Вихідний продукт у вигляді деревної тирси, з яких видалені екстрактивні речовини, обробляють нитрующей сумішшю, що містить азотну і трифтороцтову кислоти в співвідношенні 0,4-2,0: 1,6-0,2, при 30 o C і модулі ванни 50 протягом 30-120 мні. Потім отриманий цільової продукт піддають стабілізації. Винахід забезпечує здешевлення процесу, поліпшення екологічної обстановки виробництва і забезпечення переходу на безвідходне виробництво. 3 табл.
Винахід відноситься до області отримання органічних високомолекулярних сполук, конкретно до отримання нітрату целюлози, і може бути використано при виробництві нітроцелюлозних лаків, кіноплівок і вибухових речовин.
Відомий спосіб отримання нітрату целюлози обробкою целюлози сумішшю азотної та сірчаної кислот в співвідношенні 1: 3 з подальшою стабілізацією отриманого продукту (див. Роговин З.М. Хімія целюлози, М. "Хімія", 1972, с. 264-266).
Однак вказаний спосіб має ряд істотних недоліків. Основним недоліком є утворення в якості побічних продуктів сірчанокислих ефірів целюлози, які необхідно зруйнувати, що збільшує час стабілізації нітрату целюлози.
З відомих технічних рішень найбільш близьким за призначенням і технічною сутністю до заявленого об'єкту є спосіб отримання нітрату целюлози, згідно з яким целюлозу обробляють сумішшю азотної і трифторуксусной кислот в співвідношенні 1,0-1,4: 1,0-0,6, а потім стабілізують отриманий нітрат целюлози (а.с. СРСР N 883057 від 26.03.80) Недолік цього способу полягає в тому, що вихідним продуктом нитрации є целюлоза, для отримання якої необхідно мати целюлозно-паперове виробництво, на якому целюлозу отримують в неяк про стадій: делигнификации; мерсеризація, варіння і відбілювати деревної сировини. Ці стадії при отриманні целюлози в целюлозно-паперовому виробництві вимагають великих енергетичних і матеріальних витрат.
Суть винаходу полягає в тому, що вихідним продуктом є деревні відходи, а не целюлоза. Використовують деревна тирса, з яких видаляють екстрактивні речовини, після чого обробляють нитрующей сумішшю, що складається з азотної та трифторуксусной кислот в співвідношенні 0,4-2,0: 1,6-0,2. Реакцію ведуть при температурі 30 o C і модулі ванни 50, час реакції нитрации становить 30-120 хв. Потім продукт піддають стабілізації.
Технічне перевага винаходу дозволяє використання дешевої сировини - деревної тирси, які є відходами багатьох виробництв (наприклад, деревообробного виробництва, виробництва сірників і ін.), Для отримання нітрату целюлози, не виділяючи целюлозу. Пропонований спосіб дешевше застосовуваного в даний час способу отримання нітрату целюлози, т. К. В ньому виключаються наступні стадії: 1) делигнификации; 2) мерсеризація; 3) варіння; 4) відбілювати.
Ці стадії при отриманні целюлози вимагають великих енергетичних і матеріальних витрат. Виняток процесу отримання целюлози покращує екологічну обстановку виробництва. Крім того, пропонований спосіб дозволяє одночасно отримувати крім нітрату целюлози низькомолекулярні сполуки (феноли, карбонові кислоти), які можуть використовуватися в якості сировини для багатьох підприємств хімічної промисловості. Так як лігнін, який є відходом при целюлозно-паперовому виробництві, переходить в низкомолекулярное з'єднання, з'являється можливість перейти на безвідходне виробництво при використанні деревини як сировини.
Здійснення винаходу досягається наступним чином. З деревної тирси видаляють екстрактивні речовини (смоли, воски, жири, жирні і смоляні кислоти, фітостерини). Для цього їх обробляють органічними розчинниками і водою. Оброблені таким чином тирсу заливають нитрующей сумішшю, що складається з азотної та трифторуксусной кислот, взятих у співвідношенні 0,4-2,0: 1,6-0,2. Після закінчення нитрации нітрат целюлози віджимають від розчину і проводять його стабілізацію відмиванням від нитрующей суміші, оксидів, азоту та інших домішок.
