CH143699A - Process for the acidylation of material containing up to 100% cellulose. - Google Patents

Process for the acidylation of material containing up to 100% cellulose.

Info

Publication number
CH143699A
CH143699A CH143699DA CH143699A CH 143699 A CH143699 A CH 143699A CH 143699D A CH143699D A CH 143699DA CH 143699 A CH143699 A CH 143699A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
reaction
cellulose
sulphurous acid
carried out
mixture
Prior art date
Application number
Other languages
German (de)
Inventor
F Boehringer Soehne G M B H C
Original Assignee
Boehringer & Soehne Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Boehringer & Soehne Gmbh filed Critical Boehringer & Soehne Gmbh
Publication of CH143699A publication Critical patent/CH143699A/en

Links

Description

  

      Verfahren        zur        Aeidylierung        von        bis        100%        Zellulose        enthaltendem        tllaterial.       Bei in heterogenem System verlaufenden  Reaktionen,     insbesondere    bei der     Behandlung     lockerer oder poröser Massen mit Flüssig  keiten, macht es oft erhebliche Schwierig  keiten, auftretende     Reaktionswärme    rasch ge  nug abzuführen und einen Wärmeausgleich  in verschiedenen Zonen der reagierenden Mas  sen herbeizuführen.  



  Durch vorliegende     Erfindung    soll die  sen Übelständen für gewisse Reaktionen ab  geholfen werden. Sie betrifft ein Verfahren  zur     Acidylierung    von bis<B>100%</B> Zellulose  enthaltendem Material durch Behandlung  desselben mit     Acidylierungsmitteln,    dadurch  gekennzeichnet, dass die Wärmeregulierung  der Reaktion durch das Verdampfen minde  stens eines zugesetzten, für die Reaktion  nicht schädlichen, leicht     verdampfbaren    Stof  fes erfolgt.  



  Wenn man faserförmiges Material, wie  Baumwolle, unter Erhaltung der Faser  struktur nach einem der bekannten Verfah-         ren    verestern will, so sollen dabei höhere  Temperaturen möglichst vermieden werden.  Infolge der bei der Reaktion zwischen dem       Veresterungsmittel    und dem in der Baum  wolle enthaltenden Wasser, sowie bei  dem     Veresterungsprozess    selbst auftretenden  Wärme steigt die Temperatur im Reaktions  gefäss aber in erheblichem Masse an, so dass  es technisch sehr schwer möglich ist, bei den  grossen, hier in Betracht kommenden Reak  tionsmassen lokale Überhitzungen, die ausser  ordentlich schädlich sind, zu vermeiden.

    Hat man nun in dem     Veresterungsgemisch     einen leicht und mit grossem Wärmever  brauch     verdampfbaren    Stoff, wie schweflige  Säure, in grösseren Mengen gelöst, so wird  die auftretende     Verdünnungs-    und Reaktions  wärme zur Verdunstung der schwefligen  Säure in Anspruch genommen. und unschäd  lich gemacht, wobei gleichzeitig die in     Form     von Gasperlen entweichende schweflige  Säure die Wirkung eines     Gasrührers    ausübt.

        Da fernerhin die Verdampfung der schwef  ligen     Säure    vorzugsweise an den Stellen er  folgt, an denen die höchste Temperatur  herrscht, dort aber auch die stärkste Ver  dampfung der schwefligen Säure     stattfindet     und somit die meiste Wärme verbraucht  wird, entsteht automatisch ein     Wärmeaus-          gleich,    der die Temperatur in dem ganzen  heterogenen System auf annähernd die glei  che Stufe bringt.  



  Das im folgenden an der     Behandlung     von Baumwolle mit einem     Acetylierungs-          gemisch    unter Verwendung von schwefliger  Säure beschriebene Verfahren kann natür  lich in gleicher oder analoger Weise für die  Herstellung anderer oder gemischter     Zellu-          loseester    angewandt werden.  



       Statt    schwefliger Säure können als leicht       verdampfbare    Zusatzstoffe natürlich je nach  den sonstigen Reaktionsbedingungen andere  Stoffe, wie     Kohlenwasserstoffe,        halogenierte          Kohlenwasserstoffe,    Äther, Ester und der  gleichen, verwendet werden. In vielen Fäl  len wird ,es auch möglich sein, unter den  in Betracht     kommenden,    leicht     verdampf-          baren    Stoffen solche zu wählen, die nicht  nur für die Reaktion unschädlich sind,  sondern sie auch noch katalytisch oder auf  andere Weise fördern.  



  Zweckmässig arbeitet man im Vakuum,  um eine raschere Verdampfung des leicht       verdampfbaren    Stoffes zu erzielen.  



