CH165819A - Procédé pour augmenter la solubilité d'éthers hydroxyalphyliques de cellulose. - Google Patents

Procédé pour augmenter la solubilité d'éthers hydroxyalphyliques de cellulose.

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CH165819A
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  Procédé pour augmenter la solubilité d'éthers     hydroxyalphyliques    de cellulose.         La.    présente invention a. pour objet un  procédé pour augmenter la, solubilité d'éthers       liydroxyalphyliques,    de, cellulose à, solubilité  normalement     incomplète    dans des solutions  d'hydroxydes     alcalins        rt.        (les    températures au  dessus de 0   C.  



  Il est connu de faire réagir un agent     éthé-          rifiant    avec un hydrate de     earbone    tel que       ,sucre    de canne, l'amidon, la     glucose,    la cel  lulose de tous genres pour obtenir un éther.

    D'après le brevet no 165817 de la société ti  tulaire du présent brevet, on a proposé     l'éthé-          rification    de la cellulose, en traitant la cel  lulose par une solution d'alcali caustique et  en soumettant l'alcali-cellulose résultant à  un contact direct avec de l'oxyde d'éthylène  pour donner un éther     hydroxyéthylique    -de       cellulose.        Dans    un brevet     .d'addition,    la même  société décrit     l'éthérification    de la cellulose  par l'oxyde de propylène au lieu de l'oxyde  d'éthylène.  



  D'après ces brevets, on soumet     l'alcali-          cellulose    :à un contact direct avec l'oxyde    d'éthylène ou avec l'oxyde de propylène, à  des températures de préférence de l'ordre -de  35 à 45   C, jusqu'à ce que tout ou partie de  la quantité d'oxyde d'éthylène ou -de propy  lène introduite ait été absorbée. Les mêmes  éthers peuvent être     obtenus    aussi à l'aide de       chlorhydrines    ou autres dérivés halogénés.  



  On a trouvé que si la quantité d'oxyde ou  de     chlorhydrine,    etc. utilisée dans la réaction  est insuffisante, -de sorte qu'une partie     -du     produit de réaction reste insoluble dans une  solution de soude caustique aqueuse à la.  température ambiante, il suffit de coneler le  produit de réaction dans la solution<B>dé'</B> soude  caustique pour obtenir une solubilité prati  quement complète.  



  C'est sur ce principe qu'est basée la pré  sente invention qui, d'une façon générale,  permet .d'augmenter la solubilité des éthers       hydroxyalphyliques    de cellulose, et dont la  caractéristique consiste en ce que,     lesdits    corps  étant mélangés avec des solutions d'hydroxy-      des alcalins d'une     concentration    comprise en  tre 2 et 10 %, le mélange est     congelé    jusqu'à  ce qu'il se forme une masse cristalline, puis  dégelé.  



  Il convient que les éthers soient sensible  ment solubles dans les solutions diluées de  soude     -caustique    s'ils sont appelés à être em  ployés directement et s'ils doivent être -de  quelque importance dans l'industrie où la       transparence    et l'absence     -d'éléments,    insolu  bles sont nécessaires. La plupart des solutions  du commerce sont visqueuses et 5 % d'éther  insoluble dans une solution visqueuse de ce  genre l'empêchent d'être filtrée, en vue -de  l'élimination -de toute     quantité    considérable  de matière insoluble.

   Par exemple, si l'éther  n'est pas suffisamment soluble dans les so  lutions d'alcali caustique, un film fait .à  l'aide de     cet    éther ne sera pas clair ni trans  parent; et si l'on élimine la partie soluble en  filtrant la solution après l'avoir diluée suffi  samment pour permettre cette opération, la       solution    ne donnera pas un film utilisable à  cause de sa faible concentration en éther. On  ne peut     non    plus se     servir    de solutions de fai  ble     -concentration    -de ce genre pour fabriquer  des fibres de soie artificielle.

