Спосіб одержання карбоксиметилцелюлозновмісної речовини

Предлагаемое изобретение относится к способам получения карбоксиметилцеллюлозосодержащего вещества и может быть использовано в химической промышленности. Наиболее эффективно изобретение может найти применение в горнохимической, текстильной, бумажной отраслях промышленности, например, при бурении нефтяных и газовых скважин, изготовлении синтетических моющих средств. Из науки и техники известны способы получения карбоксиметилцеллюлозосодержащего вещества из различных исходных целлюлозосодержащих продуктов. Наиболее широко известен способ получения карбоксиметилцеллюлозосодержащего вещества их хлопковой целлюлозы путем обработки ее горячей щелочью, добавлении монохлоруксусной кислоты или монохлорацетата натрия и сушки готового продукта (Никитин Н.И. Химия древесины и целлюлозы. - 1962. - С.421). Известен также способ получения карбоксиметилцеллюлозосодержащего вещества из сульфатной предгидролизной целлюлозы (А.с. НРБ №37136, кл. C08B11/12 от 30.04.85), путем обработки ее сначала монохлоруксусной кислотой, а затем щелочью. Кроме того, известен способ получения карбоксиметилцеллюлозосодержащего вещества из буковой целлюлозы, включающий горячую щелочную обработку целлюлозы, добавлении монохлоруксусной кислоты или монохлорацетата натрия и последующую сушк у готового продукта (Натерова А. Применимость отечественной целлюлозы для получения карбоксиметилцеллюлозы. Pap a cellul, 1986, 41, №3, c.65 - 67). Недостатком вышеприведенных известных способов получения карбоксиметилцеллюлозосодержащих веществ является применение в качестве исходного продукта дорогостоящих и дефицитных целлюлоз. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения карбоксиметилцеллюлозосодержащего вещества , включающий обработку вискозной целлюлозы горячим раствором щелочи при ее расходе 50% (мас.%), в течение 2ч, добавлении монохлоруксусной кислоты или монохлорацетата натрия и сушку готового продукта (Шорыгин П.П. Химия целлюлозы. - 1966. - С.370). Применение способа по прототипу дает возможность получить карбоксиметилцеллюлозосодержащие вещества с различными свойствами имеющую широкую область применения во многих областях техники, однако недостатком этого способа является дороговизна и дефицитность вискозной целлюлозы. В основу изобретения поставлена задача создания способа получения карбоксиметилцеллюлозосодержащего вещества из более дешевого и менее дефицитного исходного продукта. Поставленная задача решается за счет того, что в отличие от известного способа получения карбоксиметилцеллюлозосодержащего вещества, включающего обработку целлюлозосодержащего продукта щелочью, добавление монохлоруксусной кислоты или монохлорацетата натрия и сушку готового продукта, в качестве целлюлозосодержащего продукта используют свекловичный жом следующего химического состава, мас.%: Отличием является также то, что обработку свекловичного жома щелочью ведут при расходе щелочи 5 - 100% от абсолютно сухого вещества при температуре 5 - 100°C, в течение 0,1 - 3ч. Другим отличием является то, что обработку свекловичного жома щелочью ведут в присутствии перекиси водорода и кальцинированной соды. Еще одним отличием является то, что свекловичный жом дополнительно обрабатывают карбонатом кальция. Замена хлопковой и древесной целлюлозы на свекловичный жом позволяет получить товарный продукт по своим физико-химическим свойствам аналогичный карбоксиметилцеллюлозосодержащему веществу и который может заменить NaКМЦ во многих областях промышленности. Достигаемый технический эффект при получении продукта заявляемым способом можно объяснить следующим. Имеющаяся в свекловичном жоме целлюлоза и гемицеллюлоза позволяют провести щелочную обработку, с целью получения щелочной целлюлозосодержащей массы. Щелочная обработка исходного сырья повышает реакционную способность целлюлозы и гемицеллюлозы, что предопределяет в последующем протекание реакций карбоксиметилирования. Кроме того, при синтезе NaКМЦ из вискозной целлюлозы проводится дополнительная операция предсозревания, то есть создаются искусственные временные и температурные условия для протекания преимущественно реакций щелочной деструкции для снижения степени полимеризации целлюлозы, В свекловичном жоме целлюлоза имеет низкую степень полимеризации (300 - 400), и для синтеза карбоксиметилцеллюлозосодержащего вещества нет необходимости проводить операцию предсозревания. Пример 1. В смеситель загружают 1000г (в пересчете на абсолютно сухое вещество) обезвоженного до сухости 75% и разрыхленного до пушонки свекловичного жома, добавляют 100г 50% (мас.