CH405696A - Cellulose acetylation process - Google Patents

Cellulose acetylation process

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CH405696A
CH405696A CH1388162A CH1388162A CH405696A CH 405696 A CH405696 A CH 405696A CH 1388162 A CH1388162 A CH 1388162A CH 1388162 A CH1388162 A CH 1388162A CH 405696 A CH405696 A CH 405696A
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CH
Switzerland
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fiber
acetic anhydride
acetic acid
temperature
cellulose
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Application number
CH1388162A
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French (fr)
Inventor
Edge Dexter Jr
Duncan Fahey Michael
Glenn Rickey Robert
Original Assignee
Rayonier Inc
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B3/00Preparation of cellulose esters of organic acids
    • C08B3/06Cellulose acetate, e.g. mono-acetate, di-acetate or tri-acetate

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Description

  

  



  Procédé   d'acétylation    de la cellulose
 La présente invention a pour objet un   procède    non   catalytique d'acétylation partielle    de fibre de cellu  lose.    Le procédé selon l'invention comprend un gon  flement    préalable de la fibre de cellulose pratiquement sèche et   racétylation    de la fibre gonflée au moyen de vapeurs d'anhydride acétique surchauffées à une température élevée. Le procédé selon l'invention permet de réaliser une   acétylation    rapide et uniforme de la cellulose jusqu'à une teneur en acétyle de   30 /0.   



   Les efforts consacrés jusqu'ici à   l'acétylation    non catalytique de la cellulose en phase vapeur n'ont pas eu de résultat pratique, car les produits sont soit dégradés, soit trop peu acétylés. Les procédés   d'acé-      tylation    en phase vapeur en présence d'un catalyseur ont un effet nuisible sur le produit. Les catalyseurs les plus couramment employés, qui sont   l'acide sulfu-    rique et 1'acide perchlorique, corrodent l'appareil  lage,    sont difficiles à éliminer du produit et sont nuisibles à la stabilité, à la résistance mécanique, à la couleur'et aux propriétés électriques.

   L'invention surmonte ces difficultés et apporte un procédé relativement rapide et économique de fabrication   d'un    produit de haute qualité ayant une teneur en acétyle allant jusqu'à   30  /o.   



   L'invention est basée sur la découverte que des fibres de cellulose pratiquement sèches et à l'état gonflé peuvent être acétylées efficacement en l'absence de catalyseur au moyen de vapeurs d'anhydride acétique surchauffées. Basé sur cette découverte, le procédé selon l'invention consiste à gonfler les fibres de cellulose, par exemple des fibres de pate de bois, en vrac, en nappe, au moyen d'un agent gonflant, de préférence de l'acide acétique concentré, à mettre en contact les fibres gonflÚes avec de l'anhydride acÚtique, puis à soumettre las fibres à une   acétylation    non catalytique dans des vapeurs   d'anhydrideacétique    surchauffées et de préférence sensiblement sèches,

   pour former des fibres de cellulose sèche contenant    x    jusqu'à   30  /o cl'acétyle.    Dans un mode d'exécution avantageux, la cellulose sèche, de préférence sèche à concurrence de 94 à 96    /o      de'la siccité pairfaite, est    préalablement   gonflée.    au moyen   d'acide. acétique à    faible teneur en eau, par exemple de l'acide acétique concentré ou de l'acide acétique glacial, ou au moyen d'un agent gonflant Úquivalent, l'acide en exc¯s est chassé ou déplacé par de l'anhydride acétique et les fibres, qui contiennent de   l'acide.

   acétique résiduel et    de l'anhydride   acétique,    sont mises en contact avec de la vapeur d'anhydride'acétique pratiquement sèche et surchauffée, jusqu'à obtention du taux d'acétylation désiré.



   L'acétylation au moyen de   vapeuis d'anhydride    acétique   surchauffées permet d'opérer pradquement    en l'absence d'eau, ce qui présents des avantages. Les températures nécessaires pour la réaction sont   attei-    gnables   à la pr, ession atmosphérique ou, près    de la pression atmosphérique. Ceci rend possible l'emploi de récipients de réaction du type à basse pression, à parois minces, et les vapeurs surchauffées étant sèches, elles sont relativement non corrosives. Les chambres de réaction peuvent donc être construites en une matière peu coûteuse, comme l'aluminium.