   Un film destiné  à     des,    usages     industriels    doit posséder une  épaisseur -de 25 millièmes de millimètre envi  ron lorsqu'il est sec. Une solution     ,contenant     au moins 5 % d'éther est généralement re  quise pour fabriquer un film satisfaisant. Il       convient    que la solution soit pratiquement  limpide à.     l'aeil    nu, quoiqu'elle puisse néan  moins contenir des composés cellulosiques in  suffisamment dispersés et. susceptibles d'em  pêcher la.     fabrication    d'un produit de     gTande     qualité.

   Grâce à. l'invention, on peut donc  augmenter la. solubilité de l'éther dans les so  lutions d'alcali caustique en le congelant       -comme    il a été dit en présence d'alcalis caus  tiques, pourvu que l'éther soit soumis direc  tement après la     congélation    à l'action de l'al  cali caustique dissolvant, c'est-à-dire qu'il  n'en soit pas séparé par précipitation après la       congélation.    La     congélation    disperse l'éther  plus efficacement et permet d'obtenir plus fa  cilement     ries        solutions    limpides.

      Chaque fois qu'on mentionne des solutions  diluées     d'alcali        caustique    dans cette descrip  tion, comme dissolvant du produit, ces solu  tions sont supposées contenir de 2 à. 25  d'alcali caustique et quelquefois 5 à 15       d'alcali    caustique, spécialement dans le     ea-s     de la soude caustique.  



  Non seulement le produit contenant une  quantité inférieure     d'oxyde        -d'oléfine    est  moins soluble dans les solutions diluées d'al  cali     -caustique,    mais il est moins cher à fabri  quer en raison -du coût relativement élevé de  l'agent éthérifiant. Il possède aussi -des pro  priétés supérieures pour beaucoup d'usages.  Ainsi le produit engendré par l'absorption de  moins -de 11 à     15%        environ    d'oxyde d'é  thylène ne donne généralement pas une solu  tion. limpide lorsqu'on le dissout dans une so  lution de soude caustique diluée, à. cause de  la. solubilité incomplète du produit de réac  tion.

   Ce produit de réaction insoluble rési  duel que renferme l'éther dissous. est nuisible  pour la plupart des applications et doit être  éliminé. D'après la présente invention, on  peut le rendre plus soluble ou entièrement so  luble par une opération de congélation appro  priée.  



  Au :dessin annexé, donné à.     titre    -d'exem  ple:       Fig.    1     représente    la solubilité apparente       d'une    série     d'éthers-dans    des solutions de  soude     caustique;          Fig.    2 montre que la     congélation    suivant  l'invention augmente les solubilités par rap  port à celles de     fig.    1;

         Fig.    3 représente les solubilités appa  rentes d'une série     d'éthersdans    . .des solutions  ,de     potasse,caustique;          Fig.    4 représente l'effet -de la congélation  effectuée en vue d'augmenter la solubilité.  L'invention n'est pas limitée     aux        pro-          priétés,des    éthers qu'indiquent les courbes du  dessin, étant donné que les     propriétés    sont va  riables et déterminées par les divers facteur:  précédemment décrits.

   Les courbes n'ont pour  but que de     représenter        graphiquement    les pro-           priété-,    dans le but. -de mettre en évidence les  nombreuses observations générales spécifiées  dans la. présente description et de permettre       h    l'homme du métier de se rendre compte du  sens dans lequel les propriétés varient sous       l'inflneneP        ,de.    variations du procédé de congé  lation.  



  Dans la,     fig.    1, les courbes ont     été    obte  nues, par exemple, par un essai normalisé, en  dissolvant deux parties en poids d'un éther  contenant diverses quantités     -d'oxyde    d'éthy  lène dans 100 parties en poids -de soude caus  tique de diverses concentrations. Les pour  centages de l'éther exposé qui est dissous on  dispersé dans la. soude     caustrique    sont portés  en ordonnée en fonction -des concentrations de  la solution de soude caustique, portées en  abscisses. La. courbe 10     correspond    à l'éther       tétracellulose        hydroxyéthylique    pour la for  mation duquel environ 6,8 ô d'oxyde d'éthy  lène réagit.

