СПОСОБ АЦЕТИЛИРОВАНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Способ ацетилирования целлюлозы обработкой ее уксусные ангидридом в среде диоксана в присутствии серной кислоты, отличающийся тем, что, с целью получения в одну стадию частичнозамещенной, растворимой в органических растворителях ацетилцеллюлозы, серную кислоту используют в количестве 15-25% отвеса целлюзы.

Изобретение относится к области получения частично замещенной ацетилцеллюлозы, растворяющейся в органических растворителях, методом прямой этерификации.

Согласно существующему до настоящего времени способу частично замещенная ацетилцеллюлоза получается омылением полностью замещенного ацетата целлюлозы с последующим детритиллированием образовавшегося продукта.

Цель изобретения - получение в одну стадию частично замещенной ацетилцеллюлозы, которая растворяется в органических растворителях. Поставленная цель достигается путем этерификации целлюлозы ацетилирующей смесью обычного состава, содержащей повышенные количества серной кислоты (15-25% от веса целлюлозы H₂SO₄), в среде диоксана.

Полученная таким образом частично замещенная ацетилцеллюлоза по своим физико-механическим показателям не уступает ацетилцеллюлозе, получаемой по стандартной методике.

Результаты исследования приведены в таблице.

Как видно из таблицы, увеличение количества серной кислоты от 15 до 25% приводит к получению частично замещенной ацетилцеллюлозы, растворимой в органических растворителях: смеси метиленхлорид : спирт (9:1); диоксане, уксусной кислоте и др.

Следует отметить, что растворимость получаемых акцентов целлюлозы улучшается с уменьшением количества связанной уксусной кислоты.

Причем уменьшение уксусного ангидрида в составе ацетилирующей смеси при использовании одного и того же количества катализатора приводит к уменьшению степени замещения эфиров по уксусной кислоте. Увеличение же количества серной кислоты в составе ацетилирующей смеси при одном и том же количестве уксусного ангидрида приводит к уменьшению степени замещения по уксусной кислоте.

Из полученных продуктов (ацетилирующая смесь содержит 15% H₂SO₄) готовят 5%-ные растворы в смеси метиленхлорид : спирт (9:1) и отливают пленки, физико-механические свойства которых не уступают диацетату целлюлозы, а по эластичности даже превосходят его. Для сравнения проводят ацетилирование с большим количеством серной кислоты (15%) в среде метиленхлорида. Однако как и следовало ожидать в этих условиях получают не частично замещенный ацетат, а триацетат целлюлозы с низкими СП и физико-механическими свойствами.

Кроме того, проводят апеллирование в стандартных условиях, но его не доводят до конца с целью получения частично замещенной ацетилцеллюлозы (γ) по уксусной кислоте = 250) и изучения ее свойств.

Результаты исследования показывают, что выделенный ацетат целлюлозы не растворим в диоксане, уксусной кислоте. Удельная вязкость 0,25%-ных растворов, полученных по разработанной методике продуктов, выше удельной вязкости диацетата целлюлозы, полученного в стандартных условиях, хотя для ацетилирования используются большие количества серной кислоты. Таким образом, для получения частично замещенной ацетилцеллюлозы, растворимой в органических растворителях, в одну стадию необходимо проведение реакции с большим количеством серной кислоты в среде диоксана.

Пример 1. 100 г активированной ледяной уксусной кислотой целлюлозы помещают в ацетилятор, куда приливают ацетилирующую смесь, состоящую из 350 г уксусного ангидрида, 15 г серной кислоты, 700 г диоксана.

Смесь выдерживают на водяной бане при 38-40°С до окончания этерификации, которая проверяется пробой на «чистоту поля». Затем смесь разбавляют уксусной кислотой и высаживают в большой объем горячей воды. Эфир промывают водой до нейтральной реакции, сушат, затем проводят стабилизацию его 0,025%-ным раствором серной кислоты. После стабилизации полученный продукт промывают водой до нейтральной реакции и сушат.

Степень замещения определяют омылением его 0,5 н. раствором щелочи с последующим титрованием раствором 1 н. H₂SO₄.

Пример 2. 100 г активированной ледяной уксусной кислотой целлюлозы помещают в ацетилятор, куда приливают ацетилирующую смесь, состоящую из 250 г уксусного ангидрида, 15 г серной кислоты, 700 г диоксана. Ацетилирование проводят при 38-40°С до окончания реакции этерификации, которая проверяется пробой на «чистоту поля».

Затем смесь разбавляют уксусной кислотой и высаживают в большой объем горячей воды. Эфир промывают водой до нейтральной реакции, сушат, затем проводят стабилизацию его 0,025%-ным раствором серной кислоты. После стабилизации полученный продукт промывают водой до нейтральной реакции и сушат. Степень замещения определяют омылением его 0,5 н, раствором щелочи с последующим титрованием раствором 1 н. H₂SO₄.