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Procédé pour préparer des solutions cellulosiques.
@ On a déjà proposé de préparer des solutions de cellulose en dissolvant la cellulose dans une solution de soude caustique diluée, contenant du zincate de sodium. Les solutions de cellulose ainsi préparées se prêtent aux fins techniques les plus diverses.
Or, la demanderesse a trouvé que l'on peut nettement fa- voriser et accélérer la dissolution ci-dessus décrite, qui en gé- néral ne se produit que lentement et incomplètement, en traitant la cellulose préalablement par une solution de soude caustique contenant du zincate de sodium et environ 25-40% d'hydroxyde de sodium. La manière la plus simple de dissoudre la cellulose après le traitement par une telle solution, qui n'exerce aucune action dissolvante sur la cellulose, consiste à abaisser la concentration
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en alcali du mélange, consistant d'alcali, de zincate, de cellulose et d'eau, à la valeur la plus favorable à la dissolution.
On peut préparer la solution de soude caustique contenant le zincate de sodium de la manière connue en dissolvant du zinc ou de l'oxyde de zinc dans la solution de soude caustique. Il y a avantage à choisir la teneur de la solution en zincate d'alcali telle que 0,1-0,4 parties d'oxyde de zinc environ soient présen- tes pour 1 partie d'hydroxyde de zinc.
On peut utiliser comme cellulose toutes les sortes commer- ciales de celluloses au sulfite ou à la soude, ainsi que les celluloses naturelles, par exemple des bas-cotons (linters).
Le traitement de la cellulose par la solution d'alcali contenant du zincate peut se faire de la manière suivante : on mélange la cellulose avec la solution de soude caustique dans un dispositif convenable et on laisse agir la solution sur la cellu- lose pendant quelque temps. De préférence on utilise une quantité telle de solution que 0,5-2 parties d'hydroxyde de sodium soient présentes pour 1 partie de cellulose. Afin de faciliter l'impré- gnation on peut aussi traiter la cellulose par une plus grande quantité de solution et ensuite éliminer par pression la solution en excès. L'action sur la cellulose de la solution contenant le zincate dure par exemple 1 à 3 heures.
Puis on dissout l'alcali-cellulose contenant le zincate, en ajoutant de l'eau ou une solution diluée de soude caustique, préférablement après avoir comminué la cellulose dans un défibreur et, le cas échéant, après une maturation plus ou moins longue.
On dose la quantité du diluant avantageusement de manière telle que la solution qui en résulte contienne environ 5-8% de cellulose et environ 6 à 10% d'hydroxyde de sodium. Généralement la disso- lution peut avoir lieu à la température du 'laboratoire. Quelquefois cependant il est opportun de faciliter le processus de dissolu- ,tion par refroidissement. On obtient une solution cellulosique
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claire et pratiquement exempte de fibres, que l'on peut, suivant le but d'utilisation, traiter ultérieurement avec ou sans filtra- tion préalable.
On peut se servir de la solution cellulosique pour en préparer des produits de forme définie tels que des fils, des films, des rubans etc. Comme précipitants on peut utiliser ceux employés dans l'industrie de la rayonne à la viscose. Cette solu- tion cellulosique se prête aussi à la préparation de couches ou revêtements ou à l'imprégnation de matières textiles, ainsi qu'à la fabrication de cuir artificiel, d'adhésifs et à d'autres fins, pour lesquelles on utilise autrement des solutions de la cellulose ou de ses dérivés.
En outre, on peut utiliser les solutions de cellulose, objet de la présente invention, pour la préparation dés dérivés de la cellulose. On peut, par exemple en obtenir les éthers cellulosiques les plus variés, en faisant réagir la cellulose dissoute avec des agents alcoylants.
Au lieu de traiter ultérieurement la solution telle quelle, on peut aussi la précipiter par des acides dilués ou par des solutions de sels, puis dissoudre dans une solution d'alcali caustique les précipités ayant une stabilité pratiquement illimitée après un lavage soigneux, et finalement traiter de toute manière connue les solutions exemptes de zinc ainsi obtenues.