   Pour mettre en oeuvre le procédé selon   l'inven-    tion, on   peut partir de Sbres de cellulose sèche sous    toute forme appropriée, par exemple pâte de bois, feuille ou papier, et gonfler'les fibres par traitement à l'acide acétique, avantageusement de faible teneur en eau, à la température ordinaire ou légèrement en dessus. La   cellulose peut être immergée    dans l'acide acétique ou les fibres peuvent être arrosées d'acide.



  Dans la plupart des cas, il faut au moins 10 minutes pour un gonflement complet, bien que l'on n'obtienne aucun avantage perceptible en prolongeant le temps de gonflement. au-delà d'environ 30 minutes. L'excès (éventuel) d'acide acétique est élimine de manière que les fibres gonflées contiennent environ de 10 à 60   O/o    (de   préférencede25à30"/c)d'acideacétique,    en poids de la   cellulose.Lesfibresgonfléessontalors    saturées d'anhydride acétique, par exemple par immersion ou par arrosage, à une température comprise entre la température ordinaire et 140  C.

   Les fibres saturées, contenant de l'acide et de l'anhydride   acéti-    que, sont ensuite   acétyléesdans'unréacteur.appro-    prié en les exposant à de la vapeur   d'anhydride acéti-    que pratiquement sèche et surchauffée à une température de 150 à   2200    C, de préférence pendant 15 à 90mn. Le temps de traitement optimum dépend de la nature des fibres de cellulose à acétyler, du degré   d'acétylation    désiré, de la température à laquelle le traitement est effectué et de la concentration des    s    vapeurs d'anhydride acétique dans le réacteur. Les fibres acétylées sortent du   réacteuràl'état    essentiellement terminé et sec.

   Lorsqu'on'traite de la cellulose en feuilles, on peut conduire   l'acétylation    de manière que les feuilles conservent leur forme initiale.



   Ce pro. cédé se prête facilement à une   mise en ceu-    vre en discontinu ou à une   miseenoeuvre    en continu.



  La mise en oeuvre en continu est en général préférée pour des raisons   d'uniformitédequalité    du produit, de plus grande vitesse de production et d'économie d'opération. Cependant, que le procédé soit mis en oeuvre en discontinu ou en continu, il est important de respecter les limites indiquées ci-dessus pour que le produit obtenu soit utile.

   Il est particulièrement important d'éviter un entraînement excessif de l'acide acétique entre l'étape de gonflement préalable et   l'étape d'acétylation des fibres gonflées.    A cet effet, la proportion d'acide acétique ajoutée aux fibres est   limitée à 10-60  /o    en poids de la cellulose sèche (de   préférence à 25-30  /o), et l'acide acétique    est ensuite partiellement   déplacéoudiluéparadditiond'an-    hydride acétique liquide, avant   l'acétylation    à haute température en phase vapeur.

   Nous avons constaté que la présence trop prolongée   d'un    excès d'acide au cours de l'acetylation en phase vapeur dégrade fortement le produit en abaissant   l'uniformitéd'acétylation,    le degré de polymérisation, la stabilité de la couleur, la solidité, les propriétés diélectriques et d'autres qualités désirables.

   D'autre part, on ne peut pas se passer d'un gonflement préalable des fibres   etdumaintiende    ce   gonflementau    moins jusqu'au   momentoù    une   cer-    taine   acétylation    s'est produite pendant la phase   d'aoétylation.Les    fibres de cellulose non gonflées ne s'acétylent pas dans une mesure   appréciable, particu-    lièrement en l'absence de catalyseur.



   Dans un mode d'exécution préféré du procédé selon l'invention, une feuille de cellulose est arrosée successivement d'acide acétique concentré et d'anhydride acétique. La feuille est donc saturée d'un mélange d'acide   acétiqueetd'anhydrideacétique,    par exemple dams le rapport 3 : 7, au moment où elle entre dans   leréacteur.Atitrede    variante du   prétraitement,    on peut faire passer la feuille, ayant reçu   l'aci. de acéti-      que,surmneboîted'aspirationet    sous une pluie   d'an-      hydride acétique, pour réduire    la proportion d'acide acétique.



