Способ получения карбоксиметилцеллюлозы
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)4 С 08 В 11 12
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3754791/23-05 (22) 26. 06. 84 (46) 23.01.86.Бюл. N - 3 (71) Московский ордена Октябрьской
Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промьппленности им. И.M.Ãóáêèíà (72) В.И.Иссерлис, В,Д.Городнов, А.Л.Афонин, Л.П.Авластимов и З.М.Асадов (53) 677.464 (088.8) (56) )1харилл Ч.j(. и др. Производство карбоксиметиловых. эфиров целлюлозы. — Ж1Х, 1962, т.35, Р 2, с,429, Тимохин И.N. и др. Производство карбоксиметилцеллюлозы моноаппаратным методом. — Химическая промьппленность,1971, М 9. с.27. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОКСИМЕТИЛЦЕЛЛКЛОЗЫ, включающий мерсеризацию целлюлозы, карбоксиметилирование, дозревание, сушку и дробление, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, содержания основного вещества в целевом продукте и однородности гранулометрического состава, карбоксиметилирование проводят в присутствии водного раствора из
0,1-0,5Х алкилбенэолсульфоната натрия и 0,001-0,0057. водорастворимой соли кобальта в расчете на кобальт, взятых от массы целлюлозы.
12062
69,0
Степень замещения
Содержание основного вещества,%
Степень полимеризации
Растворимость в воде,7
Селективность ч5,0
310
97,3 реакции.карбоксиметилирования,7
Гранулометрический состав.
53,0
69,0
Степень замещения
Содержание основного нещества,%
Степень полимеризации
Растворимость в воде,7
Зффективность реакции карбоксиметилирования,%
Гранулометрический состав
45,2
315
87,5
53,0 остаток на
1,25 K % остаток на
2К, 7. остаток на
3K, % сите
15 сите сите
Изобретение относится к получению карбоксиметиловых эфиров, целлюлозы (КМЦ), которые находят широкое применение в качестве стабилизаторов буровых растворов, антире- 5 сорбентов в составе синтетических моющих средств, депрессоров при флотационном обогащении медно-никелевых и сильвинитовых руд, клея при оклейке обоев и т.д. !0
Целью изобретения является .повышение эффективности процесса, содержания основного вещества в целевом продукте и однородности его гранулометрического состава. 15
Способ осуществляется следующим образом.
Целлюлозу и рабочий раствор едкого натра загружают в аппарат Вернера-Пфлейдерера, после чего в агелочную целлюлозу разбрызгиванием подают апкилбензолсульфонат натрия формулы С„" „„С Н Бо., М err, где и = 12-14 (сульфонол), в количестве 0,1-0,57 по отношению к целлюлозе в виде 10%-ного водного раствора и 0,001-0,005% соли кобальта, например сульфата или нитрата кобальта в расчете на кобальт по отношению к целлюлозе . Продолжительность мер- Зр серизации 2 ч, причем температура
О о мерсеризации 30-40 С (вместо 45-50 С для моноаппаратного способа получения МКЦ) . По окончании мерсеризации щелочную целлюлозу охлаждают до 17-20 С и в течение 1,5 ч перемешивают с монохлорацетатом натрия, после чего реакционную массу подвергают дозреванию 2-3 ч до 8090 С, ñóøêå при 100-150 С, дроблению и готовый продукт упаковывают, При этом гранулометрический состав КМЦ после дробления следующий: остаток на сите 1,25 К 6-8; остаток на сите 2К 07; остаток на сите ЗК 07., 4
Пример 1 (сравнительный) .
Молярное соотношение целлюлоза: 1аОН: СРСН СООйа = 1:1,5:1,3 при модуле раствора щелочи 1,4(по известному способу) 324 г целлюлозы погружают в измельчитель ВернераПфлейдерера одновременно с подачей
453, 6 мл водного раствора едкого натра концентрации 265 г/л. Мерсерио зацию проводят 2 ч при 45 С, затем о, реакционную массу охлаждают до 18 С и обрабатывают 303 г монохлорацетао та натрия 1,0 ч при 18-20 С и 0,5 ч
80 з при 20-40 С. После дозревания в тече. яие 3 ч до 90 С, .сушки при 150 С и дроблении карбоксиметилцеллюлоза имеет следующую характеристику: остаток на сите
1,25 К,% 15 остаток на сите
2 К,7. 6 остаток на сите
3 К,% 4
Пример 2 (сравнительный).