Спосіб можна усвідомити, розглянувши запропоновану методику.
Приклад 1. Беруть 1 г тирси осики, просіяних через сито N 0385. Для видалення екстрактивних речовин тирса екстрагують спочатку органічними розчинниками, а потім водою, сушать в сушильній шафі при 50 o C до постійної ваги. Оброблені таким чином тирсу заливають 50 г нитрующей суміші. Для нитрующей суміші беруть: HNO3 - 100% -ву, щільність 1,51 20 г / мл; CF3 COOH - 100% -ву, щільність 1,49 20 г / мл.
Вагове співвідношення кислот в нитрующей суміші: HNO3: CF3 COOH дорівнює 1,2: 0,8 модуль ванни 50. Модуль ванни 50 є близьким до стехиометрическим розрахунками.
Нітрит 120 хв помішуючи, при температурі 30 o C. В результаті такої обробки тирси нитрующей сумішшю в осад випадає нітрат целюлози, а в матковий розчин переходять нитролигнина, продукти розпаду лігніну - мурашина, оцтова кислоти, геміцелюлози, пентозани. Накопичення азоту в часі в отриманому нітрат целюлози представлено в таблиці 1.
Наведені в таблиці 1 досліди проводять при цих же умовах, змінюють тільки час нитрации.
Отриманий осад віджимають від нитрующей суміші, проводять стабілізацію для відмивання від нитрующей суміші, оксидів азоту та інших домішок почергової промиванням спочатку холодною водою, потім гарячою водою з температурою 50-60 o C, розчином аміаку і знову холодною водою. Потім нітрат целюлози сушать в сушильній шафі при температурі 70 o C.
Оптимальне співвідношення кислот нитрующей суміші визначають експериментальним шляхом. Результати наведені в таблиці 2.
Запропонований спосіб отримання целюлози дає такі ж результати при використанні деревної тирси берези, сосни і ін.
Тирса берези і сосни, підготовлені зазначеним вище чином, обробляли нитрующей сумішшю складу HNO3 і CF3 COOH.
Результати представлені в таблиці 3.
Спосіб отримання нітрату целюлози, що включає обробку вихідного продукту нитрующей сумішшю, що містить азотну і трифтороцтову кислоти при температурі 30 o C і модулі ванни 50 з подальшою стабілізацією цільового продукту, що відрізняється тим, що в якості вихідного продукту використовують деревна тирса, з яких до обробки нитрующей сумішшю видаляють екстрактивні речовини, а азотну і трифтороцтову кислоти беруть в співвідношенні 0,4-2,0: 1,6-0,2, час обробки становить 30-120 хв.
