DE1000367B - Process for the production of cellulose ethers which are soluble in water and / or alkali - Google Patents

Process for the production of cellulose ethers which are soluble in water and / or alkali

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DE1000367B
DE1000367B DEM20760A DEM0020760A DE1000367B DE 1000367 B DE1000367 B DE 1000367B DE M20760 A DEM20760 A DE M20760A DE M0020760 A DEM0020760 A DE M0020760A DE 1000367 B DE1000367 B DE 1000367B
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Germany
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cellulose
alkali
water
production
cellulose ethers
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DEM20760A
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German (de)
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Dr Elof Ingvar Jullander
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Mo och Domsjo AB
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Mo och Domsjo AB
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B1/00Preparatory treatment of cellulose for making derivatives thereof, e.g. pre-treatment, pre-soaking, activation
    • C08B1/06Rendering cellulose suitable for etherification

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Description

Verfahren zur Herstellung von in Wasser und/oder Alkali löslichen Celluloseäthern Die Erfindung bezieht stich auf ein Verfahren zur Herstellung von in Wasser undGoder Alkali löslichen Celluloseäthern durch Behandlung von Alkalicellulose mit einem oder mehreren Alkylierungs- und/oder Oxalkylierungsmitteln. Das Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß sogenannte Siebrückstände, d. h. ein Abfallprodukt bei der Gewinnung von chemisch hergestelltem Holzzellstoff nach dem Sulfit-oder Sulfatverfahren, als Ausgangsmaterial verwendet werden. Das erwähnte Sulfatverfahren schließt auch das heute nur selten angewendete Sodaverfabren ein. Process for the preparation of soluble in water and / or alkali Cellulose ethers The invention relates to a process for the production of Cellulose ethers soluble in water and alkali by treating alkali cellulose with one or more alkylating and / or oxalkylating agents. The license plate of the invention is that so-called sieve residues, d. H. a waste product in the production of chemically produced wood pulp after the sulfite or Sulfate process, can be used as the starting material. The sulphate process mentioned also includes soda, which is rarely used today.

Die chemische Zusammensetzung der Siebrückstände ist noch nicht genau erforscht worden, aber sicherlich schwankt sie von Fall zu Fall. The chemical composition of the sieve residues is not yet precise has been researched, but it certainly varies from case to case.

Überraschenderweise und trotz der Tatsache, daß sidh die Zusammensetzung der Siebrückstände erhleblich von der des normalerweise zur Herstellung von Celluloseäthelrn verwendeten Zellstoffs unterscheidet, wurde gefunden, daß sich die Siebrückstände ausgezeichnet für die Herstellung der genannten Celluloseäther eignen. Die erhaltenen Celluloseäther haben naturgemäß eine dunkler Farbe als aus Zellstoff hergestellte Celluloseäther. Auch besitzen ibre Lösungen eine dunklere Farbe und stärkere Trübung als die Lösungen üblicher Celluloseäther. Für viele Anwendungszwecke haben jedoch diese Merkmale überhaupt keine Bedeutung. Surprisingly, and despite the fact that sidh the composition the sieve residues can be seen from the one normally used in the production of cellulose ethers pulp used, it was found that the sieve residues excellent for the production of the cellulose ethers mentioned. The received Cellulose ethers naturally have a darker color than those made from cellulose Cellulose ether. These solutions are also darker in color and more turbid than the solutions of common cellulose ethers. However, for many purposes these features have no meaning at all.

Es können Siebrückstände aus Nadelholz oder Lauhholz als Ausgangsmaterial benutzt werden. Die wichtigsten Nadelhölzer sind Fichte, Tanne und Kiefer und die wichtigsten Laubhölzer Birke, Espe und Buche. Sieve residues from coniferous wood or lukewood wood can be used as the starting material to be used. The main conifers are spruce, fir and pine and the main hardwoods birch, aspen and beech.

Bei den einzuführenden Gruppen handelt es sich besonders um die Methyl-, Atlhyl und Oxäthylgruppe. The groups to be introduced are especially the methyl, Ethyl and oxethyl group.

Der Ersatz des normalerweise verwendeten Zellstoffs durch Siehrückstände erfordert keine grundsätzlichen Änderungen im Herstellungsverfahren, obwohl kleine Anderungen, z. B. hinsichtlich der Konzentration des Verätherungsmittels, mitunter zweckmäßig oder notwendig sein können.The replacement of the normally used pulp with sieve residues does not require any fundamental changes in the manufacturing process, although small Changes, e.g. B. with regard to the concentration of the etherifying agent, sometimes may be appropriate or necessary.

