Процесс - ацетилирование - целлюлоза
Cтраница 1
Процесс ацетилирования целлюлозы экзотермичен и сопровождается разогреванием смеси. Когда температура смеси в ацетиля-торе достигнет 25 С, постепенно вводят хлорную, кислоту в количестве 0 7 - 0 8 % от массы сухой целлюлозы. Для регулирования температуры смеси, которая к концу процесса не должна превышать 38 С, смесь пропускают через охлаждаемый теплообменник. Ацетилирование контролируется по вязкости, которая по мере протекания процесса снижается. [1]
Процесс ацетилирования целлюлозы может осуществляться как в гомогенной, так и в гетерогенной среде. [2]
Процесс ацетилирования целлюлозы проводят следующим образом. В специальные аппараты - ацетиляторы, сделанные из фосфористой бронзы или из кислотоупорной стали, помещают около 4 частей ледяной уксусной кислоты и 0 05 - 0 10 частей серной кислоты, применяемой в качестве катализатора. Смесь охлаждают до 0 и вносят 1 часть измельченной целлюлозы, а затем 2 5 - 4 части уксусного ангидрида. [3]
Известно, что процесс ацетилирования целлюлозы в кислых средах достаточно хорошо изучен и успешно осуществлен в промышленном масштабе. Однако аналогию с процессом ацетилирования полиоксиметилена нельзя проводить, так как полиацетали неустойчивы в кислых средах. Поэтому ацетилирование проводят в присутствии основных катализаторов в безводной среде, используя в качестве ацетилирующего агента уксусный ангидрид. [4]
Работы по изучению процесса ацетилирования целлюлозы ведутся в течение многих десятилетий, но и до настоящего времени нет четкого представления о его механизме. [5]
Представлялось, что для процессов ацетилирования целлюлозы уксусным ангидридом в присутствии уксусной кислоты и катализатора почти все возможности использованы и больших изменений в качестве триацетатов целлюлозы получено быть не может. Здесь сама реакционная смесь способствует рыхлению структуры волокна и реакция в общем может протекать легко, и для проявления хорошей реакционной способности целлюлоз, даже самых нереак-ционноспособных, достаточно присутствия воды в активирующей уксусной кислоте или предварительной активации водой или парами воды с последующим ее вытеснением уксусной кислотой. Кузнецова и Кленкова [707] показали также, что в процессе гетерогенного ацетилирования целлюлозы в присутствии нерастворителя ( в частности, бензола) можно в довольно широких пределах изменять степень полимеризации конечного триацетата целлюлозы, однако при использовании для активации уксусной кислоты получать триацетаты с СП более 500 не удается. [6]
Серная кислота является активным катализатором процесса ацетилирования целлюлозы уксусным ангидридом, к тому же она вполне доступна. Этим и объясняется ее широкое использование при ацетилировании. [7]
Уксусная кислота образуется в результате гидратации уксусного ангидрида в процессе ацетилирования целлюлозы и частично в результате его гидратации омыляющеи смесью. Отщепляемые в процессе частичного омыления первичного ацетата ацетильные группы также образуют уксусную кислоту. Вся ледяная уксусная кислота, введенная в качестве растворителя в начальной стадии процесса, не участвует в реакции ацетилирования и остается неизменной. [8]
 |
Сравнительная скорость ацетилирования природной целлюлозы и гидратцеллюлозы ( после предварительного набухания в уксусной кислоте. [9] |
Аналогичные данные о большей реакционной способности препаратов гидратцеллюлозы по сравнению с природной целлюлозой были получены Шеттле, Ключкиным и Поповым 128 при исследовании процесса ацетилирования целлюлозы хлористым ацетилом. [10]
При применении в качестве растворителя хлорированных углеводородов в ацетилирующей смеси всегда содержится некоторое количество уксусной кислоты, применяемой для предварительной активации целлюлозы, а также образующейся в процессе ацетилирования целлюлозы уксусным ангидридом. [11]
При применении в качестве растворителей хлорированных углеводородов в ацетилирующей смеси всегда содержится некоторое количество уксусной кислоты, применяемой для предварительной активации целлюлозы, а также образующейся в процессе ацетилирования целлюлозы уксусным ангидридом. [12]
Активность структуры целлюлозы и равномерное и глубокое распределение катализатора ( НСЮ4) способствуют, вероятно, не только ускоренному прохождению реакции ацетилирования, но и значительно меньшей деструкции триацетата целлюлозы в отличие от процесса ацетилирования целлюлозы, активированной уксусной кислотой, когда в постепенно перемещающейся зоне реагирования постоянно находится значительно большее количество хлорной кислоты на единицу реагирующей поверхности, что должно способствовать деструкции образующегося триацетата целлюлозы. [13]
Таким образом, имеющиеся исследования показывают, что активация целлюлозы аминами открывает большие возможности получения триацетатов целлюлозы очень высокой степени полимеризации и в широких пределах СП. Хорошее качество их растворов, по-видимому, связано с глубиной и равномерностью процесса ацетилирования целлюлозы с большой внутренней поверхностью и сильной аморфизацией, создаваемых за счет их активации аминами. [14]
 |
Вращающийся ацетнлятор. [15] |
Страницы: 1 2