   La courbe 11 correspond à un       éther    de     dicellulose    avec. environ 13,6 ô   < l'oxyde     @d'étl:y    lève ayant réagi. La courbe 12  correspond à un éther de     monocellulose    avec       27,2ô    d'oxyde d'éthylène ayant réagi. La       courbe    13 correspond à un éther plus com-         plexe    avec     40.4%    d'oxyde d'éthylène ayant  réagi.  



  Les courbes de la     fig.    2. ont été obtenues  -de la. même façon que les courbes de la     fig.    1,  mais le produit a été     congelé    comme décrit  pour augmenter la. solubilité. Les courbes 14,       15    et 16 correspondent respectivement aux  substances des courbes 10, 11 et 12 de la       fig.    1.     Les    deux figures font ressortir l'ac  croissement -de solubilité qui est surtout ap  préciable dans le cas des solutions de soude  caustique les plus     diluées.     



       Fig.    3 a. trait aux solutions de, potasse  caustique et montre que les éthers sont moins  solubles dans ces solutions. La courbe 17 re  présente un éther -de     dicellulose    sans congéla  tion et la courbe 18 indique l'accroissement  de solubilité obtenu par rapport à 17 en con  gelant le produit. De même, les courbes 19  et 20- indiquent respectivement les solubilités  relatives d'éthers .de     monocellulose    non con  gelé et congelé, respectivement.  



  Dans la,     fig.    4, on a. représenté deux cour  bes basées sur les données de la table sui  vante:  
EMI0003.0031     
  
    <I>,Solubilité <SEP> d'un <SEP> éther <SEP> à <SEP> 8% <SEP> d'oxyde <SEP> d'éthylène <SEP> dans <SEP> des <SEP> solutions</I>
<tb>  <I>d'alcali <SEP> caustique</I>
<tb>  Pourcentage <SEP> d'éther <SEP> exposé <SEP> insoluble <SEP> à <SEP> la <SEP> température <SEP> ambiante.
<tb>  Parties
<tb>  d'éther <SEP> g <SEP> ale <SEP> NaOH
<tb>  exposées <SEP> :

  r
<tb>  <B>100</B> <SEP> parties <SEP> 8 <SEP> % <SEP> i <SEP> 15 <SEP>  /o
<tb>  de <SEP> solvant
<tb>  Sans <SEP> Avec <SEP> Avec <SEP> Sans <SEP> Avec
<tb>  congélation <SEP> congélation <SEP> congélation <SEP> congélation <SEP> congélation
<tb>  i
<tb>  0,5 <SEP> 6,24 <SEP> - <SEP> - <SEP> 90,52 <SEP>   1,0 <SEP> 11,60 <SEP> 0,42 <SEP> - <SEP> - <SEP>   2,0 <SEP> 18,18 <SEP> i <SEP> - <SEP> 65,64 <SEP> ' <SEP> 92,00 <SEP> 23,1
<tb>  4,0 <SEP> 23,59 <SEP> i <SEP> 0,70 <SEP> - <SEP> 93,88 <SEP>   6,0 <SEP> 26,88 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP>   8,0 <SEP> 34.10 <SEP> 0,20 <SEP> 87,25 <SEP> i <SEP> 94,72 <SEP> --         L'éther était     pratiquement    entièrement in  soluble dans une solution -de     KOH    à. 8 % à, la       température    ambiante.  



  La. courbe 21     représente    la quantité d'é  ther qui reste non dissoute aux diverses con  centrations lorsque la dissolution est effec  tuée sans congélation. Lorsque la même solu  tion est congelée de la façon décrite, la partie  insoluble est sensiblement rendue entièrement  soluble entre les limites de l'échelle     indiquée.     La courbe 22     représente    les faibles quan  tités trouvées non .dissoutes après     congéla-          tion.    La zone hachurée 23 représente donc  graphiquement l'avantage de la. congélation.  



  La. faible solubilité partielle des présents  éthers -dans les solutions -de potasse     caustique     est également importante au point de vue in  dustriel. Si l'on mercerise la cellulose à l'aide  -de potasse     caustique    et on l'éthérifie ensuite,  on peut laver directement l'éther résultant à  l'eau pour éliminer la     potasse        caustique    qu'il       contient    puisque cet éther est pratiquement  insoluble dans la plupart des solutions de po  tasse caustique. Ceci n'est pas possible dans  le cas de l'éther préparé à l'aide de cellulose  sodique.

