AT146501B - Verfahren zum Beständigmachen von Zelluloseestern. - Google Patents

Description

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  Verfahren zum   Beständigmaehen   von   Zelluloseestern.   



   Bekanntlich erfolgt die Herstellung von Zelluloseestern aus Zellulose und Säuren bzw. Säureanhydriden bei Verwendung von Katalysatoren und Lösungsmitteln bzw. die Lösung verhindernden
Mitteln. In allen Fällen entstehen Produkte labilen Charakters. Es besteht daher das Bedürfnis, diese nicht stabilen Produkte beständig zu machen (zu stabilisieren). Zur Verwirklichung dieses Zieles wurden verschiedene Vorschläge gemacht. In der Hauptsache wurden Waschungen mit Wasser und verdünnten
Säuren, u. zw. bei gewöhnlichem und erhöhtem Druck, empfohlen. Diese Verfahren ergaben keine befriedigenden Resultate, weil sowohl Wasser als auch verdünnte Säuren bei gewöhnlicher Temperatur nicht genügend zu stabilisieren vermögen und bei erhöhter Temperatur auf Zelluloseester verseifend wirken und sie daher schädigen.

   Es wurde u. a. auch vorgeschlagen, die Stabilisierung mit aliphatischen
Säuren oder Alkylestern oder Gemischen dieser Verbindungen bei höherer Temperatur durchzuführen. 



  Die Verwendung von Säuren bei höherer Temperatur führt, wie im vorstehenden schon gesagt wurde, zur Schädigung der Produkte. Die Verwendung von Alkylestern ist wegen der hohen Preise dieser Verbindungen unwirtschaftlich und aus diesem Grunde wie auch deshalb nicht empfehlenswert, weil Alkylester, insbesondere bei höherer Temperatur, dazu neigen, Säuren abzuspalten. Es wurde auch ein Vorschlag bekannt, Methylalkohol für sich allein oder zusammen mit andern Flüssigkeiten, wie Wasser, Erdölprodukten, Benzol und Tetrachlorkohlenstoff, bei gewöhnlicher Temperatur zu verwenden. Dieses Verfahren erwies sich wegen des Arbeitens bei niedriger Temperatur als unzulänglich, da danach nicht genügend stabile Produkte erhalten werden können. 



   Die Übelstände, die den bekanntgewordenen Verfahren anhaften, sind dank der Erfindung beseitigt. Das Verfahren gemäss der Erfindung besteht darin, dass die Behandlung mit aliphatischen und/oder aromatischen Kohlenwasserstoffen, Alkoholen, Äthern, Ketonen bzw. den Derivaten dieser Verbindungen bei Temperaturen über 50  C und bei gewöhnlichem oder erhöhtem Druck erfolgt. Als zweckmässig erwies es sich, bei Temperaturen ungefähr zwischen 50 und 140  C zu arbeiten. Bei Temperaturen unter 50  C wird nur ungenügende Stabilität bewirkt ; bei Temperaturen über 140  C tritt in der Regel Schädigung des Materials ein. Die angegebene obere Temperaturgrenze kann im übrigen, wenn das zu stabilisierende Material dies zulässt, auch überschritten werden.

   Es wurde erkannt, dass die zur Stabilitätserzielung notwendige Einwirkungsdauer eine Funktion der Temperatur darstellt, bei der gearbeitet wird. Beispielsweise sei erwähnt, dass beim Arbeiten mit Methylalkohol bei gewöhnlicher Temperatur und bei einer Behandlungszeit von drei Tagen noch keine genügende Stabilität erreicht wird, bei 110  C aber und unter sonst gleichen Bedingungen, wie aus dem weiter unten angeführten dritten Ausführungsbeispiel hervorgeht, in verhältnismässig kurzer Zeit vorzügliche Stabilität erreichbar ist. Wird primäres Zelluloseazetat bei 70  C behandelt, so wird genügende Stabilität erst nach etwa sechs Stunden erreicht, während bei der Behandlung bei ungefähr 120  C zur Erzeugung gleicher Stabilität die Einwirkungsdauer auf Minuten herabgedrückt werden kann.

   Dank dem Bestehen dieser Wechselwirkungen von Behandlungstemperatur und Behandlungszeit hat man es in der Hand, diese zwei Bedingungen in geeigneter Anpassung aneinander zu wählen. Die Behandlung wird desto kürzer bzw. länger vorgenommen, je höher bzw. niedriger die Behandlungstemperatur sein soll. Zelluloseester, die bei zu hoher Temperatur Schädigungen erfahren, werden bei entsprechend niedrigerer Temperatur, aber längere Zeit hindurch behandelt. Hingegen können weniger hitzeempfindliche Ester bei höherer Temperatur in kürzerer Zeit stabilisiert werden.

