SU757540A1

SU757540A1 - Способ получения сульфоэтилцеллюлозн

Info

Publication number: SU757540A1
Application number: SU762360258A
Authority: SU
Inventors: Elena A Plisko; Lyudmila A Nudga; Gennadij A Petropavlovskij
Original assignee: Inst Vysokomodulyarnykh Soedin
Priority date: 1976-03-17
Filing date: 1976-03-17
Publication date: 1980-08-23

Description

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, точнее к синтезу растворимого в воде простого эфира целлюлозы, содержащего кислотную группу, сульфоэтил-. 5

целлюлозы.

Водорастворимая сульфоэтилцеллюлоза является перспективным материалом, так как исходное сырье винилсульфонат натрия может быть по- Ю лучен в производственных условиях из доступного и дешевого сырья, например этилена и серного ангидрида.

Такие эфиры могут быть использо- 15 ваны в текстильной, бумажной, нефтяной и других областях, где применяется в настоящее время карбоксиметилцеллюлоза, и могут заменить пищевой продукт - крахмал. 20

Известен способ получения сульфоэтилцеллюлозы, растворимой в воде на 98,9%, состоящий в том, что щелочную целлюлозу обрабатывают 70%-ным водным раствором винилсульфоната 25

натрия при 70°С при модуле 1:30, что соответствует 26 молям винилсульфоната на моль целлюлозы. По мере сульфоэтилирования целлюлозы происходит растворение образующегося 30

эфира в водко-щелочной среде с образованием гомогенной системы, из которой сульфоэтилцеллюлозу выделяют высаждением, для чего используют низшие первичные алифатические спирты №

Необходимость .высаждения сульфоэтилцеллюлозы и повышенный расход винилсульфоната натрия усложняют и удорожают известный способ.

Целью изобретения является упрощение процесса и уменьшение расхода винилсульфоната натрия.

Это достигается путем обработки щелочной целлюлозы 2,5-16%-ным раствором винилсульфоната натрия во вторичных или третичных алифатических спиртах при молекулярном соотношении целлюлоза:винилсульфонат натрия 1:1-6 при 60-90°С.

Существенными отличиями способа являются проведение процесса в среде вторичных или третичных алифатических спиртов, что позволяет использовать 2,5-16%-ные растворы этерифицирукхцего агента при молекулярном соотношении целлюлоза:винилсульфонат натрия 1:1-6 при 60-90°С.

Процесс осуществляют следующим

образом.

3

757540

4

Получают щелочную целлюлозу, разрыхляют и загружают в колбу, содержащую подогретый до 50°С 2,516%-ный раствор винилсульфоната натрия во вторичных или третичных алифатических спиртах- при модуле ванны 1:30, что соответствует 1-6 молям винилсульфоната натрия на моль целлюлозы. Реакцию проводят при 6090°С в течение 3-7 час. По окончании реакции продукт отфильтровывают, промывают 70-75%-ным спиртом, в среде которого проходит реакция, и сушат при 105°С.

Пример 1. 1,20 г воздушносухой древесной целлюлозы марки ЦА (влажность 6%) обрабатывают 28%ным ИаОН, 2 час при модуле ванны 1:10, при 20°С,отжимают до 3,60 г, разрыхляют и помещают в колбу, в которую предварительно загружают 3,12 г (3 моля) перекристаллизованного винилсульфоната натрия, растворенного в подогретом до 50°С изопропиловом спирте (27 г).

Реакцию проводят при 80°С 3 час и модуле ванны 1:30 при перемешивании, затем сульфоэтилцеллюлозу отфильтровывают, промывают 7075%-ным изопропиловым спиртом.Получают 1,39 г сульфоэтилцеллюлозы, содержащей 7,6% 5, степень замещения (,'З' ) 55, привес 23%, растворимость в воде 100%.

Пример 2. В условиях примера 1 .в реакции используют 6,24 г (6 молей) винилсульфоната натрия. Получают продукт с содержанием серы 8,61% и 'У =64, привес 25%,растворимость в воде 100%.

Пример 3. В условиях примера 2 проводят реакцию в течение 7 час. Продукт содержит 12,58% серы и = =116, привес 60,7%, растворимость в воде 100%.Пример 4. В условиях примера 3 для реакции используют неперекристаллизованный винилсульфонат натрия, в котором содержится до 31% ИаСВ. Продукт содержит 11,30% серы γ = 105, привес 50%, растворимость в воде 100%.

Пример 5. В условиях примера 4 , но реакцию проводят в среде изобутилового спирта. Продукт содержит 12,80% 5, что соответствует З¹ = 135, привес 60%, растворимость в воде 100%.