  Um ein     Inlösunggehen    der Reaktions  produkte zu verhindern, kann man noch  Stoffe zusetzen, die die Löslichkeit derselben  herabsetzen, zum Beispiel einen Essigsäure  ester.  



  <I>Beispiel:</I>       -.cetylierung        von        Zellulose.     



  100 Teile gereinigte     Linters    werden in ein  zum Beispiel mit .einem untern und einem       obern    Siebboden versehenes Gefäss gebracht,  in das von     unten    die     Acetylierungsflüssig-          keit    zugeführt wird. Diese besteht aus       Essigsäureanhydrid    mit oder ohne gleich  zeitiger Anwesenheit von Essigsäure und der    nötigen Menge eines der üblichen Katalysa  toren, und ist mit schwefliger Säure ganz  oder teilweise gesättigt.  



  Da ein solches     Acetylierungsgemisch    auf  das entstehende     Veresterungsprodukt    lösend       einwirken    würde, ist noch ein Stoff zuge  setzt, der ein     Inlösunggehen    verhindert. Als  solcher eignet sich besonders ein Essigsäure  ester; es kommen aber auch andere Stoffe,  wie Benzol usw., in Frage. Diese Zusatz  stoffe werden auch ihrerseits mit schwefliger  Säure gesättigt.

   Praktisch wird man das       Acetylierungsgemisch    natürlich so herstellen,  dass man die einzelnen flüssigen Komponen  ten erst     zusammenmischt    und das Gemisch  mit gasförmiger, schwefliger Säure     sättigt,     wozu bei einem aus -zum Beispiel 100 Ge  wichtsteilen     Essigsäureanhydrid,    8 Gewichts  teilen Essigsäure und 165 Gewichtsteilen  Essigester     bestehendem    Gemisch     rund    182  Gewichtsteile schweflige Säure erforderlich  sind. Das Gemisch kommt in einer Menge  von etwa 10 bis 15 Gewichtsteilen auf  1 Gewichtsteil     Linters    in     Anwendung.     



  Das fertige     Acetylierungsgemisch    wird  rasch von unten in die     Linters    hinein  gedrückt. In demselben Mass, in dem im Re  aktionsgefäss die Temperatur infolge der  Umsetzung des     Acetylierungsgesmisches    zu  nächst mit dem in den     Linters    enthaltenen  Wasser und weiterhin mit der Zellulose  steigt, verdampft ein Anteil der im     Acety-          lierungsgemisch    gelösten schwefligen Säure       and    entzieht dabei der Umgebung so viel  Wärme,

   dass die eine unzulässige oder un  erwünschte Steigerung der Temperatur ver  anlassenden Wärmemengen durch die     Ver-          dampfungswärme    der schwefligen Säure ab  geführt und damit unschädlich gemacht  werden. Da Menge und Stärke der Ver  dampfung der schwefligen Säure sich den  jeweils auftretenden Reaktionswärmen an  passen, wird hier automatisch erreicht,

   was  bei den üblichen     Anordnugen    der Kühlung  von aussen     und        innern    nur     unvollkommen     oder mit Hilfe dauernder Regulierung der       Kühlvorrichtungen    und unter Aufwand  starker mechanischer     Hilfsmittel    zum Um-      wälzen und Umrühren der Reaktionsmassen  möglich ist.  



  Das Reaktionsgemisch wird der Ruhe       iiberlassen,    bis die     Acetylierung    den ge  wünschten Grad erreicht hat, wobei es sich  je nach Grösse und Beschaffenheit der Re  aktionsgefässe empfehlen kann, diese von  Zeit zu Zeit umzustürzen.  



  Die aus dem Reaktionsgefäss entweichende  gasförmige, schweflige Säure     kann    entweder  durch geeignete Kühlung oder durch Druck  oder beides kondensiert und     wiedergewonnen     werden oder unmittelbar zur     Sättigung    des  nächsten Ansatzes an     Acetylierungsgemisch     dienen.

   Ist das     Reaktionsgefäss    derart aus  gebildet,     dass,    wie bei einem     rotierenden          Rollfass,    eine     fortwährende    gleichmässige  Verteilung der Reaktionsmasse ermöglicht  wird, so kann die in einem     Rückfluss-          kühler    kondensierte schweflige Säure in das  Reaktionsgefäss dauernd zurückgeleitet wer  den.  



  Der ganze Vorgang des Temperatur       ausgleiches    kann     durch    Anlegen eines Va  kuums in seiner Wirkung noch gesteigert  werden.  



  Ist     die        Acetylierung    beendet, so wird  die Flüssigkeit von der     acetvlierten    Masse       abgeschleudert    und auf bekanntem     Wege     durch     Fraktionieren    für neuerliche Verwen  dung vorbereitet. Das ausgewaschene und       getrocknete    faserförmige     Acetylierungspro-          dukt    quillt in Eisessig und     Essigsäureanhy-          drid    und ist in Chloroform löslich.



