CS210654B2 - Viscous solution - Google Patents

Description

Vynález se týká roztoku viskózy o vysoké průhlednosti, nízkém srážení pryskyřic nebo nízkém srážení pryskyřic se zlepšenou zpracovatelností.

Pryskyřice, které se nazývají lipoidními látkami, které pocházejí ze dřeva a.jsou více nebo méně pozměněny vařením buničmy a viskózcvými postupy, mohou ve viskozovém průmyslu způsobit určité vážné problémy. Například lze zaznamenat sníženou průhlednost viskózy a regenerované celulózy, srážení pryskyřic v potrubí, čerpadlech, zvlákňovacích tryskách, a v ústích násypek lom vláken.

Je již také známo, že přidáním povrchově aktivních sloučenin je možné peptizovat pryskyřici, která existuje ve viskóze v různém stupni, a tak se může působit proti uvedeným obtížím. Pro tento účel jsou navrhovaný ethylenoxidové deriváty mastných aminů. Viz například Dr. Níkolaus Schónfeldt: Oberfláchenaktive Anlagerungsprodukte des Athylenoxyds ihre Herstellung, Eigenschaften und Anwendung, Wissenschafťliche Verlaggesellschaft MBH, Stuttgart (1959), strany 240, 243.

Také se používajjí výrobky ze sulfátováiiých olejů, ale pro svou aniontovou povahu často vykazují špatnou snášenlivost ke kationtovým sloučeninám přidaným pro jiné účely a/nebo v jiných fázích postupu, jejich použitelnost je tudíž v praxi omezena.

Konvenční neiontové povrchově aktivní sloučeniny, například adukty ethylenoxidu s mastnými alkoholy, ma.í v tomto případě nedostatečný účinek.

Dokonce použití aduktů' mastných aminů není vždy bez pbiíží. V praxi bylo zjištěno velmi obtížné úplné odstranění aduktů mastných aminů z regenerované celulózy. V tomto případě byly zjištěny určité nevýhody, vzhledem k aminové povaze sloučeniny.

Za těchto okolností je nyní třeba v oblasti viskózy vytvořit nová aditiva pro peptízaci pryskyřic, prostá aminů a bez nevýhod, které jsou vlastní dosud používaným aditivům.

Nyní bylo neočekávaně zjištěno, že přítomnost určité skupiny neiontových, dusíku prostých a povrchově aktivních látek nebo jejich reakčních produktů se sloučeninami, které jsou přítomny v roztoku viskózy, vykazují velmi dobrý peptizační účinek na pryskyřice.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že roztok viskózy o vysoké průhlednosti, nízkém srážení pryskyřic nebo nízké separaci vláken obsahuje 0,2 až 40^; g na kg celulózy dusíku prosté, neionogenní, povrchově aktivní sloučeniny obecného vzorce (A²)_nOH

R-X-RÍ^.(A³)_mOH \

R² v němž představuje

R uhlovodíkový zbytek obsahující alespoň 6 atomů uhlíku, výhodně 8 až 24 atomy uhlíku,

R¹ uhlovodíkový zbytek obsahující 1 až 6 atomů uhlíku,

X skupiny

-S-,

O

II

-s-, o

II

-s-, o

H

H —O— nebo — (A¹)_kO— kde

A¹ nezávisle představuje oxyálkylen obsahující 2 až 4 atomy uhlíku a к je celé číslo od 1 do 30, jak

A², tak A³ nezávisle představují oxyalkylénovou skupinu obsahující 2 až 4 atomy uhlíku, n a m nezávisle představují celá čísla od 1 do 30,

R² je vodík nebo skupina (A³]_P. OH, v níž každý substituent A³ nezávisle představuje oxyalkylenovou skupinu obsahující 2 až 4 atomy uhlíku a p je celé číslo od 1 do 30, přičemž k, n, m, p jsou voleny tak, že součet k+n+m + p je 5 až 50 a počet oxyethylenových skupin ž celkového počtu oxyalkylenových skupin je alespoň 70 %, nebo reakčního produktu mezi uvedeným množstvím této neionogenní sloučeniny a sloučeniny tohoto druhu přítomné v roztoku viskózy.

Výhodné sloučeniny jsou ty, které jsou relativně snadno vyrobitelné, které mají zvlášť dobré kvality a které mají obecný vzorec

R—X—СНг

CH—СНг(ОС2Н4)_пОН (ОСгН4)_тОН kde

R, n a m mají výše uvedený význam, a sloučeniny, které mají obecný vzorec

R—СНг— CH—СНг (OCzH4)_n ©OH (OC₂H4)_mOH kde

R, n, ip mají výše uvedený význam a kde součet n a m je 8 až 31.

Když menší část, to jest nepřevyšující 30 % oxyalkylenových skupin, obsahuje oxypropylen a/nebo oxybutylen, výsledné sloučeniny mají často zlepšené fyzikální vlastností.

Když část uvedených alkylenoxidů převyšuje 30%, rozpustnost ve viskóze se snižuje na nežádoucí úroveň.