   Le   procédéselonl'inventionfournit    une cellu  lose acétylée de qualité supérieure. Le procédé    permet de conserver la forme physique originale du    u    produit, de lui conférer toute teneur désirée en acé  tyle    jusqu'à   environ 30"/o, uns viscosité intrinsèque    étonnamment forte (ce qui dénote une dégradation minimum), une solidité et une   résistanceélectrique    excellentes, le tout avec un minimum de dépense de produits chimiques et de temps. En outre, comme aucun catalyseur n'est employé, la contamination des produits chimiques usagés est diminuée et leur   récu-      pération    en vue d'une réutilisation est grandement facilitée.



   Exemple 1
 Les   acétylations    de cet exemple ont toutes été effectuées sur des portions d'un rouleau de pâte de bois   Southern Pine        au sulfate, qualité pour papier, contenant   89 O/o    de cellulose alpha et d'une viscosité intrinsèque de 7, 5, selon les épreuves normalisées   Tappi.L'appareillageutiliséconsiste    en un réacteur continu expérimental à l'échelle pilote, formé d'une    unitédeprétraitement,d'unbaind'anhydrideacéti-    que et d'un   acétylateur      thermostatisé    contenant des coups de chauffe électrique montés fixes.

   L'unité de   prétraitement    comporte les moyens voulus pour une addition réglée et uniforme d'acide acétique glacial à l'échantillon de cellulose et pour le séjour de ce dernier pendant un temps variable nécessaire au gonflement et à l'équilibration. Ces moyens comprennent un ajutage animé d'un mouvement alternatif pulvérisant des quantités réglées de l'acide sur un rouleau   distri-    buteur,   lequelapplique    cet acide uniformément sur la   feuille,'aprèsquoicettedernière    avance sur une série de rouleaux fous jusqu'à un rouleau récepteur de vitesse   réglable.Apresêtresorti    de l'unité de   prétraite-    ment,

   l'échantillon de cellulose gonflée traverse un bain   contenantdel'anhydrideacétique    et   entre direc-    tement dans   l'acétylateur,oùil    est immédiatement mis en contact avec de la vapeur d'anhydride acétique sèche surchauffée pendant qu'il passe sur une série de rouleaux. La vapeur d'anhydride acétique   surchauf-    fée est préparée en faisant passer de la vapeur saturée, produite par un bouilleur, à travers un échangeur de   chaleur surchauffeur relié à l'acétylateur par    un système de tuyaux.

   On peut la faire circuler à des débits variables suivant les   désirs.(Pour    faire démarrer l'acé  tylateur, on    le rince lentement avec de l'azote tout en le chauffant jusqu'à ce que les gaz sortants contiennent moins de   9"/o d'oxygène, avant d'admettre    de la vapeur d'anhydride   surchauffée,etc.,afind'évi-    ter la formation d'un mélange explosif dans   l'acéty-      lateur.)    
 Des   expériences préliminaires afvec    cet appareillage ont indiqué que, en l'absence du   prétraitement    par l'acide acétique,

   la pâte de   boisemployéedans    les expériences suivantes peut être mise en contact avec les vapeurs   d'anhydrideacétiquesurchauffées    dans l'acétylateur pendant une durée pouvant aller jusqu'à 4 h sans que la   teneurenacétyleduproduit    dépasse environ   3  /0.    En outre, le traitement de la pâte de bois dans   l'unitédeprétraitementavec    de l'acide acétique glacial en quantitÚ de   30  /o    du poids de la pâte pendant   3 6    h a donné une teneur en acÚtyle de. seulement 3,   4"/o.

   Par contre, un contact d'une    heure ide la pâte prétraitée avec les vapeurs d'anhydride surchauffée dans s l'acÚtylateur a donné une teneur en   ac6tyle-de Z6,    2    /o.    Ceci montre l'effet sy  nergique    de la combinaison   de'traitementsdu.procédé    selon l'invention.



   Dans le tableau I figurent les rÚsultats obtenus en mettant en contact ladite pâte de bois pendant des durées variées avec de la   vapeurd'anhydrideacétique    surchauffée, à une   températurede150-200 C.La    pâte de bois a été prétraitée avec   30"/ de son poids    d'acide acétique glacial pendant   36      h    à la température   ordinaire, après quoi eXe    a passé lentement à travers un bain d'anhydride acétique, puis dans   l'acétylateur.   



  La pression atmosphérique a été maintenue dans   l'acétylateur.   



