Способ получения триацетата целлюлозы

Способ получения триацетата целлюлозы

Владельцы патента RU 2353627:

Способ касается получения триацетата целлюлозы. Процесс проводят в центрифуге путем ацетилирования хлопковой целлюлозы смесью состава: уксусный ангидрид — 49-51%, уксусная кислота — 12-14%, ксилол — 36-39%. В качестве катализатора процесса используют хлорную кислоту, взятую в количестве 0,75-0,85% от массы целлюлозы. Катализатор вводится при температуре процесса 17-19°С, после чего в течение 1-1,5 часов температуру поднимают до 28-30°С и поддерживают эту температуру — 6-7 часов. Способ позволяет получить продукт, имеющий повышенные показатели по степени полимеризации, по содержанию связанной уксусной кислоты, термостабильности. 1 табл.

Изобретение относится к химической технологии, а именно к способу получения ацетатов целлюлозы.

Известен способ получения триацетата целлюлозы (ТАЦ) ацетилированием хлопковой целлюлозы смесью уксусного ангидрида, уксусной кислоты в среде ксилола, в количестве: уксусный ангидрид — 29-30% от массы целлюлозы, уксусная кислота — 14%, ксилол — 56-57%, в статическом аппарате-ацетиляторе в присутствии кислотного катализатора, содержащего серную и фосфорную кислоты (а.с. №1206279, приоритет от 12.07.1983 г., дата публикации 23.01.1986 г.).

Недостатком данного известного способа, который по совокупности признаков наиболее близок к заявленному объекту и поэтому выбран нами в качестве прототипа, является то, что получаемый таким способом триацетат целлюлозы имеет недостаточно высокие показатели содержания связанной уксусной кислоты, термостабильности, степени полимеризации, а содержание ацетонорастворимых фракций в нем достаточно высоко. Все это не дает возможности использовать такой триацетат целлюлозы для специальных изделий.

Целью настоящего изобретения является получение ТАЦ с высокими показателями степени полимеризации, содержания связанной уксусной кислоты, термостабильности и пониженными показателями содержания ацетонорастворимых фракций и мутности концентрированных растворов, что позволяет использовать такой ТАЦ для специальных изделий.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения ТАЦ для улучшения качества массообменных процессов и улучшения однородности конечного продукта применяют вращающуюся центрифугу, в которой хлопковую целлюлозу сначала активируют при вращении центрифуги со скоростью 50 об/мин, а затем ацетилируют путем циркуляции через слой хлопковой целлюлозы смеси состава: уксусный ангидрид — 49-51%, уксусная кислота — 12-14%, ксилол — 36-39%. В качестве катализатора процесса ацетилирования используют хлорную кислоту в количестве 0,75-0,85% от массы целлюлозы, которую вводят при температуре смеси 17-19°С. Ацетилирование проводят по следующему температурному графику: в течение 1-1,5 часа температуру поднимают с 17-19°С до 28-30°С и затем поддерживают такую температуру в течение 6-7 ч до начала нейтрализации катализатора. Процесс проводят в течение 7,5-8,5 ч.

Предлагаемый способ получения ТАЦ позволяет получить его с такими характеристиками, которые дают возможность использования его в изделиях специального назначения.

Заявляемый на предмет изобретения способ получения триацетата целлюлозы иллюстрируется на нижеследующих примерах.

Хлопковую целлюлозу в количестве 4 кг активируют в центрифуге при вращении центрифуги со скоростью 50 об/мин и циркуляцией через слой хлопковой целлюлозы уксусной кислоты концентрацией 97-98%, при модуле ванны 1:10, температуре 20-30°С в течение 1,5-2,0 ч.

После чего уксусную кислоту отжимают увеличением оборотов центрифуги до 250 об/мин, затем заливают смесь состава: уксусный ангидрид — 49%, уксусная кислота — 12%, ксилол — 39%, при модуле ванны 1:15, и включают циркуляцию смеси этого состава через слой хлопковой целлюлозы при вращении аппарата-центрифуги со скоростью 50 об/мин. Через 30 минут после циркуляции смеси, при температуре 18°С, вводят в качестве катализатора хлорную кислоту, соотношением к хлопковой целлюлозе 0,75% и медленно в течение 1,0 часа поднимают температуру до 28°С и поддерживают ее в течение 7 ч.

После окончания процесса ацетилирования катализатор нейтрализуют уксуснокислым натрием. После отжима отработанной смеси, при вращении центрифуги со скоростью 250-300 об/мин, триацетат целлюлозы подвергают ксилольным промывкам, отгонке ксилола, водным промывкам и сушке.