   L'emploi de la     potasse        caustique    ob  vie, par conséquent, à la nécessité de neutrali  ser par un acide     l'alcali        caustique    que ren  ferme l'éther, nécessité qui rend impossible  la récupération de l'alcali. D'autre part, la  solution     -de    potasse caustique séparée de l'é  ther par lavage peut être évaporée jusqu'au       degré    de     mercerisation    et utilisée à     nouveau.     Les dernières traces do     potasse    caustique que  renferme l'éther peuvent être neutralisées à  l'aide d'un acide.  



  Lorsque, après que l'alcali-cellulose a été  soumise à l'action .d'oxyde d'éthylène ou       d'oxydes    homologues, à des températures in  férieures à la.     carbonisation    (et de préférence  voisine de la     température    ambiante), et en  quantité qui ne donne pas un produit complè  tement soluble dans une solution -de soude  caustique, l'on refroidit le produit jusqu'à  congélation de la solution -de soude     caustique.     ce produit devient plus soluble ou     paraîtdeve-          nir    entièrement soluble.

   Les fibres insoluble    ont été si modifiées par     l'éthérification     qu'elles n'exigent que le changement -     peut-          être    une simple désagrégation mécanique   produit par la congélation pour se disperser  et devenir apparemment et effectivement so  lubles dans la solution de soude caustique. De  cette façon, on peut préparer un produit     qui     est sensiblement entièrement soluble dans des  solutions diluées de soude caustique (5 à  <B>15%)</B> quoique     ne-contenant    que 7 à 8 % en  viron .d'oxyde d'éthylène par rapport au poids  de celluloses utilisé.

   Par exemple, ayant sou  mis un éther     contenant    8% d'oxyde d'éthy  lène à l'action de 12,5 fois son poids     -de     soude caustique à<B>8%,</B> , on trouve     34,1%    de  matière insoluble au     bout    de 24 heures à .la  température ambiante.

   Lorsqu'on soumit un  mélange semblable à. moins<B><U>90'</U></B> C pendant  le même temps, on ne trouve     que    1,20 % de  matière insoluble.     On    peut admettre qu'une  unité d'oxyde d'éthylène s'était combinée     ù     quatre unités de cellulose pour donner de l'é  ther     .d'éthylène-glycol        (tétra)    cellulose ou       tétracellulosehydroxyéthylique,    composé dans  lequel l'oxyde est présent. dans la     proportion     -de 6,8 % de la. teneur en cellulose.

   Avec moins  de     cette        quantité    d'oxyde, il se forme une so  lution plus ou moins trouble, même     lorsque     l'éther a. été dispersé par réfrigération, ce qui  indique     qu'une    partie du composé d'é  ther de cellulose ou produit de     réaction     est insoluble. On a. cependant préparé     ,des          produits    de réaction ne     contenant    pas plus de  3,5 % d'oxyde -d'éthylène ajouté et qui, par  réfrigération, sont rendus en grande partie  solubles dans une solution de soude caustique  à 10 %.

   Des solutions -de ce genre     contenant     en suspension     -des    matières cellulosiques non  dissoutes peuvent être utiles dans     l'in.dustriP     et leur préparation rentre dans le     cadre    de  cette     invention.    Comme autre exemple, un  éther contenant 12 à, 14 % d'oxyde     d'éthy        -          lène    ajouté peut.

   paraître     complètement        soha-          ble    à     l'oeil    .nu, mais     contient    des particules  dispersées     suffisamment    grosses pour empê  cher la fabrication d'un produit .du maximum  de transparence. Une congélation     complètent     la     dispersion    -de ces particules et permettra      d'obtenir     une    solution donnant des films de  la plus grande transparence.  



  Il est aussi possible .de faire réagir direc  tement l'oxyde     -d'éthylène.    avec la. cellulose,  avec ou sans     catalyseur,    ainsi qu'il était. déjà  connu dans l'industrie, et de refroidir alors  ces produits à l'aide de solutions -de soude  caustique, ce qui a pour effet -de rendre so  lubles ou d'augmenter la solubilité des com  posés d'oxyde     d'éthylène    et de cellulose qui  étaient considérés comme insolubles     dans    la       1soude    caustique.