      Tableau I   
 Echantillon Temps Teneur en   acétyle Cuène    I. V.
 dans   l'acétylateur,    mn du produit,  /o du produit
A Pâte (pas ide   prétraitement    ni   d'acétylation)    7, 5
B Prétraitée 0, 0 3, 4 7, 15   C        4, 1 4, 0 7,    34
D ¯ 10, 0 5,7 7, 31
E        15, 6 9,1 7, 18
F        21,6 11,3 7, 13
G   27, 4 13,, 8 6,    82
H ¯ 30,0 17,3 6, 79 1        60, 0 26, 2
 Exemple 2
 Comme indique   précédemment,laduréedupré-      traitementn'estpasparticulièrementcritiqueà    con  dition    que les fibres soient gonflées avant l'acÚtylation.

   Ceci ressort clairement des résultats donnés dans le tableau II.   L'apparehllage    et la pâte de bois sont les mêmes que dans l'exemple   I.    On a fait varier la durée du   prétraitement    à la température ordinaire comme indiqué,   aprèsquoienafaitpasserlentement      l'échantillondansun    bain   d''anihydride    acétique à   30"C,

   puis dans l'acétylateur.    Le traitement dans   l'acétyitatteur a été    le même pour tous les   échani-      lons et M    a consisté à mettre en contact chaque Úchantison avec de la vapeur   d'anhydrideacétiquesèche      surchaMEféeàunetempératurede200     C et à la pression atmosphérique pendant 30 minutes.



      Tableau II   
Echantillon de pâte Durée du prétraitement Teneur en acétyle,  /o
 Heures-Minutes
Pas de prétraitement   (acetylateur seulement) 0-0    3,   0   
A 0-1 18, 7   B 0-30    18, 1
C 1-0 18, 0
D 2-0 18,   4      E 4-0      18,    2
F 22-0 18,

   7
 Exemple 3
 Les produits   acétylésobtenusparleprocédé    selon l'invention sont   particulièrementmtéressants    comme matériaux de   stratificationetcommeisolants    en   ëlectrotedmique.    Ceci est illustré par les résultats présentés dans le taMeau   111.    Les cinq échantillons indiqués   ont été prélevés au hasard pendant    une   campagnede    dix jours   d'acétylation      d'unepâteà      papier an suLfatle    dans le réacteur décrit dans l'exemple 1.   Los      propriétésdela.pâte    avant   l'acétylation    ont été les suivantes :

     tenour en ceHulose alphta    :   89"/o,Cuène    I. V. 7, 2 et teneur en humidité 10,   4  /o.   



  Dans le traitement, la   pâte    la reçu suffisamment d'acide acétique glacial pour qu'elle   contienne 30  /o    d'acide en poids de la pâte sèche, et elle a été   équUi-    brée pendant 25 mn à la température ordinaire. Elle a ensuite passé dans un bain d'anhydride acétique puis elle a été   introduitedansracétylateur,oùeUe    a été mise en contact pendant 25 mn avec des vapeurs d'anhydride acétique sèches surchauffées à une température de   185-196o    C à la pression atmosphérique.



  Les produits ont   présente un indice Cuene    I.   V.    de 6, 7 et une teneur en acétyle de 16, 2       0, 4    /0.    Les es essais indiqués dans le tableau III ont été effectués   conformémentauxméthodesnormalisées    Tappi sur des portions des produits battus dans de   l'eau    de conduite jusqu'à un chiffre de perméabilité de 340375 CSF (Canadian Standard Freeness). Lorsque les    s    échantillons ont été vieillis, le vieillissement a été   effectué à l 800 C pendant    24   h.   



      Tableau 111
Echantillon I II III IV V   
Vieillissement Oui-Non Oui-Non Oui-Non Oui-Non Oui-Non   
Mullen62586057615861605]36   
Déchirement 1, 00 1,   77 0,    98 1,   77 1,    02 1,   71 1,    03 1,   74 0, 94    1, 56
Pliage 0, 6   1,    l 0, 5 1,   0 0,    5 0,   9 0, 6    0, 9 0, 3 0, 3   Densité 4370 4200 4470 3780 4440 4l70 4460 4070 3510    2770   Klemm    mm 10 7 8 8 9 8 9 7 16 19
Résistance électrique   50V 19400 1250 19600 1260 19700 1240 18800 1220 19800    1600
   500 V 7240 320 7460 340 7960 390 7600 375 8400    385




  



  Cellulose acetylation process
 The present invention relates to a non-catalytic process for partial acetylation of cellulose fiber. The process according to the invention comprises a preliminary swelling of the substantially dry cellulose fiber and racetylation of the swollen fiber by means of acetic anhydride vapors superheated at an elevated temperature. The process according to the invention makes it possible to carry out rapid and uniform acetylation of the cellulose up to an acetyl content of 30/0.