Отличие от примера №1 заключается в том, что смесь используют следующего состава: уксусный ангидрид — 50%, уксусная кислота — 13%, ксилол — 37%; температура процесса ацетилирования — 30°С, температура ввода катализатора — 17°С, количество катализатора — 0,85%.

Данные по основным режимам получения ТАЦ и его свойства по выбранному нами прототипу и по примерам конкретного исполнения по предлагаемому нами способу сведены в таблицу.

Как видно из приводимых в таблице данных, в результате использования заявляемого нами способа имеет место заметное повышение средней степени полимеризации, содержания связанной уксусной кислоты, термостабильности и понижение содержания ацетонорастворимых фракций и мутности (единицы оптической плотности) концентрированных растворов.

Способ получения триацетата целлюлозы ацетилированием хлопковой целлюлозы смесью уксусного ангидрида и уксусной кислоты в среде ксилола в присутствии кислотного катализатора, отличающийся тем, что ацетилирование ведут во вращающейся центрифуге при циркуляции смеси состава: уксусный ангидрид — 49-51%, уксусная кислота — 12-14%, ксилол — 36-39%, в качестве катализатора процесса ацетилирования используют хлорную кислоту в количестве 0,75-0,85% от массы целлюлозы, который вводят при температуре процесса 17-19°С, после чего в течение 1-1,5 ч поднимают температуру до 28-30°С и затем поддерживают такую температуру в течение 6-7 ч до начала нейтрализации катализатора.

Источник

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИАЦЕТАТА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ Российский патент 2009 года по МПК C08B3/06

Описание патента на изобретение RU2353627C2

Изобретение относится к химической технологии, а именно к способу получения ацетатов целлюлозы.

Известен способ получения триацетата целлюлозы (ТАЦ) ацетилированием хлопковой целлюлозы смесью уксусного ангидрида, уксусной кислоты в среде ксилола, в количестве: уксусный ангидрид — 29-30% от массы целлюлозы, уксусная кислота — 14%, ксилол — 56-57%, в статическом аппарате-ацетиляторе в присутствии кислотного катализатора, содержащего серную и фосфорную кислоты (а.с. №1206279, приоритет от 12.07.1983 г., дата публикации 23.01.1986 г.).

Недостатком данного известного способа, который по совокупности признаков наиболее близок к заявленному объекту и поэтому выбран нами в качестве прототипа, является то, что получаемый таким способом триацетат целлюлозы имеет недостаточно высокие показатели содержания связанной уксусной кислоты, термостабильности, степени полимеризации, а содержание ацетонорастворимых фракций в нем достаточно высоко. Все это не дает возможности использовать такой триацетат целлюлозы для специальных изделий.

Целью настоящего изобретения является получение ТАЦ с высокими показателями степени полимеризации, содержания связанной уксусной кислоты, термостабильности и пониженными показателями содержания ацетонорастворимых фракций и мутности концентрированных растворов, что позволяет использовать такой ТАЦ для специальных изделий.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения ТАЦ для улучшения качества массообменных процессов и улучшения однородности конечного продукта применяют вращающуюся центрифугу, в которой хлопковую целлюлозу сначала активируют при вращении центрифуги со скоростью 50 об/мин, а затем ацетилируют путем циркуляции через слой хлопковой целлюлозы смеси состава: уксусный ангидрид — 49-51%, уксусная кислота — 12-14%, ксилол — 36-39%. В качестве катализатора процесса ацетилирования используют хлорную кислоту в количестве 0,75-0,85% от массы целлюлозы, которую вводят при температуре смеси 17-19°С. Ацетилирование проводят по следующему температурному графику: в течение 1-1,5 часа температуру поднимают с 17-19°С до 28-30°С и затем поддерживают такую температуру в течение 6-7 ч до начала нейтрализации катализатора. Процесс проводят в течение 7,5-8,5 ч.

Предлагаемый способ получения ТАЦ позволяет получить его с такими характеристиками, которые дают возможность использования его в изделиях специального назначения.

Заявляемый на предмет изобретения способ получения триацетата целлюлозы иллюстрируется на нижеследующих примерах.

Хлопковую целлюлозу в количестве 4 кг активируют в центрифуге при вращении центрифуги со скоростью 50 об/мин и циркуляцией через слой хлопковой целлюлозы уксусной кислоты концентрацией 97-98%, при модуле ванны 1:10, температуре 20-30°С в течение 1,5-2,0 ч.