   Par exemple, on traita. de la  pâte de bois par 12% d'oxyde d'éthylène, en  appliquant une température -de     100'   <B>C</B> et une  pression, en l'absence d'alcali, et on a obtenu  un produit qui est     insoluble    dans les solutions  diluées de soude caustique à la température  ambiante. On congela alors le produit de réac  tion entier dans une solution diluée de soude  caustique. Après fusion, la solubilité du pro  duit dans la, solution diluée de soude causti  que semblait avoir augmenté, à en juger par  l'accroissement de la quantité -de matière ana  logue à un gel.  



  On peut encore employer, au lieu     -de    l'oxyde  d'oléfine, une     chlorhydrine.    Le produit final  a été appelé     "éther",    quoique la     structure    dé  finie de ce produit ne soit pas connue. Il  est probable qu'on obtient     .des    éthers     hy-          droxyalphyliques    de cellulose.

   Les éthers ob  tenus en faisant réagir     l'alcali-cellulose    avec  l'oxyde d'éthylène ou la,     ehlorhydrine    d'éthy  lène sont probablement des éthers     hydroxy-          éthyliques    de la cellulose,. ceux obtenus en  faisant réagir l'alcali-cellulose avec l'oxyde  de propylène ou la     chlorhydrine    de propy  lène sont des éthers     hydroxy-propyliques    de  cellulose et ceux obtenus en faisant réagir  l'alcali-cellulose avec la     monochlorhydrine    de  glycérine sont .des éthers     dihydroxy-propyli-          ques    -de la cellulose.  



  Le terme     "alphyle"    a été employé pour  désigner un radical de la. série aliphatique,  étant donné que le terme     "alliyle",    qui est  quelquefois employé à cet effet, indique fré  quemment à la fois les radicaux aliphatiques  et les radicaux aromatiques. L e terme ,,al-         phyle"    est particulier à la série aliphatique  de la même manière que le terme "aryle" est       particulier    à. la série aromatique (voir       R.ichter's        Organic        Chemistry,    Vol. I, page 43,  première édition anglaise, 1916).  



  Dans -ce qui suit, on a. décrit des exemples  de fabrication d'éthers de cellulose et d'aug  mentation, selon l'invention, de la solubilité  de ceux-ci         Exemple   <I>I:</I>  On     mercerise,des        linters    ou de la pâte -de  bois chimique en les trempant pendant un  temps convenable, par exemple de 1 à 10 mi  nutes dans une solution d'alcali caustique  (par exemple une solution de soude     caustique     dont la concentration peut varier entre 14 et  <B>60%),</B> puis on élimine l'excès d'alcali causti  que par pression, centrifugation ou autre  moyen convenable jusqu'à ce que la- teneur en  cellulose du mélange se soit élevée à     :20%,        aie     moins.

   On. expose l'alcali-cellulose à l'action  -de la quantité désirée d'oxyde d'éthylène   par exemple pas plus de 6,8 à 10 % - jus  qu'à ce que l'oxyde ait été absorbé. On addi  tionne le produit d'eau jusqu'à ce que la con  centration de la solution de soude caustique  (éther -de     cellulose    non compris) ait     été--    ré  duite à     2-10%,    et de préférence à 4-6%,  la concentration optimum étant 4,75 % envi  ron. Les solutions de soude caustique de 2 à.  10% de concentration     commencent    à se     con-          geler    à. -des températures comprises entre  moins 0,3   C et moins<B>10'</B> C.

   Si du chlorure  de     sodium    ou d'autres sels sont présents dans  la solution de soude caustique, le pourcentage  diffère de ceux indiqués .dans une mesure       correspondante.    On refroidit le mélange à une  température telle qu'il se forme une masse de  cristaux de     glace,    et de préférence jusqu'à     ce     que la solution de soude caustique se soit con  gelée.