   Da erkannt wurde, dass um so verlässlichere Ergebnisse erzielt werden, je höher'die angewandten Temperaturen sind, empfiehlt es sich, die Behandlung bei   möglichst   hoher 

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 das zu behandelnde   Material noch nicht schädigender   Temperatur vorzunehmen. Beim Stabilisieren von primärem Zelluloseazetat z. B. darf die Temperatur von 130  C nicht wesentlich überschritten werden, da bei 140  C Zersetzung eintritt. 



   Unter den in Betracht kommenden Stabilisierungsmitteln erscheint die Verwendung von Benzol, Benzin, Äthylalkohol besonders zweckmässig, weil diese Stoffe, die auch im Gemisch verwendet werden können, einerseits billig sind und anderseits Zelluloseester bei den erfindungsgemäss in Betracht gezogenen Temperaturen durchaus nicht angreifen. 



   In Fällen, da es geboten ist,   Stabilisierungsflüssigkeiten   niedrigen Siedepunktes zu verwenden, werden derartige Flüssigkeiten unter Druck in Anwendung gebracht, damit die Behandlung trotz Verwendung niedrig siedender Flüssigkeit bei höherer Temperatur erfolgen kann. Leicht siedende Flüssigkeiten werden insbesondere verwendet, wenn die nach erfolgter Stabilisierung vorzunehmende Trocknung schnell und bei niedriger Temperatur durchgeführt werden soll. 



   Manchmal empfiehlt es sich aus Gründen der Wirtschaftlichkeit, die gebrauchte Stabilisierungs-   flüssigkeit-zurückzugewinnen.   Die Rückgewinnung kann durch Abtreiben mittels Wasserdampfes erfolgen. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich unmittelbar an die Herstellung der Zelluloseester   anschliessen   oder es kann zeitlich getrennt von diesem Herstellungsverfahren in Anwendung kommen. 



     Ausführungsbeispiel l :   Baumwollzellulose wird nach bekanntem Verfahren mit einem Gemisch von Essigsäureanhydrid, Essigsäure und Schwefelsäure behandelt. Nach erfolgter Azetylierung wird etwas Wasser zugegeben, mehrere Stunden stehen (reifen) gelässen, mit Wasser ausgefällt und gewaschen. Das erhaltene   sekundäre   Zelluloseazetat wird nun zum Zwecke der Stabilisierung in die 
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 wird zentrifugiert und getrocknet, Das so behandelte Zelluloseazetat weist ausgezeichnete Stabilität auf. Eine Probe des Azetats, die eine Stunde hindurch auf   2500 C erhitzt wird,   zeigt keine Braunfärbung. 



    Ausführungs beispiel 2 : Baumwollzellulose wird nach bekanntem Verfahren mit einem Gemisch von Essigsäureanhydrid, Benzol und Schwefelsäure behandelt. Nach erfolgter Azetylierung wird zentrifugiert und mit Benzol ausgewaschen. Das Produkt stellt primäre Azetylzellulóse in Faser-   form dar. Zum Zwecke der Stabilisierung wird dieses labile Zelluloseazetat in ein luftdicht verschliessbares Gefäss eingebracht und mit Benzol versetzt. Der Behälter wird hierauf geschlossen und auf ungefähr   1200 C erhitzt, wobei   der Druck im Gefässinneren auf ungefähr 3 Atm. steigt. Nach einer Behandlungszeit von 25 Minuten wird die Flüssigkeit abgelassen und   das überschüssige   Benzol mit Wasserdampf abgetrieben.

   Die Azetylzellulose besitzt nun die gleiche vorzügliche Stabilität wie das nach Ausführungsbeispiel 1 erhaltene stabilisierte Produkt. 



   Ausführungsbeispiel 3 : Die nach Ausführungsbeispiel 2 erhaltene primäre Azetylzellulose wird in einem verschliessbaren Gefäss mit Methylalkohol auf ungefähr 110  C erhitzt, wobei der Druck 
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   PATENT-ANSPRÜCHE :..,. 



  1. Verfahren. zum Beständigmachen von Zellploseestern mit Hilfe von organischen Verbindungen (Flüssigkeiten), dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung mit aliphatisehen und/oder aromatischen Kohlenwasserstoffen, Alkoholen, 9Äthern, Ketonen bzw. deir'Derivaten. dieser Verbindungen bei Tempera-   turen über   50  C und   bei gewöhnlichem oder   erhöhtem   Druck erfolgt.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung bei möglichst hoher den zu behandelnden Zelluloseester noch nicht schädigender Temperatur, wie z. B. im Falle der Be- EMI2.3