Способ получения сложных эфиров целлюлозы
У
Вмсоювнтц
О П И" -O A Í-И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
276031
toes Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Заявлено 24.IV.1969 (№ 1326025/23-4) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 14.VII.1970. Бюллетень ¹ 23
Дата опубликования описания 23.X.1970
Кл. 12о, 6
Л1ПК С 08Ь 3/00
УДК 547.458.82.07(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Авторы изобретения
М. Г. Кизин, А. И. Ларионов, В. Е. Богословский, И. П. Ротенберг, Н. И. Носова, А. Н. Красильников, В. И. Сидоров и К. А. Рычагова
Заявитель
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ
Предлагаемое изобретение относится к способу получения высококачественных сложных эфиров целлюлозы, применяемых для производства из них волокон, пластмасс и пленок.
Известные способы получения высококачественных сложных эфиров целлюлозы включают стадию фильтрования после гидролиза и нейтрализации катализатора или после вторичного растворения готового продукта.
Так, например, известен способ, в котором фильтрование раствора сложных эфиров целлюлозы производят после гидролиза и нейтрализации кислого катализатора через слой осадка кристаллов сульфата магния (натрия), образующихся при нейтрализации части или всего катализатора (серной кислоты). Для осуществления таких способов необходима следующая основная аппаратура: ацетилятор, гидролизер, фильтровальная установка и высадитель. Причем необходимо иметь два отдельных аппарата: гидролизер и высадитель.
Способ имеет малую скорость фильтрования (15 — 30 л/лте час) и низкое качество фильтрования, приводящее к необходимости применять трех- и четырехступенчатое фильтрование.
Для упрощения процесса предложен способ получения высококачественных сложных эфиров целлюлозы, заключающийся в том, что фильтрование раствора эфира целлюлозы после ацилирования без нейтрализации катализатора производят в одну стадию чсрез пористый полиэтилен или полнпроги лен, à затем раствор направляют в гндролизер-высадитель.
Это дает возможность совместить в одном аппарате стадии гидролпза и высаждения, повысить скорость фильтрования в 5 — 10 р lз IlO сравнению со скоростью фильтрования через тканые н нетканые волокнистые материалы, фильтровать раствор эфиров целлюлозы в сме10 си с катализатором при повышенных температурах (более 40 С) и обеспечить высокое качество очистки раствора при одноступенчатом фильтровании.
Работа установки заключается в том, что
15 в ацетилятор поступает активированная целлюлоза, ангидрид кислоты (уксусной, пропионовой и т. п.), растворитель и катализатор (серная кислота или смесь серной и хлорной кислот), где в процессе ацилирования обра20 зуется раствор сложного эфира целлюлозы.
Полученный раствор полимера, без нейтрализации катализатора, под давлением нейтрального газа поступает в насос, который, создавая давление в несколько атмосфер, подает
25 раствор в фильтр, оборудованный фильтрующими элементами из пористого полиэтилена.
Отфильтрованный раствор поступает в гидролизер-высадитель, в котором эфиры целлюлозы проходят гндролиз, нейтрализацию, высаж30 дение и промывку.
276031
7аблица
До фильтрованияя
После Согласно фильт- ГОСТ рования 12808 — 67
Показатели ацетилцеллюлозы
Прозрачность, см .
Фильтруемость, мл
Фи пьтруемость по методу фирмы «Куртольдс», г/см -
13,4
602
20,2.
1195
500
6,6
2,95
Таблица 2
Фильтрованная
Нефильтроваииая
Показатели ацетилцеллюлозы
ППЭ 40 — 50
ППЭ 70 — 80
0,090
0,082
0,123
Светло-желтый
Разбухшие частицы коричневого цвета размером до 300 мк в количестве 20 шт. (иа образец)
Волоконсц иет
Светло-коричневый
Разбухшие частицы коричневого цвета размером до 700 мк в количестве 60 штук (на образец)
Волокна длиной до
700 мк
Коричневые пленки длиной до 1500 мк
Светло-желтый
Разбухшие частицы светло-желтого цвета размером до 150 мк в количестве 15 штук (иа образец)
Волокоисц нет
Пленок иет
Пленок иет при фильтрова3,13+ 10,13
0,89
Таблица 8
Скорость фильтрования, л/м2 час
Количество фильтрата к концу фильтрования, л/м»
Исходная вязкость, спуаэ
Время фильтрования
Фильтрующий элемент начальная конечная
3600
2200
2 час 20 мин
2 час 27 .тин
590
81200
ППЭ 70 — 80
Сввисбой и шифон (2 слоя) 35600
480
280
При необходимости фильтрующие элементы фильтра регенерируются противоточной промывкой или обработкой специальными растворителями.