   Quoique l'eau commence à geler et que  la.     glace    se sépare d'une solution contenant  moins de     20%    de soude'     caustique,    la     sblution     de soude caustique résiduelle elle-même ne  se congèle pas avant qu'une concentration de       20%    ait été atteinte. Une solution de soude  caustique à 20 % se congèle à. moins 20   C           8t        cette    température est la plus efficace quoi  que des     températures    plus basses puissent être  appliquées.

   Une exposition de longue durée à       ces    basses     températures    n'a pas d'effet nui  sible sur le produit. Le mélange congelé pos  sède la consistance -du fromage et contient des       cristaux    de glace et -de soude     caustique        Ily-          dratée    si la température est maintenue à.       moins    20   C ou à une valeur plus basse. On  laisse la masse fondre et se réchauffer jusqu'à  la température ambiante.

   Si nécessaire, on  ajoute une nouvelle quantité de soude caus  tique -de     préférence    à la masse fondante, pour  empêcher la formation d'un gel à la tempéra  ture ambiante, étant donné que l'éther con  tenant 7 % d'oxyde d'éthylène exige au  moins une solution .de soude caustique à 6  pour assurer une solubilité complète. Les,  éthers supérieurs     permettent        l'application     d'une solution plus diluée ,de soude     caustique.     En fondant, le composé de cellulose et  d'oxyde d'éthylène ou d'oxydes homologues  se transforme en une dissolution sirupeuse       dans    la soude caustique.

   Lorsque cette disso  lution a été préparée dans les, conditions les  plus favorables, elle est pratiquement       exempte    de matières cellulosiques insolubles et  peut être traitée -de la même manière et em  ployée pour un grand nombre des mêmes ap  plications que le produit qu'on obtient lors  que 13 à 20 % .d'oxyde d'éthylène     sont    pré  sents dans le composé.  



  Dans l'exemple ci-dessus, on mercerise la       cellulose    à l'aide d'une solution de soude  caustique à 25-80%, puis on l'essore ou la  pressure pour éliminer l'excès .de solution  caustique. Après     l'éthérification,    lorsqu'on  ajoute de l'eau pour réduire la concentration  en soude caustique à 4,75 % environ en vue  de la réfrigération, la     concentration    en éther  de la solution finale est trop faible (5 à 6       environ)    pour beaucoup d'usages.

   Pour aug  menter cette concentration en éther et -dimi  nuer la quantité de matière à congeler, il est  préférable d'éliminer le tiers environ du pro  ,duit -de réaction après     l'éthérification    et  avant la dilution à l'aide d'eau et de neutra  liser l'alcali. par. -de l'acide. On lave. alors    l'éther et on l'ajoute au     reste    -du produit de  réaction. On .dilue alors la masse entière avec  de l'eau pour réduire la     concentration    de la  solution de soude     caustique    à     .1,75%.    On la  congèle alors, puis on la dégèle par une ad  dition convenable de soude caustique.

   Ceci  donne une concentration en éther -de 8 à       8,509o',    qui est désirable pour beaucoup -d'u  sages. Si on le désire, -on peut d'abord acidi  fier et laver le produit de réaction     entier,     puis le congeler dans une solution de soude       caustique.     



  On a indiqué     particulièrement    l'applica  tion de soude     caustique    à titre d'alcali caus  tique pendant la réfrigération, mais il est  possible de se servir de solutions -de potasse  caustique, bien que les limites -de concentra  tion soient plus petites. Le procédé de réfri  gération permet     d'augmenter    quelque peu la.

    solubilité très limitée, dans les solutions di  luées de potasse     caustique    (10 à 25 % ),  des éthers     contenant    un faible pourcentage  de radical     hydroxy-éthyle.       <I>Exemple II:</I>         y1.    On utilise comme matière première  des feuilles de     pâte,de    bois chimique riche en  alpha-cellulose. On prend une quantité suffi  sante -de     pâte    de bois pour qu'elle     contienne     100 parties, en poids, -de cellulose sèche. Les       feuilles    de pâte de bois sont mercerisées  dans la solution     -de    soude caustique à 80 %.