   The efforts so far devoted to the non-catalytic acetylation of cellulose in the vapor phase have not produced practical results, because the products are either degraded or too little acetylated. Vapor phase acetylation processes in the presence of a catalyst have a deleterious effect on the product. The most commonly used catalysts, which are sulfuric acid and perchloric acid, corrode the apparatus, are difficult to remove from the product, and are detrimental to stability, strength, color and color. to electrical properties.

   The invention overcomes these difficulties and provides a relatively quick and economical process for manufacturing a high quality product having an acetyl content of up to 30%.



   The invention is based on the discovery that substantially dry, swollen cellulose fibers can be acetylated effectively in the absence of a catalyst by means of superheated acetic anhydride vapors. Based on this finding, the method according to the invention consists in swelling the cellulose fibers, for example wood pulp fibers, in bulk, in a sheet, by means of a blowing agent, preferably concentrated acetic acid. , in contacting the swollen fibers with acetic anhydride, then subjecting the fibers to non-catalytic acetylation in superheated and preferably substantially dry anhydrideacetic vapors,

   to form dry cellulose fibers containing x up to 30% acetyl. In an advantageous embodiment, the dry cellulose, preferably dry to an extent of 94 to 96% of the even dryness, is previously swollen. by means of acid. acetic with low water content, for example concentrated acetic acid or glacial acetic acid, or by means of an equivalent blowing agent, the excess acid is driven out or displaced by acetic anhydride and fiber, which contains acid.

   residual acetic acid and acetic anhydride, are contacted with practically dry and superheated vapor of acetic anhydride, until the desired level of acetylation is obtained.



   Acetylation by means of superheated acetic anhydride vapors makes it possible to operate in the absence of water, which has advantages. The temperatures necessary for the reaction are attainable at atmospheric pressure or near atmospheric pressure. This makes it possible to use reaction vessels of the low pressure type, thin walled, and the superheated vapors being dry they are relatively non-corrosive. The reaction chambers can therefore be constructed from an inexpensive material, such as aluminum.



   In order to carry out the process according to the invention, it is possible to start from dry cellulose fibers in any suitable form, for example wood pulp, sheet or paper, and to swell the fibers by treatment with acetic acid, advantageously. low in water, at room temperature or slightly above. Cellulose can be immersed in acetic acid or the fibers can be sprayed with acid.



  In most cases, it takes at least 10 minutes for full swelling, although no noticeable benefit is obtained from prolonging the swelling time. beyond about 30 minutes. The (possible) excess of acetic acid is removed so that the swollen fibers contain approximately 10 to 60 O / o (preferably 25 to 30 "/ c) of acetic acid, by weight of the cellulose. The fibers swollen are saturated with acetic anhydride. , for example by immersion or by watering, at a temperature between room temperature and 140 C.

   The saturated fibers, containing acid and acetic anhydride, are then acetylated in a suitable reactor by exposing them to substantially dry and superheated acetic anhydride vapor at a temperature of 150 to. 2200 C, preferably for 15 to 90 minutes. The optimum treatment time depends on the nature of the cellulose fibers to be acetylated, the degree of acetylation desired, the temperature at which the treatment is carried out and the concentration of the acetic anhydride vapors in the reactor. The acetylated fibers leave the reactor essentially finished and dry.

   When processing sheet cellulose, the acetylation can be carried out so that the sheets retain their original shape.



   This pro. This solder lends itself easily to batch or continuous processing.



  Continuous operation is generally preferred for reasons of uniformity of product quality, higher production speed and economy of operation. However, whether the process is carried out batchwise or continuously, it is important to respect the limits indicated above in order for the product obtained to be useful.

   It is particularly important to avoid excessive entrainment of acetic acid between the step of prior swelling and the step of acetylating the swollen fibers. For this purpose, the proportion of acetic acid added to the fibers is limited to 10-60 / o by weight of the dry cellulose (preferably 25-30 / o), and the acetic acid is then partially displaced by addition of an liquid acetic hydride, before high temperature acetylation in the vapor phase.

