Способ получения ацетата целлюлозы

Способ получения ацетата целлюлозы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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