Пример 6. В условиях примера 4 , но реакцию проводят в среде трет-бутилового спирта. Продукт содержит 12,08% 5, что соответствует = 121, привес 55%, растворимость в воде 100%..

Пример 7. В условиях примера 4 , но реакцию проводят при 90°С й в среде изобутилового спирта,Продукт содержит 10,84% 5, что соответствует у = 98, привес 66% растворимость в воде 100%.

Пример 8. В условиях примера 7, но реакцию проводят при 60^σ<2. Продукт содержит 9,53% 3, что соответствует 80, привес 28%, растворимость в воде 100%.

Приме р 9. В условиях примера 4 , но реакцию проводят при бО^С. Продукт содержит 5,89% 5, что соответствует д? = 39, привес 15%,растворимость в воде 100%.

Пример 10. 100 г щелочной целлюлозы, полученной мерсеризацией целлюлозы (33,4 г) 28%-ной МаОН при модуле 1:10 в течение 2 час и отжатой до 3-кратного веса, обрабатывают неперекристаллизованным винилсульфонатом натрия( 25,0 г), растворенным в изопропиловом спирте (975 г), что соответствует концентрации раствора 2,5% и молекулярному соотношению целлюлоза - винилсульфонат натрия 1:1, модуль 1:30, при 80°С, в течение 3 час, затем промывают 70-75%ным изопропиловым или этиловым спиртом и сушат. Продукт содержит 5,48% 5, что соответствует ф = 36, привес 10%, растворимость в воде.

99,2%,

Пример 11. То же, что в примере 10, но реакцию проводят в среде трет-бутилового спирта. Продукт содержит 6,26% 5, что соответствует β¹ = 4 3, растворимость в воде 100%.

Пример 12. То же, что в примере 10, но реакцию проводят в изобутиловом спирте. Продукт содержит 4,93% 5,что соответствуетЦ = 31, растворимость в воде 99,0%,привес 3%.

Пример 13. То же, что в примере 10, но 100 г щелочной целлюлозы, содержащей 33,4 г целлюлозы, обрабатывают винилсульфонатом (80,2 г), растворенным в изобутиловом спирте (92,2 г), что соответствует 8%-ному раствору винилсульфоната натрия и молекулярному соотношению целлюлоза: винилсульфонат натрия - 1:3. Продукт содержит 9,11% 5, что соответствует $ = 75, привес 31,9%, растворимость в воде 100%.

Пример 14. То же, что в примере 13, но реакцию проводят в трет-бутиловом спирте. Продукт содержит 8,66% 5, что соответствует 73= 68, привес 39,8% ,растворимость в воде 100%.

Пример 15. То же, что в примере 10, но 100 г щелочной целлюлозы, содержащей 33,4 г целлюлозы, обрабатывают при 80°С 7 час винилсульфонатом натрия (184,4 г), растворенным в изопропиловом спирте (737,6 г), что соответствует 16%-ному раствору винилсульфоната натрия и молекулярному соотношению целлюлоза:винилсульфонат натрия 5

757540

6

1:6. Продукт содержит 11,20% 5, что

соответствует = 102, привес 48%,

растворимость в воде 100%.

Пример 16. То же, что в примере 15, но щелочную целлюлозу об- рабатывают в среде изобутилового е

спирта. Продукт содержит 12,75% 5,что соответствует 7Ϊ = 134, растворимость в воде 100%, привес 55%.

Таким образом, предложенный способ позволяет исключать из тех- .. нологического процесса трудоемкую операцию высаждения сульфоэтилцеллюлозы этиловым или метиловым спиртом, сократить расход винилсульфоната натрия в 4-8 раз и получить .водорастворимую сульфоэтилцеллюлозу) при этом возможно проведение сульфоэтилирования в присутствии до 31% поваренной соли, что позволяет использовать винилсульфонат натрия без перекристаллизации. 20

Использование органического растворителя в данном процессе не является отрицательным в связи с тем, что способ предусматривает возможность регенерации растворителя, 25

многократного его использования и проведения процесса в замкнутом цикле, что предотвращает загрязнение окружающей среды, имеющее место при проведении процесса в водно-щелочной среде.

Claims

Формула изобретения

Способ получения сульфоэтилцеллюлозы обработкой щелочной целлюлозы раствором винилсульфоната натрия при нагревании, отличающийс я тем, что, с целью упрощения процесса и уменьшения, расхода винилсульфоната натрия, обработку проводят 2,5-16%-ным раствором винилсульфоната натрия во вторичных или третичных алифатических спиртах при молекулярном соотношении целлюлоза:винилсульфонат натрия - 1:1-6 при 60-90°С.