   We have found that the prolonged presence of excess acid during the vapor phase acetylation strongly degrades the product by lowering the acetylation uniformity, the degree of polymerization, the color stability, the fastness, dielectric properties and other desirable qualities.

   On the other hand, one cannot do without a prior swelling of the fibers and maintaining this swelling at least until the moment when a certain acetylation has occurred during the aoetylation phase. Unswollen cellulose fibers do not s It does not acetylate to any appreciable extent, particularly in the absence of a catalyst.



   In a preferred embodiment of the process according to the invention, a cellulose sheet is sprayed successively with concentrated acetic acid and acetic anhydride. The sheet is therefore saturated with a mixture of acetic acid and acetic anhydrideacetic, for example in the ratio 3: 7, when it enters the reactor. As a variant of the pretreatment, the sheet can be passed through, having received the acid. . of acetic acid, over suction box and in a rain of acetic anhydride, to reduce the proportion of acetic acid.



   The process according to the invention provides high quality acetylated cellulose. The process retains the original physical form of the product, gives it any desired acetyl content up to about 30 "/ o, surprisingly high intrinsic viscosity (indicating minimum degradation), strength and electrical resistance. Excellent, all with minimal chemical and time expenditure In addition, since no catalyst is used, contamination of used chemicals is reduced and their recovery for reuse is greatly facilitated.



   Example 1
 The acetylations in this example were all performed on portions of a roll of paper grade Southern Pine sulfate wood pulp containing 89% alpha cellulose and an intrinsic viscosity of 7.5, according to Tappi standardized tests. The apparatus used consists of an experimental continuous reactor on a pilot scale, consisting of a pre-treatment unit, an acetyl anhydride bath and a thermostatted acetylator containing fixed electric heating strokes.

   The pretreatment unit has the means for a controlled and uniform addition of glacial acetic acid to the cellulose sample and for the latter to stay for a variable time necessary for swelling and equilibration. These means comprise a reciprocating nozzle spraying controlled amounts of the acid onto a distribution roller, which applies this acid evenly to the sheet, after which it last advances over a series of idle rollers to a take-up roller. adjustable speed After exiting the pre-treatment unit,

   the swollen cellulose sample is passed through a bath containing acetic anhydride and directly into the acetylator, where it is immediately contacted with superheated dry acetic anhydride vapor as it passes over a series of rollers. Superheated acetic anhydride vapor is prepared by passing saturated vapor, produced by a boiler, through a superheater heat exchanger connected to the acetylator by a system of pipes.

   It can be circulated at variable rates as desired. (To start the acetylator, it is rinsed slowly with nitrogen while heating it until the outgoing gases contain less than 9 "/ o oxygen, before admitting superheated anhydride vapor, etc., to prevent the formation of an explosive mixture in the acetylator.)
 Preliminary experiments with this apparatus indicated that, in the absence of the pretreatment with acetic acid,

   the wood pulp used in the following experiments can be brought into contact with the superheated acetyl anhydride vapors in the acetylator for up to 4 hours without the acetyl content of the product exceeding about 3/0. Further, treatment of the wood pulp in the pre-treatment unit with glacial acetic acid in an amount of 30% of the pulp weight for 36 h gave an acetyl content of. only 3, 4 "/ o.

   On the other hand, a one hour contact of the pretreated pulp with the superheated anhydride vapors in the acetylator gave an acetyl content of Z6.2 / o. This shows the synergistic effect of the combination of treatment of the process according to the invention.



   In Table I are shown the results obtained by contacting said wood pulp for various times with superheated acetic anhydride vapor, at a temperature of 150-200 C. The wood pulp was pretreated with 30 "/ of its weight of glacial acetic acid for 36 h at room temperature, after which eXe passed slowly through an acetic anhydride bath, then into the acetylator.



  Atmospheric pressure was maintained in the acetylator.



      Table I
 Sample Time Acetyl content Cuene I. V.
 in the acetylator, mn of the product, / o of the product
A Paste (no pretreatment or acetylation) 7, 5
B Pretreated 0, 0 3, 4 7, 15 C 4, 1 4, 0 7, 34
D ¯ 10, 0 5.7 7, 31
E 15, 6 9.1 7, 18
F 21.6 11.3 7, 13
G 27, 4 13 ,, 8 6, 82
H ¯ 30.0 17.3 6.79 1 60.0 26.2
 Example 2
 As indicated above, the duration of the pre-treatment is not particularly critical as long as the fibers are swollen before the acetylation.