EXEMPLE:
On mélange dans un défibreur 200 grammes de cellulose au sulfite avec 1120 grammes d'une solution de soude caustique conte- nant du zincate de sodium, 27% d'hydroxyde de sodium et 9% d'oxyde de zinc. On défibre la masse pendant 3 à 6 heures et on la laisse mûrir en vase clos pendant 2-3 jours à la température du labora- toire. Puis on l'additionne graduellement, en l'agitant et en la malaxant, de 2680 grammes d'eau et on obtient ainsi une solution cellulosique à 5% pratiquement exempte de fibres. On peut préparer - de la manière connue à partir de la solution, éventuellement filtrée
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et désaérée, des produits de forme définie ou bien on peut l'em- ployer pour l'imprégnation de tissus.
Une solution aqueuse conte- nant 10% de H2So4,11% de Na2SO4,14% de MgSO4, 5% de glucose et 2% de sulfate de zinc est un bain précipitant approprié.
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Process for preparing cellulosic solutions.
@ It has already been proposed to prepare cellulose solutions by dissolving the cellulose in a dilute caustic soda solution, containing sodium zincate. The cellulose solutions thus prepared are suitable for a wide variety of technical purposes.
Now, the Applicant has found that it is possible to clearly promote and accelerate the dissolution described above, which generally only takes place slowly and incompletely, by treating the cellulose beforehand with a caustic soda solution containing sodium hydroxide. sodium zincate and about 25-40% sodium hydroxide. The easiest way to dissolve cellulose after treatment with such a solution, which does not exert any dissolving action on the cellulose, is to lower the concentration
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in alkali of the mixture, consisting of alkali, zincate, cellulose and water, at the value most favorable to dissolution.
The caustic soda solution containing the sodium zincate can be prepared in the known manner by dissolving zinc or zinc oxide in the caustic soda solution. It is advantageous to choose the content of the alkali zincate solution such that about 0.1-0.4 parts of zinc oxide is present per 1 part of zinc hydroxide.
It is possible to use as cellulose all commercial kinds of sulphite or sodium hydroxide celluloses, as well as natural celluloses, for example cotton stockings (linters).
The treatment of the cellulose with the alkali solution containing zincate can be carried out as follows: the cellulose is mixed with the caustic soda solution in a suitable device and the solution is left to act on the cellulose for some time. . Preferably, such an amount of solution is used that 0.5-2 parts of sodium hydroxide are present per 1 part of cellulose. In order to facilitate the impregnation, it is also possible to treat the cellulose with a larger quantity of solution and then to remove the excess solution by pressure. The action on the cellulose of the solution containing the zincate lasts for example 1 to 3 hours.
Then the alkali-cellulose containing the zincate is dissolved by adding water or a dilute solution of caustic soda, preferably after having comminuted the cellulose in a shredder and, where appropriate, after a more or less long maturation.
The amount of the diluent is advantageously dosed such that the resulting solution contains about 5-8% cellulose and about 6-10% sodium hydroxide. Usually the dissolution can take place at laboratory temperature. Sometimes, however, it is desirable to facilitate the process of dissolution by cooling. We obtain a cellulosic solution
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clear and practically fiber-free, which, depending on the purpose of use, can be further processed with or without prior filtration.
The cellulosic solution can be used to prepare products of definite shape such as threads, films, tapes etc. As precipitants can be used those used in the viscose rayon industry. This cellulosic solution is also suitable for the preparation of layers or coatings or for the impregnation of textile materials, as well as for the manufacture of artificial leather, adhesives and other purposes, for which other chemicals are used. solutions of cellulose or its derivatives.
In addition, cellulose solutions, object of the present invention, can be used for the preparation of cellulose derivatives. The most varied cellulose ethers can be obtained therefrom, for example, by reacting the dissolved cellulose with alkylating agents.
Instead of further processing the solution as it is, it can also be precipitated with dilute acids or with salt solutions, then dissolve in a caustic alkali solution the precipitates having practically unlimited stability after careful washing, and finally process in any known manner, the zinc-free solutions thus obtained.
EXAMPLE:
200 grams of sulfite cellulose are mixed in a shredder with 1120 grams of a caustic soda solution containing sodium zincate, 27% sodium hydroxide and 9% zinc oxide. The mass is defibrated for 3 to 6 hours and left to mature in a closed vessel for 2-3 days at laboratory temperature. Then it is gradually added, with stirring and kneading, of 2680 grams of water to obtain a 5% cellulosic solution practically free of fibers. It is possible to prepare - in the known manner from the solution, possibly filtered
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and deaerated, products of defined shape or can be used for the impregnation of fabrics.
An aqueous solution containing 10% H2SO4.11% Na2SO4.14% MgSO4, 5% glucose and 2% zinc sulfate is a suitable precipitating bath.