Přídavek povrchově aktivní sloučeniny podle vynálezu к viskóze se mění podle potíží s pryskyřicemi, podle kterých se bere měřítko, ale v obvyklých případech by měl být v intervalu od 0,2 do 40, výhodně od 0,5 do IQ gramů na kg celulózy ve viskóze.

Způsob a okamžik přídavku povrchově aktivní sloučeniny je v tomto vynálezu významný v té míře, aby sloučenina byla dobře rozdělena ve viskóze nejpozději bezprostředně před bodem, kde se očekává užitečný účinek, což v extrémním případě znamená nejpozději před regenerací celulózy. Tak se sloučenina může přidat к roztoku viskózy nebo к některé počáteční látce nebo meziproduktu, ze kterých se roztok viskózy vytváří.

Vybrané příklady vhodných míst přídavku jsou: do připravené viskózy, do rozpouštěcího louhu, do karbondisulfidu, do alkálicelulózy, do merceračního louhu nebo do viskózové buničiny před jejím vysušením, během něho nebo po něm.

Bylo zjištěno, že přítomnost sloučeniny podle vynálezu při xahthogenaci také zlepšuje filtrovatelnost viskózy. Špatná filtrovatelnpst viskózy je v podstatě způsobená gólovými částicemi a nerozpustnými částici vlákna jako výsledek nedokonalé reakce álkalicelulózou a karbondisulfidem.

Je znánióý že mnoho povrchově aktivních látek může zlepšit filtrovatelnost vlskózý, což sé považuje za závislé na skutečnosti, že tyto látky dosáhnou stejnoměrnějšího zreagování mezi karbondisulfidem a alkaličélúlózou. Aby se využilo také tohoto účinku sloučeniny podle vynálezu, musí být místa přídavku zvolena ták, aby povrchově aktivní látka byla přítomná již při xanťogenácl v požadovaném množství.

Je několik způsobů výroby povrchově aktivních látek podle vynálezu. Po polyádici alkylenoxidů komerčně dostupné alkan-1,2-dioly dávají povrchově aktivní látky podle vynálezu. Alkoholy s dlouhým řetězcem nebo jejich alkylenoxidové adukty mohou reagovat s epichlorhydrinem nebo s glycidolem na 1,2-dihydroxypropylethery, které po pólyadici alkylenoxidů dávají povrchově aktivní látky podle vynálezu. Alfa olefiny s dlouhým řetězcem mohou reagovat s thioglycerolem na 1,2-dihydroxypropylsulfidy, které po eventuální oxidaci ná analogické sulfoxidy nebo sulfony dávají povrchově ak β

tivní látky podle vynálezu po polyadici alkylenoxidu.

Aldehydy s dlouhým řetězcem mohou zreagovat s formaldehydem na trimethylolové sloučeniny, které po polyadici -alkylenoxidu dávají povrchově aktivní látky podle vynálezu.

Je známo, že se ve viskóze· uskutečňuje - nepřetržitá - redistribuce xanthogenátových skupin mezi hydroxylovými - skupinami celulózy. Vzhledem ke skutečnosti, že · neionogenní povrchově aktivní sloučenina podle vynálezu obsahuje hydroxylové skupiny, budou se tyto účastnit na redistribuci v rozdílné míře podle - podmínek, za kterých bude prováděna xanthogenace. Byla také zjištěna možnost, že před -adicí neionogeňní povrchově aktivní sloučenina může být xanthogenována - bez ztráty -svého účinku, jako- v příkladu.

Tyto analogické formy provedení jsou - zahrnuty v rozsahu vynálezu a uvedené produkty jsou vymezeny jako reakční '- produkty mezi neionogenní povrchově - aktivní sloučeninou a - sloučeninou, která je přítomna v roztoku viskózy.

Následující příklady ilustrují vynález.

Příklady 1 až 13

Viskóza o složení 8,4 hmot. % celulózy a

5,2 hmot. % NaOH byla připravena, obvyklým způsobem sulfitovým rozpouštěním buničiny s obsahem pryskyřic 0,3 °/o - podle SCAN-C 7 : 62 a za použití 30- hmot. -°/o sirouhlíku, - počítáno na celulózu.

Za míchání byly přidány k viskóze 2 gramy příslušné povrchově aktivní látky - - z tabulky 1 na 1 kg celulózy a příklady 1 -až 15 se vztahují -na aditiva podle vynálezu, - zatímco příklady A až D jsou porovnávacími zkouškami. Viskóza byla odvzdušňována ve vakuu po dobu 4 hodin a pak byla měřena propustnost světla podle I. Jullandera: Svensk Papperstidning 53, 719 (195.0). Viskóza byla uložena při 20 °C a měření propustnosti světla bylo opakováno po 24 a 48 hodinách.

Výsledky z tabulky 1 ukazují, že povrchově aktivní - látky v příkladech 1 až 15 podle vynálezu vykazují dobrou schopnost - při zjasňování celulózy, která je zakalena vlivem pryskyřic, to znamená, že tyto - látky mají dobrou peptizační schopnost.