    Après avoir éliminé par pressurage la soude  caustique en excès de la pâte -de bois, on la  défibre sous forme d'une masse* .duveteuse.  On place l'alcali-cellulose, -dans une chambre  de réaction hermétiquement close dans la  quelle on la remue énergiquement au moyen  d'un dispositif     agitateur    pendant qu'on ad  met 7 parties environ, en poids, d'oxyde  d'éthylène gazeux à l'intérieur de la cham  bre. Lorsque l'oxyde d'éthylène a complète  ment réagi avec     l'alcali-cellulose,    on enlève  la masse -de réaction -de la chambre -de réac  tion.

   Si l'on dissout     ce    produit dans une so  lution de soude caustique de 6 % environ au  moins de     concentration,    il reste quelques pro-      duits cellulosiques non dissous dont la pré  sence, pour certaines applications, par exem  ple certaines opérations     d'enduisage,    ne cons  titue pas un inconvénient. Selon le procédé, on  rend les matières     cellulosiques    non .dissoute  pour     ainsi    dire entièrement     solubles    par     l'o-          péra.tion    de réfrigération que l'on va décrire.

    On     ajoute    une quantité suffisante d'eau à la  masse de réaction pour réduire la concentra  tion de la solution .de soude caustique à       4,75, ô    environ. On refroidit. alors la masse  entière jusqu'à ce qu'elle se congèle, générale  ment à une température de moins 20   C envi  ron. On enlève la masse congelée de la cham  bre de réfrigération et on la laisse fondre  après avoir ajouté une quantité suffisante de       soude    caustique pour constituer une solution  finale de soude caustique à 6 %. Cette solu  tion est limpide et visqueuse.  



  B. La concentration en éther de cellulose  de la solution finale obtenue dans A n'est  pas suffisamment élevée pour convenir en vue  de la fabrication de films, filaments, etc.  Pour élever la     concentration    en éther à la va  leur désirée en vue -de la fabrication de films  et: filaments, soit habituellement 8% envi  ron, le mode opératoire est quelque peu mo  difié. Lorsque     l'éthérification    est terminée,  on enlève le tiers environ -de la masse de  réaction à base d'éther et on le neutralise en  l'additionnant d'une solution à 5-l0 % d'a  cide chlorhydrique ou sulfurique. On lave  Péter neutralisé pour en éliminer les sels, puis  on le réunit aux deux tiers restants de la       massif    qui     n'ont    pas été traités par l'acide.

   On  dilue alors la     masse    entière à l'aide d'eau  pour ramener la concentration -de la soude  caustique à     4,75%    environ comme -dans A.  En opérant de cette façon, on élève la con  centration de l'éther, par rapport à la solu  tion .de soude caustique, à la valeur nécessaire  pour obtenir la concentration finale désirée.  On refroidit et congèle alors la masse en  tière, puis on la fond comme décrit dans A.

    On peut manipuler la solution visqueuse et  limpide résultante pour créer .des films, fila  ments et autres objets analogues à la     pyroxy-          line.            Exe7rzple   <I>11I:</I>  On suit les modes opératoires indiqués  dans l'exemple II, excepté qu'on n'admet que  12 parties, en poids,     -d'oxyde    d'éthylène et  fait usage d'une pâte ou pulpe de grande qua  lité telle que celle appropriée à la fabrication  de la soie artificielle du type viscose.

   Après  réfrigération, on peut dissoudre le     produit     dans une solution de soude caustique plus fai  ble que la solution à 6 % dont on a besoin  pour dissoudre le composé à 7 %     .d'oxyde        id'é-          thylène    de l'exemple II, une solution de  soude     caustique    à 4--5 % étant suffisante.       Exe7rzple   <I>IV:</I>  On introduit, en remuant     parfaitement     100 parties, en poids (à sec) de liniers (dé  chets de coton) dans<B>1500</B> parties, en poids,  d'une solution de soude caustique à 40%.

