Способ получения карбоксиметилцеллюлозы

 

Изобретение относится к химической технологии, а именно к получению карбоксиметилцеллюлозы, широко применяемой в качестве стабилизатора буровых растворов, антиресорбентов в составе синтетических моющих средств, депрессоров при флотационном обогащении медно-никелевых и сильвинитовых руд, клея при оклейке обоев и т.д. Изобретение позволяет повысить антиресорбционную способность, сыпучесть и скорость растворения целевого продукта за счет того, что целлюлозу предварительно мерсеризуют, а затем проводят алкилирование в присутствии сульфата натрия в количестве 30-100% от массы целлюлозы. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (. .т)5 С 08 В 11/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОГ)ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ юлоза име53

97,3

64,5

3,5

Не течет

55,8 (21) 4718934/05 (22) 11.07.89 (46) 23.12.91. Бюл. ¹ 47 (71) Московский институт нефти и газа им. И.M,Ãóáêèíà (72) В.И.Иссерлис, С,Г,Корох, В.Д.Городнов, T.Ë.Ïîçäíÿêîâà, В.Н,Мальцев, Н.В.Мищенко, Л.П,Авластимов, Ф.M,Ñàäûxoâ и T.M.Кулиев (53) 667,464 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1087526, кл, С 08 В 11/12, 1984.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1208040, кл. С 08 В 11/12, 1984. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОКСИМЕ

ТИЛЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Изобретение относится к химической технологии, конкретно к получению карбоксиметилцеллюлозы, которая находит широкое применение в качестве стабилизатора буровых растворов, антиресорбентов в составе синтетических моющих средств, депрессоров при флотэционном обогащении медно-никелевых и сильвинитовых руд, клея при оклейке обоев и т.д.

Целью изобретения является повышениеантиресорбционнойспособности,сыпучести и скорости растворения целевого продукта, Пример 1 (сравнительный). 30 г целлюлозы загружают в измельчитель ВернераПфлейдерера одновременно с подачей

42 мл водного раствора едкого натра концентрации 264 г/л. Мерсеризацию проводят 2,0 ч при 45 С, затем реакционную массу охлаждают до 18 С и обрабатывают 20,5 г монохлорацетата натрия 1,0 ч при 20 С и 0,5 ч при 30 С. После дозревания, сушки

„„SU „„1700005A1 (57) Изобретение относится к химической технологии, а именно к получению карбоксиметилцеллюлозы, широко применяемой в качестве стабилизатора буровых растворов, антиресорбентов в составе синтетических моющих средств, депрессоров при флотационном обогащении медно-никелевых и сильвинитовых руд, клея при оклейке обоев и т.д, Изобретение позволяет повысить антиресорбционную способность, сыпучесть и скорость растворения целевого продукта за счет того, что целлюлозу предварительно мерсеризуют, а затем проводят алкилирование в присутствии сульфата натрия в количестве 30-100% от массы целлюлозы.

1 табл, и дробления карбоксиметилцелл ет следующую характеристику:

Степень замещения

Степень полимеризации

Растворимость в воде, %

Антиресорбционная способность, %

Продолжительность растворения, ч

Сыпучесть, с

Эффективность реакции карбоксиметилирования, %

Пример 2 (сравнительный), Процесс ведут аналогично примеру 1, но реакционную массу обрабатывают 17,3 г монохлорацетата натрия.

КМЦ имеет следующую характеристику:

Степень замещения 41

Степень полимеризации 300

Растворимость в воде, % 95,1

1700005

Антиресорбционная способность, % 56,3

Продолжительность растворения, ч 4,5

Сыпучесть, с Не течет

Эффективность реакции карбоксимегилирования, % 51,2

Пример 3 (сравнительный). Процесс едут аналогично примеру 1, но в измельчиель Вернера-Пфлейдерера одновременно едким натрам загружают 6,0 r сульфата атрия.