   This is evident from the results given in Table II. The apparatus and the wood pulp are the same as in Example I. The duration of the pretreatment at room temperature was varied as indicated, after which the sample was slowly passed through an acetic anhydride bath at 30 ° C.

   then in the acetylator. The treatment in the acetylater was the same for all samples and M consisted of contacting each sample with superheated dry anhydrous anhydride vapor at a temperature of 200 ° C. and at atmospheric pressure for 30 minutes.



      Table II
Pulp sample Duration of pretreatment Acetyl content, / o
 Hours-Minutes
No pretreatment (acetylator only) 0-0 3, 0
A 0-1 18, 7 B 0-30 18, 1
C 1-0 18.0
D 2-0 18, 4 E 4-0 18, 2
F 22-0 18,

   7
 Example 3
 The acetylated productsobtenusparleprocédé according to the invention are particularly interesting as lamination materials and aselectrotic insulators. This is illustrated by the results shown in Table 111. The five samples shown were taken at random during a ten day campaign of acetylating a sufficient pulp in the reactor described in Example 1. The properties of the pulp before acetylation were as follows:

     Alphtha cellulose content: 89 "/ o, Cuene I. V. 7, 2 and moisture content 10, 4 / o.



  In processing, the pulp received enough glacial acetic acid to contain 30% acid by weight of the dry pulp, and it was equilibrated for 25 min at room temperature. It was then passed through an acetic anhydride bath and then it was introduced into the acetylator, where it was contacted for 25 min with dry acetic anhydride vapors superheated at a temperature of 185-196 ° C. at atmospheric pressure.



  The products exhibited a Cuene I. V number of 6.7 and an acetyl content of 16.20.4 / 0. The tests shown in Table III were carried out according to Tappi standard methods on portions of the products beaten in tap water up to a permeability figure of 340375 CSF (Canadian Standard Freeness). When the samples were aged, aging was performed at 1800 C for 24 h.



      Table 111
Sample I II III IV V
Aging Yes-No Yes-No Yes-No Yes-No Yes-No
Mullen62586057615861605] 36
Tearing 1, 00 1, 77 0, 98 1, 77 1, 02 1, 71 1, 03 1, 74 0, 94 1, 56
Folding 0, 6 1, l 0, 5 1, 0 0, 5 0, 9 0, 6 0, 9 0, 3 0, 3 Density 4370 4200 4470 3780 4440 4l70 4460 4070 3510 2770 Klemm mm 10 7 8 8 9 8 9 7 16 19
Electric heater 50V 19400 1250 19600 1260 19700 1240 18800 1220 19800 1600
   500 V 7240 320 7460 340 7960 390 7600 375 8400 385


 

Claims (1)