Процесс осуществляют аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что после загрузки целлюлозы и щелочи в аппарат Вернера-Пфлейдерера подают разбрызгиванием 9,08% сульфонола по отношению к,целлюлозе н виде
10%-ного водного раствора и 0,0008% нитрата кобальта в расчете на кобальт по отношению к целлюлозе в ви. де водного раствора. Температура о мерсеризации 40 С.
КМЦ имеет следующую характеристи ку:
II р и м е р 3. Процесс осуществляют аналогично примеру с той лишь разницей, что после загрузки целлю1206280 лозы и щелочи в аппарат ВернераПфлейдерера подают разбрызгиванием
0,1% сульфонола по отношению к целлюлозе в виде 107-ного водного раствора и 0,001% нитрата кобальта в расчете на кобальт по отношению к целлюлозе в виде водного раствора.
Температура мерсеризации 40 С, КИЦ имеет следующую характеристику 1
74,5
Степень замещения
Содержание основного вещества,%
Степень полимеризации
Растворимость в воде,%
Эффективность реакции карбоксиметилирования,%
Грануломе триче с кий состав
54,0
310
99,2
57,3 на сите
7. остаток
1,25 К, остаток
2К,% остаток
ЗК, 7.
9,0 на сите
2,0 на сите
2,0
KMII имеет следующую характеристику:
78,0
Степень замещения
Содержимое основного вещества
Степень полимериза58,0
260 ции
Растворимость в воде,%
Эффективность реакции карбоксиметилирования,7.
Гранулометрический состав остаток»а сите
1,26,К,%
99,8
60,0
6,0
Пример 4. Процесс осуществля. ют аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что после загрузки целлюлозы и щелочи в аппарат ВернераПфлейдерера подают разбрызгиванием
0,3% сульфонола по отношению к целлюлозе в виде 10%-ного раствора и
0,003% сульфата кобальта в расчете на кобальт по отношению к целлюлозе в виде водного раствора. Температура мерсеризации
35 С. остаток на сите
2К, 7. остаток на сите
ЗК, 7.
Степень заме77,0 щения
Содержание основноro вещества,7
Степень полимериэации 255
Растворимость в воде 99,7
Эффективность реакции карбоксиметилирования 59,3
Гранулометрический
35 состав остаток на сите
1,25 К. 7 остаток на сите
2К, % 0 остаток на сите
ЗК, 7. 0
Пример 6 (сравнительный), Процесс осуще<-твляют аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что после загрузки целлюлозы и щелочи в аппарат Вернера-Пфлейдерера подают разбрызгиванием 0,67 сульфонола по отношению к целлюлоза в виде 107-ного водного раствора и 0,06% сульфата кобальта в расчете на кобальт по отношению к целлюлозе в виде водного раствоо ра, Температура мерсеризации 35 С.
КМЦ имеет следующую характерис55 тику:
Степень замещения 73,0
Содержание основного вещества,7. 5?,0
57,5
7.0
II р и м е р 5. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что после загрузки целлюлозы и щелочи в аппарат ВернераПфлейдерера подают разбрызгиванием
0,57 сульфонола по отношению к целлюлозе в виде 107.-ного водного раствора и 0,0057 нитрата кобальта в расчете- на кобальт по отношению к целлюлозе в виде 10%-ного водного
15 раствора и 0,0057. нитрата кобальта в расчете на кобаль по отношению к целлюлозе в виде водного раствора. Температура мерсеризации 30 С. о
KMII, имеет следующую характеристику:
1206280
Степень полимеризации
Растворимость в воде,7.
Эффективность реакции карбокси-. метилирования, .
Гранулометрический состав
250
99,0
56,1
1О
2,0
46,5.35 остаток на сите
1,25 К,Х остаток на сите 2 К,X остаток на сите
ЗК, .
I2,5
5,0
3,5
4,0
50 остаток на сите
1,25 К,X 10,0 ос аток на сите
2К, Х остаток на сите
3K% Х 2,0
Пример 7 (сравнительный).