КЫ Ц имеет следующую характеристику:

Степень замещения 54

Степень полимериэации 270

Растворимость в воде, % 98,6

Антиресорбционная способность, % 65,6

Продолжительность растворения,ч 3,0

Сыпучесть, с, Не течет

Эффективность реакции карбоксиме- гилирования, %,, ... . 56,8

Пример 4. Процесс ведут аналогично примеру 1, но в измельчитель ВернераПфлейдерера одновременно с едким на1ром загружают 9,0 r сульфата натрия, а реакционную массу обрабатывают 17,3 r монохлорацетата натрия.

KM Ц имеет следующую характеристику;

Степень замещения 54

Степень полимеризации 280

Растворимость в воде, % 99,6

Антиресорбционная способность, % 67,8

Продолжительность растворения, ч, 2,0

Сыпучесть, с 40

Эффективность реакции карбоксиметилирования, % 67,5

Пример 5. Процесс ведут аналогично примеру 1, но в измельчитель ВернераПфлейдерера одновременно с едким натром загружают 21,0 г сульфата натрия, а реакционную массу обрабатывают 16,2. r монохлорацетата натрия.

KM Ц имеет следующую характеристику;

Степень замещения 56 .

Степень полимериэации 270

Растворимость в воде % 99,3

Антиресорбционная способность, % 68,1, 290

310

63,4

97,1

3,0

Г родолжительность растворения, ч 1,5

Сыпучесть, с 33

Эффективность реак5 ции карбоксиметилирования, % 74,7

Пример 6. Процесс ведут аналогично примеру 1, но в измельчитель ВернераПфлейдерера одновременно с едким на10 тром загружают 30,0 r сульфата натрия, а реакционную массу обрабатывают 16,2 r монохлорацетата натрия.

КЫЦ имеет следующую характеристику;

Степень замещения 58

15 Степень полимериэации

Растворимость в воде, % 99,8

Антиресорбционная

20 способность, % . 68,9

Продолжительность растворения, ч 1,5

Сыпучесть, с 30

Эффективность реакции карбоксимети25 лирования, % 77,3

Пример 7 (сравнительный), Процесс ведут аналогично примеру 1, но в измельчитель Вернера-Пфлейдерера одновременно с едким натром загружают 33,0 r сульфата

30 натрия, а реакционную массу обрабатывают

16,2 г монохлорацетата натрия.

КЫЦ имеет следующую характеристику:

Степень замещения 45

Степень полимери35 эации

Растворимость в воде, % 99,0

Антиресорбционная способность, %

40 Продолжительность растворения, ч 1,0

Сыпучесть. с 31

Эффективность реакции карбоксиметили45 рования, % 60,0

Пример 8 (известный способ), Процесс ведут аналогично примеру 1, но в иэмельчитель Вернера-Пфлейдерера одновременно с едким натром загружают 21,0 г сульфита на50 трия.

КЫЦ имеет следующую характеристику;

Степень замещения 54

Степень полимериэции 330

55 Растворимость в воде, %

Антиресорбционная способность, % 61,4

Продолжительность растворения, ч

1700005

99,8

Сыпучесть, с

Эффективность реакции карбоксиметилирования, 56.8

Пример 9 (сравнительный). Процесс 5 ведут аналогично примеру 1, но в измельчитель Вернера-Пфлейдерера одновременно с едким натром выгружают 21,0 г сульфата натрия и 0,9 г 10%-ного водного раствора сульфанола, содержащего 0,004 г гидрата 10 азотнокислого кобальта.

Мерсеризацию проводят 2 ч при 30 С, затем реакционную массу охлаждают до

18 С и обрэбатывают16,2 r монохлорацетата натрия. 15

KMLI, имеет следующую характеристику .