. Tabulka I

Příklad Sloučenina složená z aduktu n molů ethylenoxidu na mol sloučeniny A , ................. . n

. ..	dodekan-l,2-diol	10
2	dodekan-l,2-diól	.......14
3	dodekan-l,2-diol	20
4	tetradekan-l,2-diol	9
5	tetradekan-i;2-aiól	11,5
6	tetradekan-l,2-diol	16
7	tetradekan-l,2-diol	23
8	hexadekan-l,2-diol	8
9	hexadekan-i,2-diol	14
10	hexadekan-l,2-diol	20
12	Ci5_i8-alken-l,2-diol	17
11	hexadecyl-2,3-dihydroxypropylsulfid	25
13	dodecyl-2,3-dihydroxypropylether	16
14	hexadecyl-2,3-dihydroxypropylsulfon	25
15	dodecyl-2-hydroxy-3-merkaptopropylether	25
A	amin kokosového oleje	11
B	oleyl-cetyl-alkohol	17
C	oktadekan-l,2-diol	22
D	bez přídavku	—

pokračování tabulky 1

Příklad	4 hodinách	propustnosti světla po j 24 hodinách	* 48 hodinách
1	70,5	71,5	65,5
2	88	87,5	85
3	85,5	82,5	79
4	62,5	71	70
5	86	82,5	79,5
6	92,5	89,5	91
7	90	88,5	89
8	59	34	25,5
9	86,5	85	82
10	92	88,5	85,5
11	86	81	75
12	76,5	68,5	60
13	82,5	78,5	72
14	74	70	65
15	82,5	78,5	78
A	75	80	79
В	45	20	15
C	55	30	18
D	24	14	10

Účinek je v některých případech značně lepší než účinek při použití vhodného a obchodního výrobku typu ethylenoxidového aduktu mastného aminu (příklad A).

Povrchově aktivní látka z příkladu В je dobrým představitelem technického stavu s ohledem na neionogenní látky pro tento účel.

Ovšem její účinek v tomto případě je jas ně neakceptovatelný, ačkoli není zcela neúčinná. Povrchově aktivní látka z příkladu 11 podle vynálezu má empirické složení, které se velmi těsně vztahuje к složení látky z příkladu B. Je tedy neočekávané, že u příkladu 11 byly výsledky značně lepší než výsledky z příkladu B.

Claims (4)

1. PŘEDMĚT VYNALEZU

   1. Roztok viskózy o vysoké průhlednosti, nízkém srážení pryskyřic nebo nízké separaci vláken, vyznačený tím, že obsahuje 0,2 až 40 g na kg celulózy dusíku prosté, neionogsnní, povrchově aktivní sloučeniny obecného vzorce (A^z)_n0H

   Z

   R—X—R¹— (A³)_mOH \

   R² v němž představuje

   R uhlovodíkový zbytek obsahující alespoň 6 atomů uhlíku, výhodně 8 — 24 atomy uhlíku,

   R¹ uhlovodíkový zbytek obsahující 1 až 6 atomů uhlíku,

   X skupiny

   -S-,

   O

   II

   -s-, o

   o

   H

   ΊΙ — C—,

   II

   H —O— nebo — (A^l)_kO— kde

   A¹ nezávisle představuje oxyalkylen obsahující 2 až 4 atomy uhlíku a к je celé číslo od 1 do 30, jak

   A², tak A³ nezávisle představují oxyalkylenovou skupinu obsahující 2 až 4 atomy uhlíku, n, m nezávisle představují celá čísla od 1 do 30,

   R² je vodík nebo skupina (A³)_n. OH, v níž každý substituent A³ nezávisle představuje

   210854 oxyalkylenovou skupinu obsahující - 2 ' až ' 4 atomy uhlíku a p je celé číslo- od 1 do ' 30, přičemž k, n, m, p jsou -voleny tak, že součet k+n + -m + p je 5 až 50- a počet oxyethylenových skupin z celkového počtu oxyalkylenových skupin je alespoň 70' %, nebo reakčního produktu mezi uvedeným množstvím této neionogenní sloučeniny a sloučeniny tohoto druhu přítomné v roztoku viskózy.
2. 2. Roztok viskózy podle bodu 1, vyzačený tím, že obsahuje 0,5 až 10 g na kg celulózy neionogenní povrchově aktivní sloučeniny.
3. 3. Roztok viskózy podle bodu 1, vyznačený tím, že - neionogenní sloučenina má obecný vzorec v němž

   R, n, m mají význam uvedený v bodě 1 a

   X představuje — S—, —O— nebo — (OC2H4)kO—, kde k má význam - uvedený v bodě 1.
4. 4. Roztok viskózy pc^dl^ bodu 1, vvznnčený tím, že neionogenní sloučenina má -obecný vzorec

   R—CH2—CH — CH2 (OC2H4)n ©OH

   I (OC2H4)_mOH v němž

   R, -n, m mají význam uvedený v bodě 1 a součet n a m je 8 až 31.

   R—X—CHž

   CH—CH2(OC2Hd)nOH

   I (OC2H4UOH