Процесс осуществляют аналогично примеру I ñ той лишь разницей, что после загрузки целлюлозы и щелочи в аппарат Вернера-Пфлейдерера подают разбрызгиванием 0,10Х сульфонола .по отношению .к целлюлозе в виде 10 -ного водного раствора.
КИЦ имеет следующую характеристику:
Степень замещения 70,0
Содержание основного вещества,Х
Степень полимеризации 300
Растворимость в воде, 86,9
Эффективность реакции карбоксиметилирования, 53,8
Гранулометрический состав
Пример 8 (сравнительный).
Процесс осуществляют аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что после загрузки щелочи и целлюлозы в аппарат Вернера-Пфлейдерера подают разбрызгиванием 0,505Х сульфонола по отношению к целлюлозе в виде 10Х-ного водного раствора.
КМЦ имеет следующую характеристику ".
Ь
Степень замещения 72,0
Содержание основного вещества,l 50 0
Степень полимеризации 320
Растворимость в воде, . 99,0
Эффективность реакции карбоксиметилирования,Х 55,3
Гранулометрический состав остаток на сите
l,25 К, 11,5 остаток на сите
2 К, 4,0 остаток на сите
3 К, 3,0
Пример 9 (сравнительный).
Процесс осуществляют аналогично примеру I с той лишь разницей, что после разгрузки целлюлозы и щелочи в аппарат Вернера-Пфлейдерера подается разбрызгиванием 0,101Х нитрата кобальта в расчете на кобальт по отношению к целлюлозе в виде водного раствора. Температура о мерсеризации 40 С ° КМЦ имеет следующую характеристику:
Степень замещения 70,0
Содержание основного вещества,X 49,5
Степень полимеризации 260
Растворимость в воде, 98,9
Эффективность реакции карбоксиметилирования, . 53,8
Гранулометриче ский состав остаток на сите
1,25 К,X 12,0 остаток на сите
2 К, остаток на сите
3К Х 3,0
Данные по получению КМЦ известным и предлагаемым способами приведены е таблице.
1
206280
o e л
° I л с м о л м о о л л о о
o o л л .4 5 с» л
С4 с» o o л О О с 4
o o
М с4
3ч и о
Ф х
o o с» с» л л л с.4 О П Сч.о
I Е о
Ц х а и л о а о с» л о
o o л о л с» л
О") o o o л л л ш л в л л а о л л с 4 и сч л о
1 1 о о ь л
i
I о
Ф и
cd
Оч
tf о и
o o м л м м л ) сО сО о ф о л л л м м ю л а о м . ф л
A м о О л л с 4 о с1 л о в о."т о
Х 1О
<б а
Э а х л О л л
Э с .( о
cIj и
kf ф о
Гч о о
Сч сч ф л л A
CO ф 00
Ch Ch Ch о в л л
О\ ф
В Ch о л
Ch в ф л л л
Ch В
Ch Ch м а сч л л.в
Ch В Ch
О1 л в с о
Е х а
col о о р,о сф
Р3
E и
1 о х и в а о л ° Ь л ф 00 сО
3 о л
° l ° \
O Ch и о а
m л а л
П сч О л о
1 х
Х х
Ц о.
41 х
Э х
Э и
А х
Э
И
Э (ч о о о о -сч. о с") м cV о о о
Ch О О с 3 сЧ с4 о л с 4
o e o с"1 м м о о сч cv
1
1
1
Э
Ц о
o o л со л л о л м с
o o л
Ch Ch О О о о л л сч о л r о о о л л л в о ф о л л
Ю л о л
СО и
o o
o o л
o o o
cd с» о о
1.и ц х л ! o
° 3ч и э
cd Z х х и
Э Х х о х о м) о о о о л л
o o
О о о л с» м м о о о о л л о о о о л о о
Щ
33 а
tf о о х
ccj о а х с сс\ с» ю л о о ф о л л
o o с» л о
М 4» л л о о 4» л с» м м л о о о о х
1 х (» о
О- С4 4 М N cc» О W CO В
I
I
I
I
I
1 !
l
1
1
l
1
1
3 !
1
t
l
1
I
I
1
I
I !
1
I
I
1
I
I
l
1
I
t
I
I
1
1
1
I
I
1
I
1
I (1
X о о
v о
И и
Е
2 х !
»
Й
Я Ъ
Р сч
1 о
X х
В4 х х
X х