REVENDICATION Procédé d'acétylation de la cellulose, caractérisé en ce que l'on met en contact de la fibre de cellulose pratiquement sècheavecunagentgonflant pour gonfler la fibre, en ce que l'on met en contact la fibre gonflée avec de l'anhydride acétique et en ce que l'on soumet la fibre gonflée à une acétylation non catalysée au moyen de vapeurs d'anhydride acétique surchauffées. CLAIM A process for acetylating cellulose, characterized in that substantially dry cellulose fiber is contacted with a blowing agent to swell the fiber, in that the swollen fiber is contacted with acetic anhydride and in by subjecting the swollen fiber to uncatalyzed acetylation by means of superheated acetic anhydride vapors. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que l'on effectue l'acétylation de manière que la teneur en acétyle du produit soit d'au plus 30 ouzo en poids. SUB-CLAIMS 1. Method according to claim, characterized in that the acetylation is carried out so that the acetyl content of the product is at most 30 ouzo by weight. 2. Procédé selon la sous-revendication 1, carac térisé en ce que, avant d'acétyler la fibre, on sature la fibre gonflée avec de l'anhydride acétique à une température comprise entre la température ordinaire et 1400 C. 2. Method according to sub-claim 1, charac terized in that, before acetylating the fiber, the swollen fiber is saturated with acetic anhydride at a temperature between room temperature and 1400 C. 3. Procédé selon la sous-reven. dication 1, carac- térisé en ce que lesdites vapeurs d'anhydride acétique ont une température de 150 à 2200 C. 3. Process according to the sub-revenue. dication 1, characterized in that said acetic anhydride vapors have a temperature of 150 to 2200 C. 4. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que l'agent gonflant est de l'acide acétique concen- tré, et en ce que l'on sature la fibre gonflée d'anhydride acétique avant de la mettre en contact avec les vapeurs surchauffées d'anhydride acétique. 4. Method according to claim, characterized in that the swelling agent is concentrated acetic acid, and in that the swollen fiber is saturated with acetic anhydride before bringing it into contact with the superheated vapors. acetic anhydride. 5. Procédé selon la sous-revendication 4, carac térisé en ce que l'on élimine l'excès d'acide acétique de la fibre avant de la mettre en contact avec l'an- hydride acétique, et en ce que l'on acétyle ensuite la fibre avec des vapeursd'anhydrideacétiqueà une température de 150 à 220 C. 5. Method according to sub-claim 4, characterized in that the excess acetic acid is removed from the fiber before bringing it into contact with acetic anhydride, and in that it is then acetylates the fiber with acetyl anhydride vapors at a temperature of 150 to 220 C. 6. Procédéselonlarevendication,caractérisé en ce que la fibre de cellulose employée est sou, fotfme de e fibres sÚchÚes Ó l'air en vrac, en mattes, en nappes, en feuilles, en ce que l'ongonfle la fibre en la mouil lantd'acideacétiqueconcentré, en ce que l'on met en contact la fibre gonfiée avec de l'anhydride acétique à uns température compriseentrelatempératureor- dinaire et 140 C, et en ce qu. l'oneffectueuneacé tylation partielle en soumettant la fibre à des vapeurs d'anhydride acétique surchauffées à une température non supérieure à 2200 C. 6. Process according to the claim, characterized in that the cellulose fiber used is formed from air-dried fibers in bulk, in mattes, in sheets, in sheets, in that the claw-swells the fiber in the wetness. concentrated acetic acid, in that the swollen fiber is contacted with acetic anhydride at a temperature between the normal temperature and 140 ° C., and in that. partial acetylation by subjecting the fiber to superheated acetic anhydride vapors at a temperature not exceeding 2200 C. 7. Procédé selon la sous-revendication 6, carac térisé en ce que l'on met en contact la fibre de cellulose avec 25 à 30 /o en poids d'acide acétique glacial pendant 10 à 20mn. 7. Process according to sub-claim 6, characterized in that the cellulose fiber is brought into contact with 25 to 30 / o by weight of glacial acetic acid for 10 to 20 minutes. 8. Procédé selon la sous-revendication 6, carac térisé en ce que l'onappliquel'anhydrideacétique sur la fibre gonfléedefaçonàremplacerau moins une partie de l'acide acétique et en ce que l'on effectue au moins un débutd'asétylation.de la fibre par l'an- hydride acétique avant le traitement par la vapeur d'anhydride acétique. 8. Method according to sub-claim 6, characterized in that one applies the anhydrideacetic on the swollen fiber in a way to replace at least a part of the acetic acid and in that one carries out at least a start of aétylation.de fiber. with acetic anhydride before the treatment with acetic anhydride vapor. 9. Procédé selon la sous-revendication 1, carac térisé en ce que l'on arrose une feuille de fibres de cellulose sèche en mouvement continu, avec de 1'acide acétique concentré pour gonfler la fibre, en ce que l'on arrose la feuille gonflée avec de l'anhydride acé- tique tout en faisant passer la feuille sur une boîte d'aspiration pour déplacer une partie de l'acide acé- tique et pour effectuer un début d'acétylation, 9. The method of sub-claim 1, characterized in that a sheet of dry cellulose fibers in continuous motion is sprayed with concentrated acetic acid to swell the fiber, in that the spray is sprayed with water. sheet swollen with acetic anhydride while passing the sheet over a suction box to displace part of the acetic acid and to start acetylation, puis en ce que l'on soumet la feuille à une acétylation non catalytique avec des vapeurs d'anhydride acétique surchaufféesà une température de 150 à 220 C pour produire une feuille decelluloseacétyléesèche conservant sa forme physique originale. then in that the sheet is subjected to non-catalytic acetylation with superheated acetic anhydride vapors at a temperature of 150 to 220 C to produce a dry acetylated cellulose sheet retaining its original physical form.
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