Способ получения нитрата целлюлозы

 

О П И С А Н И Е („883057

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскиx

Социалистические

Республик.*

-,,„,„„ / = .:..

° - « (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 260380 (21)2899154/23-05 с присоединением заявки №(23) П риорнтет (51)М. Кл.

С 08 В 5/02

Государствкииый комитет

llo делам изобретений и открытий

Опубликовано 231 181. Бюллетень №43

Дата опубликования описания 23.1131 (53) УДК661.728. .86(088.8) (72) Авторы изобретения,(/;.

Л.А. Першина, А. Г. Салина, Н. С. Кааько и О.А.Анисимова (71) заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИТРАТА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Изобретение относится к способам получения органических высокомолекулярных соединений, конкретно к получению нитрата целлюлозы, и может быть использовано при производстве нитра„5 целлюлозных лаков, кинопленок и взрывчатых веществ.

Известен способ получения нитрата целлюлозы, согласно которому целлюлозу обрабатывают. смесью азотной

10 кислоты и хлористого метилена, а затем стабилизируют полученный нитрат целлюлозы. При нитровании 983-ной азотной кислотой в присутствии хлористого метилена получают нитрит целлюлозы высокой степени этерификации(11.

Недостатком способа являются жесткие условия стабилизации. В начале стабилизации при отмывке конечного продукта водой от нитрующей смеси происходит повышение температуры, возможно самовоспламенение или взрыв.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является споI соб нитрации целлюлозы обработкой целлюлозы смесью азотной и серной кислот в соотношении 1:3 с последующей стабилизацией полученного нитрата целлюлозы (23.

Недостатком способа является образование в качестве побочных продуктов малоустойчивых сернокислых эфиров целлюлозы, которые для повышения ста" бильности нитратов целлюлозы необходимо омылить и удалить из них свободные кислоты, удержанные волокном.

Для этой цели применяется специальный длительный процесс стабилизации нитратов целлюлозы. Кроме того, недостатком также является невысокое содержание азота в нитрате целлюлозы (не больше 12,2Ф), которое обьясняется в основном неравномерностью нитра- . ции целлюлозы.

Цель изобретения — повышение содержания азота в нитрате целлюлозы.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения

883057 Таблица

Время нитрации, мин

Содержание азота, вес.4

12,79

13,15

8,0

1 5

13,60

13,80

l2,0

13,40

14,0

2,0

15,0

5,0

13,50 нитрата целлюлозы обработкой нитрую щей смесью с последующей стабилизацией целевого продукта в качестве нитрующей смеси используют азотную и трифторуксусную кислоту в соотношении 1,0-1,4:1,0-0,6, Способ осуществляют следующим образом.

Целлюлозу обрабатывают смесью азотной и трифторуксусной кислот, взятых в соотношении 1,0-1,4:1,0-0,6 при перемешивании.

После окончания нитрации нитрат целлюлозы отжимают от нитрирующей смеси и проводят стабилизацию для отмывки от нитрующей смеси, окислов азота и других примесей поочередной промывкой сначала холодной водой, затем горячей водой, слабым раствором аммиака и снова холодной водой. Затем нитрат 2о целлюлозы сушат в сушильном шкафу.

П р и и е р. Нитрацию целлюлозы проводят в конической колбе при модуле ванны 50. Для нитрующей смеси берут: ННОЕ 1001, плотность 1,54 г/мл,2з

go

CFpCOOH 1003, плотность 1,489 гlмл.

Весовое соотношение в нитрующей смеси:

НМС .CF COOH = 1,2 : 0,8

Берут 0,5 г целлюлозы и заливают ее 2,5 r нитрующей смеси. Нитруют

l5 мин при 30 С, перемешивая. Накопление азота во времени представлено в табл. 1.

Оптимальное соотношение кислот в нитрующей смеси 1,2:0,8 определяют4 ся экспериментальным путем. Результаты приведены в табл. 2.

После окончания нитрации полученный нитрат целлюлозы отжимают от нитрирующей смеси и проводят стабилизацию. Затем нитрат целлюлозы сушат в сушильном шкафу при 70 С. Привес составляет 71,423.

Наибольшее содержание азота в нитрате целлюлозы получено при соотношении HNOg: CFgCOOH = 1,2: 0,8.

Из табл. следует, что степень этерификации получаемого нитрата целлюлсэы можно регулировать соотношением азотной и трифторуксусной кислот в нитрующей смеси".

Использование в качестве нитрующего агента смеси азотной и трифторуксусной кислот в соотношении 1,01,4 : 1,0-0,6 дает возможность получить стойкий нитрат целлюлозы с высоким содержанием азота (13,8-14,0), причем условия стабилизации нитрата целлюлозы очень мягкие, безопасные, нитрат целлюлозы легко и быстро отмывается от нитрующей смеси (в течение

1О мин) . В этом способе нитрации полностью исключается наличие серы, присутствие. которой отрицательно сказывается при дальнейшем использовании нитрата целлюлозы. Кроме того, исключается ниличие каких-либо других элементов, так как трифторуксусная кислота эфиров с целлюлозой не образует.

Время Содержание нитрации,мин. азота, вес.Ф

883057

Таблица 2

Соотношение кислот в нитрующей смеси, вес. ч

Содержание азота, вес.Ф

wn>

СГ СООН

0,6"

1,4

13,0

13,6

0,8

13,8

1,0

° 1,0

14,0

0,8

1,2

1,4

0,6

13,8

1,6

0,4

13,8

13,6

0,2

Составитель Т.Мартинская .

Редактор Т.Кугрышева Техред И.Гайду Корректор Г.Решетник

Заказ 10115/32 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Формула изобретения

Способ получения нитрата целлюлозы обработкой целлюлозы нитрующей смесью с последующей стабилизацией целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения содержания азота в нитрате целлюлозы, в качестве нитрующей смеси используют азотную и трифторуксусную кислоту в соотношении 1,0"1,4:1 0-0,6.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Роговин З.А.Химия целлюлозы. М.

"Химия", 1972, с. 2Ь4.

2. Там we, с. 266 (прототип).