После чего уксусную кислоту отжимают увеличением оборотов центрифуги до 250 об/мин, затем заливают смесь состава: уксусный ангидрид — 49%, уксусная кислота — 12%, ксилол — 39%, при модуле ванны 1:15, и включают циркуляцию смеси этого состава через слой хлопковой целлюлозы при вращении аппарата-центрифуги со скоростью 50 об/мин. Через 30 минут после циркуляции смеси, при температуре 18°С, вводят в качестве катализатора хлорную кислоту, соотношением к хлопковой целлюлозе 0,75% и медленно в течение 1,0 часа поднимают температуру до 28°С и поддерживают ее в течение 7 ч.

После окончания процесса ацетилирования катализатор нейтрализуют уксуснокислым натрием. После отжима отработанной смеси, при вращении центрифуги со скоростью 250-300 об/мин, триацетат целлюлозы подвергают ксилольным промывкам, отгонке ксилола, водным промывкам и сушке.

Отличие от примера №1 заключается в том, что смесь используют следующего состава: уксусный ангидрид — 50%, уксусная кислота — 13%, ксилол — 37%; температура процесса ацетилирования — 30°С, температура ввода катализатора — 17°С, количество катализатора — 0,85%.

Данные по основным режимам получения ТАЦ и его свойства по выбранному нами прототипу и по примерам конкретного исполнения по предлагаемому нами способу сведены в таблицу.

Как видно из приводимых в таблице данных, в результате использования заявляемого нами способа имеет место заметное повышение средней степени полимеризации, содержания связанной уксусной кислоты, термостабильности и понижение содержания ацетонорастворимых фракций и мутности (единицы оптической плотности) концентрированных растворов.

Похожие патенты RU2353627C2

название	год	авторы	номер документа
Способ получения вторичного ацетата целлюлозы	1982	Герт Евгений Владимирович Сокаррас Моралес Альфредо Макаренко Маргарита Валентиновна Капуцкий Федор Николаевич	SU1035030A1
Способ получения ацетата целлюлозы	1988	Пятакина Нина Кирилловна Нехаева Лидия Ивановна Козлова Анастасия Андреевна Кряжев Владимир Николаевич Носова Лариса Ивановна Андрюшин Виктор Афанасьевич	SU1636415A1
Способ получения ацетатов целлюлозы	1977	Кубаенко Тамара Михайловна Малышев Лев Николаевич Цоколаев Росланбек Борисович Рощинская Людмила Петровна Дуденкова Татьяна Андреевна Комкова Клавдия Георгиевна Юдин Анатолий Иванович Васильева Глафира Александровна Сидоров Валентин Иванович	SU696025A1
Способ получения триацетата целлюлозы	1980	Пигарева Ольга Ефимовна Миронюк Ольга Сергеевна Комар Иван Григорьевич Рязанцев Владимир Иванович	SU933661A1
Способ получения ацетатов целлюлозы	1981	Ховряков Сергей Юрьевич Кубаенко Тамара Михайловна Тараканов Олег Георгиевич Юдин Анатолий Иванович Комкова Клавдия Георгиевна	SU992522A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО ЭФИРА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ	1992	Гришин Э.П. Бондарь В.А. Миронов Д.П. Шамолин А.И.	RU2101293C1
Способ получения триацетатцеллюлозного волокна	1983	Джон Филип Оъбрайен	SU1565350A3
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЦЕТОНОРАСТВОРИМОГО АЦЕТАТА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ	1992	Гришин Э.П. Миронов Д.П.	RU2069215C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЦЕТОНОРАСТВОРИМОЙ АЦЕТИЛЦЕЛЛЮЛОЗЫ >&	1970	SU258295A1
Способ получения триацетата целлюлозы	1975	Ландышева Виктория Александровна Ложкин Виталий Егорович Жигалова Татьяна Вячеславовна Гришина Вера Васильевна	SU576323A1

Реферат патента 2009 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИАЦЕТАТА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Способ касается получения триацетата целлюлозы. Процесс проводят в центрифуге путем ацетилирования хлопковой целлюлозы смесью состава: уксусный ангидрид — 49-51%, уксусная кислота — 12-14%, ксилол — 36-39%. В качестве катализатора процесса используют хлорную кислоту, взятую в количестве 0,75-0,85% от массы целлюлозы. Катализатор вводится при температуре процесса 17-19°С, после чего в течение 1-1,5 часов температуру поднимают до 28-30°С и поддерживают эту температуру — 6-7 часов. Способ позволяет получить продукт, имеющий повышенные показатели по степени полимеризации, по содержанию связанной уксусной кислоты, термостабильности. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 353 627 C2

Способ получения триацетата целлюлозы ацетилированием хлопковой целлюлозы смесью уксусного ангидрида и уксусной кислоты в среде ксилола в присутствии кислотного катализатора, отличающийся тем, что ацетилирование ведут во вращающейся центрифуге при циркуляции смеси состава: уксусный ангидрид — 49-51%, уксусная кислота — 12-14%, ксилол — 36-39%, в качестве катализатора процесса ацетилирования используют хлорную кислоту в количестве 0,75-0,85% от массы целлюлозы, который вводят при температуре процесса 17-19°С, после чего в течение 1-1,5 ч поднимают температуру до 28-30°С и затем поддерживают такую температуру в течение 6-7 ч до начала нейтрализации катализатора.

