрерывное охлаждение смеси.
После достижения максимальной темпе- 35 ратуры 53 С и превращения тестообразной массы в "сироп" в ацетиляторе температуру снижают до 38 С и при этой температуре ведут снижение вязкости сиропа . Время обработки третьей . 40 смесью 8 ч.
При достижении вязкости "сиропа"
65 с, в него добавляют 2100 л (87,7 мас.ч.) умягченной воды (в две порции 1500 л и 600 л), 30 л ., д5 (2,16 мас.ч.) серной кислоты и проводят гидролиэ под давлением 1,25 атм и при 50+5 С в течение 3 ч. Затем
"сироп" передавливают в высадитель и при t от 45 до 70 С проводят открытый (при атмосферном давлении) гидролиз до водного числа 100 в течение
10 ч.
Одновременно с гидролизом при атмосферном давлении производят частич-55 ную отгонку метиленхлорида. Для npeIl и кращения гидролиэа в сироп вводят
500 л (6,9 мас.ч.) ЗОХ-ного водного раствора ацетата натрия и в течение
6 ч продолжают отгонку метиленхлорида, постепенно подогревая сироп .
О
При достижении 85 С включают вакуум 400 мм рт.ст. и проводят одновременно стадии отбелки и отгонки метиленхлорида. Для этого в "сироп" вводят 1500 л (63 мас.ч.) умягченной воды и размешивают "сироп" в течение
60 мин, Разбавленный раствор при 80 С отбеливают, последовательно обрабатывая
120 л (0,25 мас,ч. ) 5Х-ного водного раствора перманганата калия в течение
15 мин и 2060 л (4,3 мас.ч.) 5X-ного водного раствора щавелевой кислоты в течение 30 мин. По окончании обработки "сиропа" щавелевой кислотой производят высаждение ацетата целлюлозы умягченной водой в три порции в течение 1 ч: при остановленной мешалке подают сначала 5 м воды, затем включают мешалку и подают 5 мэ воды.
Перемешивание продолжают до полного высаждения продукта из сиропа и получения равномерной волокнистой массы. Далее в высадитель подают третью порцию воды в количестве 7 м и перемешивают 30 мин.
Высажденный ацетат целлюлозы измельчают в мельнице тонкого помола и промывают в промывном аппарате умягченной водой в течение 11 ч при
20 С до кислотности промывной воды
"0" см 0,01 N раствора NaOH, После этого проводят три периодические промывки горячей умягченной водой при
О температуре массы 60 С, чередуя их с промывками холодной умягченной водой при 20 С, и затем проводят три промывки обессоленной водой при 20 С.
Продолжительность каждой промывки 1 ч.
После промывки ацетат целлюлозы стабилизируют, т.е. в ацетат целлюлозы заливают 20 л (0,1 мас.ч.)
11,6/-ного водного раствора ацетата магния и 200 л (0,005 мас.ч.)
0,12Х-ного водного раствора окиси кальция. Содержимое аппарата перемешивают в течение 1 ч, затем ацетат целлюлозы отжимают на центрифуге и передают в сушилку, обогреваемую паром, имеющим давление 0,7 кгс/см, при работающей мешалке.
1512973
Данные по осуществлению предлагаемого способа (примеры 1 -. 9), известного способа (примеры 10 и 11), а также и при проведении стадии отбел5 ки одновременно с отгонкой метиленхлорида, но при запредельных значениях параметров (примеры 12-20) приведены в таблице. В примере 21 таблицы представлены результаты, получен- 10 ные при отбелке, проведенной до от.гонки метиленхлорида в вакууме, а s примере 22 - после отгонки метиленхлорида в вакууме. В таблице пред-.. ставлены также качественные покаэате- 15 ли получаемого ацетата целлюлозы.
Формула изобретения
Способ получения ацетата целлюло- 20 зы, включающий ацетилирование активированной целлюлозы в метиленхлориде сначала уксусным ангидридом в присутствии серной кислоты в две стадии, а затем уксусным ангидридом в присут- 25, ствии смеси серной и хлорной кислот, (гидролиэ водным раствором серной кислоты, отгонку метиленхлорида сначала при атмосферном давлении одновременно с гидролизом и после него, затем в вакууме, отбелку полученног i раствора ацетата целлюлозы обработкой 53-ными водили растворами скача " ла перманганата калия в течение 515 мин, затем щавелевой кислоты в течение 30-60 мин. при нагревании и осажцение целевого продукта, о т л и" ч а ю шийся тем, что ., с целью сокращения количества включений в готовом продукте, отбелку осуществляют одновременно с отгонкой метиленхлори да в вакууме при 75-85 С, при этом перед отбелкой в реакционную массу предварительно, вводят: 42-63 мас.ч. воды на 100 мас.ч. исходной целлюлозы и массу перемешивают в течение
30-60 мин, причем количество перманганата калия выбирают в диапазоне
0,25-0 33 мас.ч., а щавелевой кислоты - 3,3-0,3, мас.ч. на 100 мас.ч исходной целлюлозы.