Пример 1. Раствор ацетилцеллюлозы для шелка, без нейтрализации серной кислоты, подают из ацетилятора в шестеренный насос, который под давлением 3 — 6 ати и температуре
40 — 45 С прокачивает его через патронный фильтр, оборудованный фильтрующими элементами из пористого полиэтилена. Отфильтрованный раствор направляют в гидролизервысадитель на гидролиз, нейтрализацию и высаждение. Чтобы сравнить качество фильтрованной ацетилцеллюлозы с нефильтрованной небольшую часть раствора последней отбирают из ацетилятора и на лабораторных уста- новках доводят до получения готового продукта.
Сравнительные данные по качеству продукта приведены в табл. 1.
Степень пропуска «геликов» при фильтровании составляет 2 — 10%. Средняя скорость фильтрования за первый час 800 л/л1з- час; за весь период фильтрования 450 л/лз час. СредОптическая плотность иа 1 мм толщины диска
Цвет диска
Осмотр диска при 10-кратном увеличении
Степень пропуска «геликов» нии, :
После ППЭ 70 — 80
После ППЭ 50 — 60
После ППЭ 40 — 50 нее количество фильтрата до первой промывки более 1800 л/,н- . Количество произведенных промывок одних и тех же элементов — 4, Пример 2. Фильтрование раствора вторичного ацетата для производства этрола. Показатели фильтрования через пористый полиэтилен с различными размерами пор при тем20 пературе 20 С и давлении фильтрования 4—
5 ати приведены в табл. 2, где наименование
ППЭ 70 — 80 соответствует пористому полиэтилену, пропускающему твердые (негелеобразные) нерастворенные частицы размером
25 70 80 лп/с.
После свансбоя и шифона (2 слоя) 23,2
Количественные сравнительные показатели фильтрования через пористый полиэтилен и свансбой с шифоном без учета регенерации пористого полиэтилена приведены в табл. 3.
276031
Предмет изобретения
Составитель С. Котова
Редактор Л, Г. Герасимова
Корректор С. М. Сигал
Заказ 2871/3 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открьггий при Совете Министров СССР
Москва, К-35, Раушская наб., д. 4 5
Типография, р. Сапунова, 2
Экономичность предлагаемого способа определяется тем, что: а) средняя скорость фильтрования и количество фильтрата, получаемого при фильтровании растворов сложных эфиров через 1 л- пористого полиэтилена с учетом регенерации или промывки последнего превосходит такие же показатели, полученные с 1 м - тканых и нетканых волокнистых материалов в 5 — 20 раз; б) потери растворителя и полимера в соответствии с пунктом а) будут во столько же раз меньше; в) расход тканых и нетканых волокнистых материалов, согласно пункту а), будет соответствовать соотношению поверхностей больше, чем расход пористого полиэтилена; г) фильтрование раствора полимера с катализатором при температуре более 40 С возможно только через химически стойкие дорогие ткани на основе нитрона, полиэтилена или полипропилена, которые значительно дороже, чем пористый полиэтилен.
Способ получения сложных эфиров целлюлозы путем обработки активированной целлю10 лозы ацетилирующей смесью в присутствии кислого катализатора и растворителя с применением гидролиза полученного раствора сложного эфира, нейтрализации катализатора, фильтрации и высаждения целевого продукта, 15 orëè÷àþøèéãÿ тем, что, с целью упрощения способа, раствор сложного эфира целлюлозы после ацетилирования подвергают фильтрованию.