Источник

Способ получения триацетата целлюлозы

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИАЦЕТАТА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ, включающий актива1щю целлюлозы уксусной кислотой, ацетилирование уксусным ангидридом в среде метиленхлорида в присутствии серной кислоты, высаждение и промывку целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью получения триацетата целлюлозы, ацетили- . рование проводят в присутствии тетраэтоксисилана 0,1-1,0% от массы целлюлозы.

(21) 3738147/23-05 (22) 08.05.84 (46) 30.10.85. Бкл. В 40 (71) Владимирский химический завод (72) С.Ю.Ховряков и О.Г.Тараканов (53) 667.464 (088.8) (56) Аким Э.Л. и Перепечкин Л.П.

Целлюлоза для ацетилирования и ацетаты целлюлозы. М.: Лесная промышленность, 1971, с. 102-122.

Авторское свидетельство СССР

Ф 362029, кл. С 08 В 3/06, 1968. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИАЦЕТАТА

ЦЕЛЛЮЛОЗЫ, включающий активацию целлюлозы уксусной кислотой, ацетилированне уксусным ангидридом в среде метиленхлорида в присутствии серной кислоты, высалдение и промывку целевого продукта, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью получения триацетата целлюлозы, ацетили- . рование проводят в присутствии тетраэтоксисилана 0,1-1,0Х от массы целлюлозы.

Изобретение относится к получению сложных эфирОв целлюлозы ° испОльзуе мых для изготовления пленок и пластмасс.

Цель изобретения — получение тер. мостойкого триацетата целлюлозы.

Пример l. 12,76 r целлюлозы с влажностью 6 и 4,6 мп 99Х-ной уксусной кислоты загружают в реактор. лабораторного типа и проводят акти- 10 вацию целлюлозы путем перемешивания о массы при 80 С в течение 30 мин.

Активированную целлюлозу охлаждают до 18 С и в нее вводят 34,8 мл

98 -ного уксусного ангидрида и 15

0,012 мп (О, l от веса целлюлозы> тетраэтоксисилана. После перемешивания массы в течение 30 мин при

23 С в реактор добавляют 45 мл метио ленхлоридов и 0,12 r 96 -ной серной gg кислоты и проводят ацетилирование при перемешивании массы до полной гомогенизации реакционной смеси (до

«чистоты поля») в течение 3 ч. За счет экэотермичности реакции ацетили-yg рования температура в реакторе поднимается. Она не должна превышать

42 С. В полученный прозрачный реакционный раствор (сироп) триацетата целлюлозы добавляют 1 мл 30Х-ного водного раствора ацетата натрия для нейтрализации серной кислоты. Триацетат целлюлозы высаждают в нагреО тый до 80 С 5 -ный водный раствор уксусной кислоты. Высаженный продукт, промывают н сушат известными спосо35 бами. Полученный продукт анализируют на удельную вязкость до и после прогрева на воздухе при 205 С в течение

30 мин. Из 15 -ного раствора триацетата целлюлозы и смеси метиленхлорид: этанол 9: 1 отливали пленки и определяли механические показатели.

Результаты испытаний приведены в . таблице.

Пример 2. Триацетат целлюлозы получают как в примере 1, но ацетилирование проводят в присутствии

0,06 мл (0,5 от веса целлюлозы) тетраэтоксисилана.

Пример 3. Триацетат целлюлозы получают как в примере 1, но ацетилирование проводят в присутствии

0,12 мл (1,0Х от веса целлюлозы) тетраэтоксисилана.

Пример 4 (контрольный).

Триацетат целлюлозы получают как в примере 1, но ацетилирование проводят в присутствии 0,006 мп (0,05 от веса целлюлозы) тетраэтоксисилана.

Пример 5 (контрольный).

Триацетат целлюлозы получают как в примере 1, но ацетилирование проводят в присутствии 0,18 мп (1,5Х от веса целлюлозы) тетраэтоксисилана.

Пример 6 (контрольный)., Триацетат целлюлозы получают как в примере 1, но ацетилирование проводят в присутствии 0,06 мп (0,5Z от веса целлюлозы) полиметилсилоксана (ПМС) .

Качественные показатели триацетат целлюлозы, полученной по предлагаемому и известному способам, а также механические показатели пленок из нее приведены в таблице.

Источник