%) раствора щелочи, нагревают до 100°C, и смесь перемешивают в течение 3ч. Добавляют 200г монохлоруксусной кислоты, и смесь перемешивают в течение 2ч при температуре 100°C, и сушат при температуре 80 120°C. Полученный продукт обладает хорошей растворимостью в воде - 87%, его раствор имеет возможность 238Пас. Содержание основного вещества в абсолютно сухом техническом продукте составляет 69,9%. Продукт может быть использован в производстве синтетических моющих средств, чистящи х паст, как загуститель и стабилизатор буровых растворов, а также в други х областях промышленности. Пример 2. В смеситель загружают 1000г (в пересчете на абсолютно сухое вещество) обезвоженного до сухости 75% (в мас.%) раствора щелочи, нагревают до 5°C и смесь перемешивают в течении 0,1 часа. Добавляют 1000г монохлоруксусной кислоты или монохлорацетата натрия, смесь перемешивают в течение 3ч при температуре 50°C и сушат при температуре 80 - 120°C. Полученный продукт обладает хорошей растворимостью в воде - 92,0%, и его раствор имеет вязкость 210Пас. Содержание основного вещества в абсолютно сухом те хническом продукте - 74,0%. Продукт может использоваться в производстве синтетических моющих средства х и чистящи х паст, как загуститель и стабилизатор буровых растворов и в др уги х областя х те хники. Пример 3. В смеситель загружают 1000г (в пересчете на абсолютно сухое вещество) обезвоженного до сухости 75%, и разрыхленного до пушонки свекловичного жома, добавляют 1000г 50% (в мас.%) раствора щелочи, и смесь перемешивают при температуре 15°C в течение 0,5ч. К смеси добавляют 100г 30% (мас.%) раствора перекиси водорода и реакционную смесь перемешивают в течение 0,5ч при температуре 50°C. Далее в реакционную смесь добавляют 1000г монохлоруксусной кислоты (или монохлорацетата натрия) и смесь перемешивают в течение одного часа при температуре 50 ° С и сушат при температуре 80 - 120°C. Полученный продукт имеет светло-желтый цвет, обладает хорошей растворимостью в воде 87%, и его раствор имеет вязкость 250Пас. Содержание основного вещества в абсолютно сухом техническом продукте составляет - 78,0%. Продукт может использоваться как ресорбент в производстве синтетических моющих средства х и чистящи х паст, загуститель и стабилизатор буровых растворов, как клей для склеивания стен обоями, а также в других областях техники. Пример 4. В смеситель загружают 1000г (в пересчете на сухое вещество) обезвоженного до сухости 75%, и разрыхленного до пушонки свекловичного жома, добавляют 700г 50% (в мас.%) раствора щелочи, и при температуре 25°C перемешивают. К смеси добавляют 50г 30% (мас.%) раствора перекиси водорода и реакционную смесь перемешивают в течение 2ч при температуре 60°C. Далее прибавляют 200г кальцинированной соды и смесь перемешивают в течение 0,5ч при температуре 60°C. Далее в реакционную смесь добавляют 1000г монохлоруксусной кислоты или монохлорацетата натрия, смесь перемешивают в течение 0,9ч при температуре 60°C, и сушат при температуре 80 - 120°C. Полученный продукт имеет светлый цвет, хорошо растворяется в воде 91,0%, и его раствор имеет вязкость 290Пас. Содержание основного вещества 79,0%. Полученный продукт может использоваться как ресорбент в производстве синтетических моющих средств и чистящих паст, загуститель и стабилизатор буровых растворов, как клей для оклеивания стен обоями и в других областя х техники. Пример 5. В смеситель загружают 1000г (в пересчете на абсолютно сухое вещество) обезвоженного до сухости 75%, и разрыхленного до пушонки свекловичного жома, добавляют 100г 50% (в мас.%) раствора щелочи, и смесь перемешивают при 20°C в течение 0,5ч. К смеси добавляют 70г 30% (в мас.%) раствора перекиси водорода и реакционную смесь перемешивают в течение 1ч при температуре 60°C. Далее прибавляют 750г кальцинированной соды, и смесь перемешивают в течение 0,2ч при температуре 40°C. Далее в реакционную смесь добавляют 1000 г монохлоруксусной кислоты или монохлорацетата натрия, и смесь перемешивают в течение 2,5 часа при температуре 40°C. После этого в смесь добавляют карбонат кальция (мел), и смесь перемешивают в течение 0,3ч и сушат при температуре 80 - 120°C. Полученный материал имеет светлый вид, хорошо набухает в воде, и может использоваться как материал для оклеивания стен обоями. В таблице приведены свойства карбоксиметилцеллюлозосодержащего вещества, полученного по предлагаемому способу и для сравнения - по прототипу. Как видно из приведенных данных, предлагаемое изобретение дает возможность получить продукт по своим физико-химическим свойствам аналогичный натрийкарбоксиметилцеллюлозе получаемой из вискозной целлюлозе. Получаемый по предлагаемому способу карбоксиметилцеллюлозосодержащее вещество будет обладать высокими эксплуатационными свойствами только при условии его получения в заявляемых пределах технологических параметров. Таким образом, изложенное позволяет сделать заключение, что предлагаемый способ дает возможность получать продукт по своим физико-химическим свойствам аналогичный натрийкарбоксиметилцеллюлозе из дешевого исходного продукта - свекловичного жома, которого в Украине имеется огромное количество в виде отхода сахарной промышленности.