Винахід відноситься до способу отримання коллоксилина з піроксилінового пороху
Винахід відноситься до області отримання високомолекулярних сполук і призначене для отримання нітратів целюлози (коллоксилина), що використовуються у виробництві баллиститного порохів, твердих ракетних палив і промислових вибухових речовин, у виготовленні целулоїду, лаків, фарб, шпаклівок, лінолеуму, детекторів іонізуючих випромінювань, тест-діагностикумів різних захворювань, біологічних індикаторів, у виробництві штучних шкір і інших сучасних видів продукції. Спосіб отримання нітратів целюлози включає нітрація попередньо подрібненої вихідної целюлози сірчано-азотної сумішшю, віджимання відпрацьованої робочої кислотної суміші, витіснення адсорбированной в нітрати целюлози робочої кислотної суміші спочатку розведеною відпрацьованої робочої кислотної сумішшю, потім водою до нейтральної реакції, подальше фільтрування, стабілізацію нітратів целюлози з використанням 0,01-0,03% розчину соди і води, віджимання, в якості вихідної целюлози використовують технічну целюлозу з міскантус чи плодо их оболонок злакових культур або соломи олійних сортів льону, попередньо подрібнену на ситі з розміром осередків 1 мм, використовують робочу кислотну суміш H2SO4: HNO3: H2O, компоненти якої знаходяться в співвідношенні 34-38: 48-52: 14-16, нітрування ведуть в протягом 30-40 хвилин при модулі 1:25, використовують відпрацьовану робочу кислотну суміш, розведену до концентрації 20-25%, потім послідовно здійснюють варіння у воді при температурі 90-95 ° C протягом 60-90 хвилин, віджимання, промивання холодною водою , промивання розчином соди при температурі 25-70 ° C протягом 5-10 хвилин, ва рку нітратів целюлози в цьому ж розчині соди протягом 2,5-3,5 годин при температурі 85-95 ° C, промивку холодною водою, віджимання, варіння у воді протягом 60-90 хвилин при температурі 90-95 ° C, віджимання , промивання холодною водою, фільтрування з отриманням нітратів целюлози, готових до транспортування або сушці до необхідної вологості. При використанні в якості вихідної целюлози технічної целюлози з міскантус чи плодових оболонок злакових культур після першої варіння у воді здійснюють автоклавирование в 0,2-0,5% розчині азотної кислоти при температурі 120-130 ° C і тиску 1,8-2,2 атм з наступним промиванням холодною водою. Використання винаходу дозволяє розширити асортимент одержуваних марок коллоксилина відповідно до існуючої потребою шляхом створення умов щодо оптимізації тимчасових, температурних характеристик і використовуваних реагентів при одночасному збереженні на рівні прототипу масової частки азоту в НЦ, в'язкості і розчинності НЦ в спирто-ефірною суміші. 1 з.п. ф-ли, 4 іл. 1 табл. 4 пр.
Винахід відноситься до технології виготовлення нітратів целюлози і може бути використано при їх отриманні по безперервної і комбінованої технологій. Спосіб отримання нітратів целюлози в безводному середовищі шляхом обробки целюлози нітрит агентом, що представляє собою суміш концентрованої азотної кислоти і оцтового ангідриду при мольному співвідношенні азотної кислоти до оцетового ангідриду від 1: 1 до 1: 5 в розчиннику диоксиде вуглецю, що знаходиться в субкритичного або сверхкритическом стані при тиску не менше 50 атм, температурі реакційної суміші від 10 до 60 ° C протягом 10-240 хвилин з наступним промиванням нітрату целюлози діоксидом вуглецю, що знаходяться в суб-або сверхкрітічес ом стані при тиску від 60 до 250 атм і температурі від 40 до 80 ° C. Спосіб дозволяє виготовляти будь-які марки нітратів целюлози з будь-якого виду целюлози. Спосіб дозволить поліпшити екологічну обстановку поблизу підприємств - виробників нітратів целюлози за рахунок виключення з технологічного циклу значних кількостей концентрованих мінеральних кислот. 1 з.п. ф-ли, 2 табл.
Винахід відноситься до області технології виготовлення нітратів целюлози (піроксилін і коллоксилина), зокрема стадії нитрации (етерифікації) целюлози, і може бути використано при отриманні нітратів целюлози (НЦ) по безперервної і комбінованої технологій. Спосіб отримання нітратів целюлози включає нітрації целюлози і механоструктурную обробку в процесі нитрации в двухшнековом апараті, на двох паралельно сполучених валах якого розміщені чергуються нагнітальні шнекові і подрібнюючі кулачкові насадки, видалення і рекуперацію відпрацьованих кислот, стабілізацію нітратів целюлози. Спосіб даного винаходу є ефективним і економічним, так як дозволяє скоротити тривалість процесів нитрации і стабілізації, виключити стадію подрібнення, отримати нітрати целюлози широкого асортименту необхідної якості за фізико-хімічними показниками, однорідних по всьому об'єму (за вмістом азоту і фракційним складом), а також використовувати в якості целюлозовмістні сировини волокно луб'яних культур і міскантус. 2 табл.