      Process for the aeidylation of up to 100% cellulose containing material. In the case of reactions proceeding in a heterogeneous system, especially when treating loose or porous masses with liquids, it often makes considerable difficulties to dissipate the heat of reaction that occurs quickly enough and to bring about a heat balance in different zones of the reacting masses.



  The present invention is intended to remedy these evils for certain reactions. It relates to a process for acidylating up to 100% cellulose-containing material by treating it with acidylating agents, characterized in that the heat regulation of the reaction is achieved by evaporating at least one which is not harmful to the reaction and which is easily evaporated Substance takes place.



  If you want to esterify fibrous material such as cotton while maintaining the fiber structure according to one of the known processes, higher temperatures should be avoided as far as possible. As a result of the heat generated during the reaction between the esterifying agent and the water contained in the cotton, as well as during the esterification process itself, the temperature in the reaction vessel rises to a considerable extent, so that it is technically very difficult to do with the large ones, here possible reaction masses to avoid local overheating, which is extremely harmful.

    If one has now in the esterification mixture a substance that can be easily evaporated with a high level of heat consumption, such as sulfurous acid, dissolved in large amounts, the resulting dilution and reaction heat is used to evaporate the sulfurous acid. and made harmless, while the sulphurous acid escaping in the form of gas beads simultaneously acts as a gas stirrer.

        Furthermore, since the evaporation of the sulphurous acid preferably takes place at the points where the highest temperature prevails, but there also the strongest evaporation of the sulphurous acid takes place and thus most of the heat is consumed, a heat balance is automatically created Brings temperature in the whole heterogeneous system to approximately the same level.



  The process described below for the treatment of cotton with an acetylation mixture using sulphurous acid can of course be used in the same or an analogous manner for the production of other or mixed cellulose esters.



       Instead of sulphurous acid, other substances, such as hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, ethers, esters and the like, can of course be used as readily vaporizable additives, depending on the other reaction conditions. In many cases, it will also be possible to choose from the easily vaporizable substances that are not only harmless to the reaction, but also promote it catalytically or in some other way.



  It is advisable to work in a vacuum in order to achieve faster evaporation of the easily evaporable substance.



  In order to prevent the reaction products from dissolving, substances can be added that reduce the solubility of the same, for example an acetic acid ester.



  <I> Example: </I> -cetylation of cellulose.



  100 parts of cleaned linters are placed in a vessel provided with a bottom and an upper sieve bottom, into which the acetylating liquid is fed from below. This consists of acetic anhydride with or without the simultaneous presence of acetic acid and the necessary amount of one of the usual cata- gators, and is completely or partially saturated with sulphurous acid.



  Since such an acetylation mixture would have a dissolving effect on the esterification product formed, another substance is added that prevents it from dissolving. An acetic acid ester is particularly suitable as such; however, other substances, such as benzene, etc., can also be used. These additives are in turn saturated with sulphurous acid.

   In practice, of course, the acetylation mixture is prepared in such a way that the individual liquid components are first mixed together and the mixture is saturated with gaseous, sulphurous acid, including a mixture consisting of, for example, 100 parts by weight of acetic anhydride, 8 parts by weight of acetic acid and 165 parts by weight of ethyl acetate around 182 parts by weight of sulphurous acid are required. The mixture is used in an amount of about 10 to 15 parts by weight per part by weight of linters.



  The finished acetylation mixture is quickly pressed into the linters from below. To the same extent that the temperature in the reaction vessel rises as a result of the reaction of the acetylation mixture initially with the water contained in the linters and further with the cellulose, a proportion of the sulphurous acid dissolved in the acetylation mixture evaporates and withdraws as much from the environment Warmth,

   that the amounts of heat causing an impermissible or undesired increase in temperature are dissipated by the evaporation heat of the sulphurous acid and thus rendered harmless. Since the amount and strength of the evaporation of the sulphurous acid adapt to the respective heat of reaction occurring, it is automatically achieved here:

   which is only imperfectly possible with the usual internal and external cooling arrangements or with the help of constant regulation of the cooling devices and with the use of strong mechanical aids for circulating and stirring the reaction masses.



  The reaction mixture is left to stand until the acetylation has reached the desired level, although it may be advisable, depending on the size and nature of the reaction vessels, to overturn them from time to time.



  The gaseous, sulphurous acid escaping from the reaction vessel can either be condensed and recovered by suitable cooling or by pressure or both, or it can be used directly to saturate the next batch of acetylation mixture.

   If the reaction vessel is designed in such a way that, as with a rotating roller barrel, a continuous uniform distribution of the reaction mass is made possible, the sulphurous acid condensed in a reflux condenser can be continuously returned to the reaction vessel.