1532973
СОе «ФСЧОСЧФЛ
Л со Л со Л Л Л Л Л со со фф ОЛ ОМЪ ОМЪЛ сосо О О4ОЧ3 ОЧ34О
I4I с\
CI Л 3О О
3 ЛЛЛ
1 ° б В оооо
Осомь-Офсчмс I
ЛЛЛЛЛ ф Со
a a a a с а
СЧ ОМЗОЛФ-ОЛСЧ ф ф Л ф Л ОО ф СО ф в в с «««а а а
ООООООООО
С4
Ю
ООООООО
О
«
Ос
4О О
3О 4О
1 В
О О ф Р» 443 со С Ъ О
МЪ О со PO4О Л 3
° * ° 1 ° ооооооо
МЪОСОФОсфсч ОЛ
ЛЛЛ ОЧОЧСЛЛ О
a a ° a в а с
ООООООООО
СЧ Ос ф t
В
О О
ОО с
О О
3 ф
«
И
i,0 I 2 30 03
МЪ МЪ О О с «3 О Ф Ф 03 Мъ
СЧ С4 СЧ С Ъ 443 СЧ CV СЧ N CPI 4«3
В с ° 1 1 a ° ° 1 °
4 Ъ МЪ МЪ С4 Мъф МЪО
It3 4 Ъ МЪ С Ъ 4 Ъ 443 443 л с
В а ° в с *
30 l0 ф МЪ 443 О О 4Ч 443 С4 ОЭ
- C4 СЧ СЧ СЧ СЧ С4 443 СЧ
СЧОЗОМЪ4ОФО Л
44\ С 3 4"Ъ СЧ СЧ СЧ С Ъ ОЪ СЧ
Я
В мЪ О
О О
О
В ° С 1 В с
МЪМЪЛЛМЗЛ О О ОЪ О О МЗСЧМЪОО ф4OOPt»ЛОЪOIЛФСЧО N44Ч ООЛОЗСЧО
СЧ СЧ N C4 СЧ СЧ N N СЧ 44\ < 443 »О ссъ 443 443 44Ъ ОЪ
° с с ° 1 в а а ° ° 4 с В ° а в
ООООООООООО ООООООООО
О О
IlI
4 Ъ 4 Ъ с
О О
О МЪ
О О
О !
30 CC О О
03 О 0«СОФ
V g 3C 03 R i мъ О МЪ О мЪ МЪ О О О в а ««1 ««а а а
О О О О О О О CV СЧ
О О О О мъ мЪ О О О
В В 1 В В ° В
СЧ СЧ С4 4 Ъ СЧ СЧ С4 СЧ
СЧ сч!
О О Сс
ОЗМЪ»IОt OPОЛICI
С ф 4О 4О 443 IO t» 3» CO t» Ill СЧ сч СЧ СЧ СЧ
С °
ОООООООМ\ООО ООООООООО
4h A аъ с 3 & с 3 гъ -О О О О с 3 с ъ & Въ Оъ еъ 44 4 съ .
О
РЪ!
ЛО3«ХГф
4"Ъ аъ
О О ф 3"Ъ СО О с 3
° с °
М О СЧ МЪ О
4«3 ОЪ 4 Ъ С Ъ С Ъ 4 Ъ ОО С Ъ 4 3 а ° с ° » «» «1 а
W W М О W 4 Ъ ОЪ Ill МЪ
2 й1
Ill МЪ Itl 343 СЧ О МЪ 443 43Ъ с"3 4
МЪ 343 ICI МЪ МЪ МЪ О МЪ МЪ Ml 343
03 ° О ° ф!. !
«I3Q Сс, О ° ° 3
F43< 33 40
О 2 ф 2 Ф
МЪ МЪ М3 443 О Ill Ill 4 Ъ 4«3 343 II%
04 СЧ N 4«3 443 СЧ СЧ 443 4 Ъ Сч С4
° С ° С 1 1 1 В I P
ООООООООО ОО
343 Ill сч
О О
О CO МЪ ф МЪ
С4 С Ъ С4 Сч N
1 P ° °
ООООО
О О
О О
О О О О 44Ъ О О О О О О О О 0 О О,D сосоч3443 Осососо4О I 4ососчлсососо О !
443 С Ъ 4 Ъ Ю Сч 4«3 4 Ъ H 4 Ъ со О со«Ъ О со О сосо мЪ О О О О О О О Q со 03 CO CO СО CO CO CO ф
О
СО
О ICI м3 О О О О О О О О
CO Л CO CO ОО CO co CO ОО t» CO
СЧВЪ ФМ34ОЛФОЗО СЧОЪ ОМЪ4ОЛФОЗО
° - сч сч СЧ
Ч;
I б.
d 0I
С!
Э
I3
11
Ir а и 3 о
1з .
ОО! О М ф! I
0l 0 333
g9 Ойф
О О ° 30 CC 40
С. g 03 40 O y
О30f0!5а
IQ g ф ф 44 g О
5 40 ф В ф
ЛйОЗОО«Ы
CO f сЧ
О
4 Ъ
4 Ъ с Ъ
4 О
I I ф 03 ас ! О ф со хе «Р В
Щ 3 жф o8 фсч
52 "„12« ее
О О, О «Р 03 СЧ 40
O Îl l«О Ф "43 3 9
С:!» 34 CO и 33 3-4 О