Степень замещения 55

Степень полимеризации 210 20

Растворимость в воде, %

Антиресорбционная способность, % 68,5

Продолжительность растворения, ч 1,5

Сыпучесть, с 32

Эффективность реакции карбоксиметилирования, % 733 ЗО

Пример 10 (сравнительный). 30 r целлюлозы обрабатывают раствором едкого натра концентрации 220 г/л в мерсеризационной ванне (модуль 20) в течение 1 ч при

20 С. отжимают от избытка раствора щело- 35 чи до 2,6-кратной массы по отношению к массе целлюлозы, 78 г щелочной целлюлозы, состоящей из а -цел. 38,5%; йэОН

14,2%: НгО 47,3%, загружают в измельчитель Вернера-Пфлейдерера одновременно 40 с 0,5 мл воды, содержащей 0,004 г гидрата азотнокислого кобальта, измельчают при

30 С 1,0 ч. Затем реакционную массу охлаждают до 18 С и обрабатывают 25,8 г монохлорацетатэ натрия 1,0 ч при 18-20 С и 45

0,5 ч при 20 — 400С, 98,7

5,0

Не течет

После дозревания, сушки и дробления

КМЦ имеет следующую характеристику:

Степень замещения 56

Степень попимеризации 250

Растворимость в воде, Антиресорбционнэя способность % 62,9

Продолжительность растворения, ч

Сыпучесть, с

Эффективность реакции карбоксиметилирования, % 46,7

Пример 11 (сравнительный). Процесс ведут аналогично примеру 10, но одновременно с щелочной целлюлозой и 0,5 мл воды, содержащей гидрат азотнокислого кобальта, в измельчитель Вернера-Пфлейдерера загружают 21,0 г сульфата натрия, а реакционную массу обрабатывают 18,3 г монохлорацетэта натрия.

КМЦ имеет следующую характеристику;

Степень замещения 53

Степень полимеризации 270

Растворимость в воде,,o 99,6

Антиресорбционная способность, % 67,9

Сравнительные данные условий синтеза и свойств получаемой КМЦ представлены в таблице.

Формула изобретения

Способ получения карбоксиметилцеллюлозы мерсеризацией целлюлозы с последующим алкилировэнием в присутствии модифицирующей добавки с последующим выделением целевого продукта, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения антиресорбционной способности, сыпучести и скорости растворения целевого продукта, в качестве модифицирующей добавки используют сульфат натрия в количестве

30 — 100% от массы целлюлозы, Ъ

1700005

Количество кодификатора к кассе целль-лозы, 2

Принер

Нолярное соотновение реаХарактеристика КНЦ

Эффективность реакции карбоксииетнлисования, 8 сентов

Степень Степень заиеще- полинериния зацни раствориность, Ф

Антирвсорбционная способность,2

Продолвительностт ь растворения, ч

Сыпучесть, с

Целлюлоза

НаОЫ Нв-HXYK

НаЗОО, Овгбба

Сравнительные принеры. Ф ь

Принер ло известнону слособу.

Составитель T,Màðòèíñêàÿ

Техред М,Моргентал Корректор Л.Бескид

Редактор И.Дербак

Заказ 4441 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Га7арина, 101

1+

2Ф

4 .5

Оьв

9

10» ,11

l

1

1

t

1

l,5

1,5

1,5 .1,5

1,5

1,5

l,5

t 5

t,5

1,5 !.5

0,95

0,8

0,95

0,8

0,75

0,75

0,75

0,95

0,75

1,2

0,85

О

1!О

О

70

О

О

О

О

О

О

О

Р.

О

О

53 280

41 300

5" 270

54 280

56 270

50 290

45 310

4 330

55 210

56 250

53 270

97. 3

95.!

98,6

99,6

99,3

99,8

99,0

97 11

99,8

98,7

99,6

64,5

56,3

65,6

67,8

68,1

68,9

58,4

61,4

68;5

62,9

67,9

3>5

4,5

Э,О

2>а

t;5

1!5

1,0

3,0

1,5

5,0

2.5

Не течет 55,8

5 1,2

56,8

40 67,5

33 74,7

30 77.3

31 60,8

Не течет 56,8

32 73,3

Не течет 46,7

38 62,3