  The entire process of temperature equalization can be increased in its effect by applying a vacuum.



  When the acetylation has ended, the liquid is thrown off the acetylated mass and prepared in a known manner by fractionation for renewed use. The washed out and dried fibrous acetylation product swells in glacial acetic acid and acetic anhydride and is soluble in chloroform.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Acidylierung von bis 100% Zellulose enthaltenden Material durch Behandlung desselben mit Acidylierungs- mitteln, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeregulierung der Reaktion durch das Verdampfen mindestens eines zugesetzten, für die Reaktion nicht schädlichen, leicht verdampfbaren Stoffes erfolgt. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion unter gleichzeitiger Verwendung eines Vakuums durchgeführt wird. 2. PATENT CLAIM: A process for acidylating material containing up to 100% cellulose by treating it with acidylating agents, characterized in that the heat regulation of the reaction is carried out by evaporating at least one added, easily evaporable substance which is not harmful to the reaction. SUBClaims: 1. The method according to claim, characterized in that the reaction is carried out with the simultaneous use of a vacuum. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als leicht verdampf- barer Zusatz schweflige Säure verwen det wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass bei Durchführung . des Verfahrens Stoffe zugesetzt werden, die ein Inlösunggehen des Reaktionspro- duktes verhindern. . Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man in Gegenwart von Katalysatoren arbeitet. 5. Process according to patent claim, characterized in that sulphurous acid is used as an easily evaporable additive. 3. The method according to claim, characterized in that when performing. During the process, substances are added that prevent the reaction product from dissolving. . Process according to patent claim, characterized in that one works in the presence of catalysts. 5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass solche leicht ver- dampfbare Zusatzstoffe verwendet wer den, die gleichzeitig katalytisch auf die durchzuführende Reaktion einwirken. Method according to patent claim, characterized in that those easily evaporable additives are used which simultaneously act catalytically on the reaction to be carried out.
CH143699D 1928-05-22 1929-05-18 Process for the acidylation of material containing up to 100% cellulose. CH143699A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE143699X 1928-05-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH143699A true CH143699A (en) 1930-11-30

Family

ID=5669825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH143699D CH143699A (en) 1928-05-22 1929-05-18 Process for the acidylation of material containing up to 100% cellulose.

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH143699A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE746822C (en) * 1940-05-24 1944-08-08 Lonza Werke Elektrochemisch Fa Process for the production of solutions of organic cellulose esters

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE746822C (en) * 1940-05-24 1944-08-08 Lonza Werke Elektrochemisch Fa Process for the production of solutions of organic cellulose esters

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CH143699A (en) Process for the acidylation of material containing up to 100% cellulose.
DE605122C (en) Process for the treatment of cellulose or cellulose-containing materials for the purpose of esterification with liquids which act on them with evolution of heat in a heterogeneous system
DE619019C (en) Process for the production of acidic phosphoric acid esters of high molecular weight aliphatic alcohols
DE600979C (en) Process for the preparation of fibrous cellulose acetates
DE720935C (en) Process for the production of organic cellulose esters with retention of structure
DE615781C (en) Process for the production of cellulose acetocrotonic acid esters with a higher crotonyl content
AT239806B (en) Process for the preparation of acylation products of starch with a medium degree of acylation
DE529191C (en) Process for the production of nitric acid-fatty acid mixed esters of cellulose or its conversion products
DE515107C (en) Process for influencing the solubility properties of cellulose esters of the higher fatty acids
DE3031933A1 (en) METHOD FOR PRODUCING AN ESTER MIXTURE, EMULSIONS CONTAINING THIS MIXTURE, AND THE USE THEREOF
AT117857B (en) Process for digesting cellulosic material by means of mineral acids.
AT157697B (en) Process for the esterification of cellulose.
AT134811B (en) Process for the production of acetyl cellulose.
DE562500C (en) Process for the preparation of cellulose fatty acid esters
DE664645C (en) Process for the esterification of cellulose and similar substances in the presence of ether and preserving the fiber form
DE579652C (en) Process for the preparation of a partially hydrolyzed cellulose acetate
AT146831B (en) Process for the production of cellulose esters.
DE868434C (en) Process for the production of cellulose glycolic acid salts
DE554764C (en) Process for the production of soluble cellulose esters
CH161049A (en) Process for the preparation of novel fibrous cellulose esters.
AT159570B (en) Process for the production of highly stable cellulose fatty acid esters.
DE915451C (en) Process for the production of cellulose triesters
DE512225C (en) Process for the production of cellulose acetate
DE530470C (en) Process for the production of acetyl cellulose
DE801400C (en) Process for refining artificial threads, in particular rayon from cellulose hydrate