    Après avoir éliminé     l'excès    ,de solution par  pressurage, on défibre le mélange pour le  transformer en une masse fibreuse, duve  teuse et     humide.    On convertit 100 parties, en  poids, -de cellulose en une     cellulose    sodique  duveteuse     humide    qu'on traite par 18 parties  environ, en poids, de     chlorhydrine    d'éthy  lène anhydre ou presque anhydre. Cette  quantité de     chlorhydrine    équivaut à 9 parties  environ, en poids, d'oxyde d'éthylène. On  agite le mélange vigoureusement de préfé  rence dans un récipient clos. La température  peut être la température ambiante ou une  température plus basse. La réaction est ter  minée en 1 heure ou 2.

   On peut alors diluer  à T'aide d'eau le produit de réaction résultant  pour réduire la     concentration    de la soude  caustique à 4,75 %     NaOH        enviion.    On con  dans  gèle alors le produit de la façon<B>d</B>écrite  l'exemple II. Au lieu de réduire la concen  tration en soude caustique de la masse de  réaction à 4,75 %, on peut diluer d'abord la  solution à l'eau pour ramener cette concentra  tion à<B>6-10%</B> et la neutraliser     ensuite    par  un acide.

   Ceci     précipite    l'éther qu'on lave  à l'eau et que l'on mouille ensuite -de nou  veau avec     l'NaOH    à 4,75 % et -de préférence  jusqu'à une concentration en éther de 8,5 %  de façon qu'on puisse l'employer pour la fa-           brication,de    films et filaments. La réfrigéra  tion s'accomplit alors comme dans. l'exem  ple II.  



       Exemple   <I>Y:</I>  On prépare     l'alcali-cellulose    de la façon  décrite dans le mode     opératoire,de    l'exemple       M    On additionne 100 parties, en poids, de       cette    cellulose sous forme d'une     masse,duve-          teuse        défibrée    et     humide    de 22,5 parties en  viron, en poids, de     monochlorhydrine    de  glycérine anhydre ou presque anhydre et  l'on réalise     l'éthérificatian    de la même façon  que dans le mode opératoire de l'exemple  IV.

       Cette        quantité    de     monochlo-rhydrine    -de  glycérine équivaut à 9 %     environ    d'oxyde  d'éthylène. On congèle le produit après dilu  tion en soude caustique comme indiqué dans  le mode opératoire de     l'exemple        IV.    L'éther  résultant est très analogue, en ce qui con  cerne ses propriétés, notamment sa solubi  lité, à l'éther d'une teneur équivalente en  oxyde d'éthylène,     qu'il    soit fait à l'aide de  l'oxyde     d@éthylène    gazeux ou de la     chlorhy-          drine,d'éthylène.  

Claims (1)

  1. REVENDICATION Procédé pour augmenter la solubilité d'é thers hydroxyalphyliques de cellulose à so lubilité normalement incomplète dans des solutions d'hydroxydes alcalins à des tempé ratures au-dessus de 0 C, caractérisé par le fait que, lesdits corps étant mélangés avec des solutions :d'hydroxydes alcalins d'une concen- tration comprise entre 2 et 10%. le mélange est congelé jusqu'à ce qu'il se forme une masse cristalline, puis dégelé.
    - SOUS-REVENDICATIONS: 1 Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que l'hydroxyde alcalin employé pendant la congélation est de la soude caus tique. 2 Procédé selon la sous-revendication 1, ca ractérisé en ce que la solution de soude caustique employée à une concentration al lant de 4 à 6 %. 3 Procédé selon la revendication, caractérisé en ce qu'on effectue la congélation à une température inférieure à - 20 C. 4 Procédé selon la revendication, caractérisé en ce qu'on effectue la congélation pendant un temps suffisant et à une température suffisamment basse pour congeler le mé lange d'éther et d'hydroxyde alcalin en une masse solide.
    5 Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que, étant donné un éther et une so lution d'alcali caustique appropriés, il est exécuté .de façon que cet éther hydroxyai- phylique, partiellement soluble dans .cette solution avant congélation, .devient sensi blement complètement soluble après congé lation. 6 Procédé selon la revendication, caracté risé en ce qu'on ajoute de l'alcali causti que au mélange fondant d'alcali et d'éther pour empêcher la formation d'un gel.
CH165819D 1930-08-14 1931-08-13 Procédé pour augmenter la solubilité d'éthers hydroxyalphyliques de cellulose. CH165819A (fr)

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