ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Цианэтилцеллюлоза из "Производство эфиров целлюлозы" Это производное целлюлозы представлялось с самого начала весьма перспективным, поэтому уже в 1940 г. Мак-Грегор в Англии, Хойц и Стэллинг в США детально изучили условия синтеза цианэтилцеллюлозы. В 1953 г. в США были созданы пилотные установки и выпущено более 10 т продукта. Однако высокая токсичность и большой расход акрилонитрила на побочные реакции помешали развитию крупнотоннажного производства, и до настоящего времени в мире выпускается не более 2—3 т/год цианэтилцеллюлозы. Поскольку ряд отраслей промышленности, в особенности производство конденсаторов, остро нуждается в продуктах, обладающих сравнительно высокой диэлектрической проницаемостью, можно ожидать, что в ближайшие годы все же будет разработано рациональное промышленное производство цианэтилцеллюлозы. [c.126] Отсутствие в настоящее время установившейся технологии синтеза цианэтилового эфира целлюлозы побудило нас более подробно рассмотреть механизм реакций и влияние различных факторов на свойства готового продукта. Эти вопросы в значительной мере разработаны советскими исследователями Прокофьевой [72—73], Сюткиным [74—75] и Козловым [76]. [c.126] Цианэтилцеллюлоза получается по реакции Михаэля. Катализатором этой реакции являются гидраты окисей щелочных металлов. [c.126] Едкий натр не только является катализатором реакции цианэтилирования, но, как и во всех других производствах простых эфиров, вызывает набухание целлюлозы, облегчая тем самым диффузию реагента. [c.127] Могут протекать следующие побочные реакции. [c.127] Как видно из уравнения реакции, на 1 моль воды приходится 2 моль акрилонитрила. Это является основной причиной его большого расхода. В этой реакции второго порядка расход акрилонитрила существенным образом зависит от pH среды. С увеличением концентрации щелочи скорость реакции резко возрастает. [c.127] Вода необходима для реакции цианэтилирования. При отсутствии воды идет только процесс привитой сополимеризации. Для концентрации щелочи 10—12% соотношение деллюлоза раствор щелочи должно быть 1 1-Ь 1 1,5. На 1 гидроксильную группу целлюлозы оптимальная концентрация воды в растворе составляет 3—5 моль, а концентрация щелочи 0,1 — 0,2 моль. [c.129] Можно вместо увеличения избытка акрилонитрила проводить реакцию в растворителе бензоле, толуоле, ацётоне. Однако растворитель снижает скорость основной реакции и увеличивает скорости реакции 2, 3 и 4 (рис. 65, 66) [74, 75]. Для улучшения набухания целлюлозы в щелочи, а также для увеличения растворимости акрилонитрила в воде и соответственно скорости диффузии в раствор щелочи добавляют 10—25% иодида или тиоцианата натрия и 0,1—0,2% поверхностно-активных веществ [79]. [c.129] Повышение температуры приводит к уменьшению суммарной скорости реакции. [c.130] Для получения высокозамещенной цианэтилцеллюлозы можно использовать хлопковую, древесную или регенерированную целлюлозу. Степень упорядоченности целлюлозы оказывает огромное влияние на скорость основной реакции. По сравнению с длинноволокнистым хлопком и линтером вискозный шелк, т. е. [c.130] Рассмотренные закономерности реакции цианэтилирования целлюлозы позволяют разработать оптимальные технологические параметры синтеза этого продукта. [c.130] Для получения высокозамещенной цианэтилцеллюлозы следует использовать гидролизованную сульфитную целлюлозу (см. табл. 2). [c.130] Акрилонитрил (см. Приложение II) не должен содержать примесей полимера. [c.130] Технологическая схема синтеза высокозамещенной цианэтилцеллюлозы показана на рис. 68. [c.130] Чтобы избежать избытка кислоты, нейтрализацию ведут в два приема, каждый раз тщательно перемешивая массу перед отбором пробы. [c.131] Отогнанный акрилонитрил отделяется от воды во флорентийском сосуде и в виде возвратного заново используется в процессе. Вода, содержащая следы акрилонитрила, а также побочные продукты реакции, направляется на гидролиз или сжигается. [c.131] Промытый целевой продукт сушится в вакуум-сушильных шкафах при 80 °С в течение 2—3 ч. [c.131] Синтез высокозамещенной цианэтилцеллюлозы должен осуществляться в аппарате с хорошим перемешиванием гетерогенной (вначале) массы. [c.131] В этой камере 3—4 мин. Цианэтилнрованный материал поступает на нейтрализацию, затем в камеру, где обрабатывается острым паром для удаления избытка акрилонитрила, промывается от солей и побочных продуктов реакции и сушится. Содержание азота после обработки 3,5%, т. е. = 50. Смесь акрилонитрила с водой разделяется, выделенный акрилонитрил циркулирует в системе. [c.132] Вернуться к основной статье