Es ist qm allgemeinen möglich, die nach der Erfindrang erhaltenen Produkte für die gleichen Verwendungszwecke wie die entspredhenden Celluloseäther aus dem normalerweise als Ausgangsstoff benutzten Zellstoff zu verwenden, außer wenn der Celluloseäther völlig weiß oder seine Lösung farblos und klar sein muß. Einige geeignete Verwendungszwecke sind z. B. Klebmittel für Tapeten und Papiersäcke, Bindemittel für Graphit bei der Bleistiftherstellung, Kernbindemittel und Kernklebemittel für Gießereien und Bindemittel für Glaswolle und Asbest. It is generally possible that obtained after the rank of invention Products for the same purposes as the corresponding cellulose ethers to use from the pulp normally used as raw material, except when the cellulose ether must be completely white or its solution must be colorless and clear. Some suitable uses are e.g. B. Adhesives for wallpaper and paper sacks, Binder for graphite in pencil production, core binders and core adhesives for foundries and binders for glass wool and asbestos.

Beispiel Die verwendeten, als Abfallprodulkt bei der Sulfitkochung von Fichten erhaltenen Siebrückstände besaRen einen Ligningehalt von 11 % und einen Extraktgehalt von 4,7 0/o bei Verwendung von Alkohol als Lösungsmittel. Die Vislkosität einer I °/0 Cellulose enthaltenden Kupferoxydammoniaklösung betrug 50 cP. Example The ones used as waste products in sulphite boiling Sieve residues obtained from spruce had a lignin content of 11% and a Extract content of 4.7% when using alcohol as solvent. The viscosity of a copper oxide ammonia solution containing 10/0 cellulose was 50 cP.

Blätter aus diesen Siebrückständen wurden mit 30 0/oiger Natronlauge hei Raumtemperatur mercerisiert. Damm wurde die Tauchlauge so weit abgepreßt, daß das Gewicht der Alkalieellulose das 2,55fache des Gewichts der ursprünglichen Siebrückstände betrug. Leaves from these sieve residues were treated with 30% sodium hydroxide solution mercerized at room temperature. Damm the immersion liquor was pressed so far that the weight of the alkali cellulose 2.55 times the weight of the original sieve residue fraud.

Nach einer Reifezeit von I,5 Stunden bei Raumtemperatur wurde die Alkalicellulose in einer Menge entsprechend 40 g Cellulose zusammen mit Ins cm Äthylenoxyd und einem großen Überschuß Athylchlorid in einen Autoklav gegeben. Der Autoklav wurde dann auf eine Temperatur von I00° erwärmt und diese Temperatur go Minuten lang konstant gehalten. Die erhaltene rohe Äthyloxäthylcellulose wurde durch Dispergieren in kochendem Wasser gewaschen.After a maturing time of 1.5 hours at room temperature, the Alkali cellulose in an amount corresponding to 40 g cellulose together with Ins cm ethylene oxide and a large excess of ethyl chloride placed in an autoclave. The autoclave was then heated to a temperature of 100 ° and this temperature lasted minutes kept constant for a long time. The obtained crude Ethyloxäthylcellulose was by dispersing washed in boiling water.

Das Wasser wurde abgesaugt, der Celluloseäther getrocknet und gemahlen. Das erhaltene reine Produkt hatte in 20/oiger wäßriger Lösung bei einer Temperatur von 200 eine Viskosität von 2200 cP. Die Viskosität wurde in einem Rotationsviskosimeter nach Brookfield gemessen.The water was suctioned off, the cellulose ether was dried and ground. The pure product obtained had a 20% aqueous solution at one temperature of 200 a viscosity of 2200 cP. The viscosity was measured in a rotary viscometer measured according to Brookfield.

Beispiel 2 Gleiche Siebrückstände wie im Beispiel I wurden in der beschriebenen Weise mercerisiert und abgepreßt; jedoch wurde die erhaltene Alkalicellulose bei 210 46 Stunden gereift. Der Autoklav wurde mit Alkali- cellulose in einer Menge entsprechend 40 g Cellulose, II ccm Äthylenoxyd und einem großen Überschuß an Äthylchlorid beschickt. Das Veräthern und Waschen wurde in gleicher Weise wie im Beispiel I ausgeführt. Example 2 The same sieve residues as in Example I were in the described way mercerized and pressed; however, the obtained alkali cellulose was Matured at 210 46 hours. The autoclave was filled with alkali cellulose in an amount corresponding to 40 g of cellulose, II ccm of ethylene oxide and a large one Charged excess of ethyl chloride. Ethereal and washing became alike Way as carried out in Example I.

Bei 200 hatte die erhaltene Äthyloxäthylcellulose eine Viskosität in 2 °/oiger wäßriger Lösung von 35 cP. Die Bestimmung erfolgte mittels eines Brookfield-Viskosimeters.At 200, the ethyloxethyl cellulose obtained had a viscosity in 2% aqueous solution of 35 cP. The determination was made using a Brookfield viscometer.

Beispiel 3 Als Abfallprodukt bei der Sulfatkochung erhaltene Siebrückstände wurden in Bogenform mit 18,9 0/o-iger Natronlauge bei 200 mercerisiert (Abpreßgrad 2,17). Example 3 Sieve residues obtained as a waste product from sulphate boiling were mercerized in sheet form with 18.9% sodium hydroxide solution at 200 (degree of pressure 2.17).

Die Siebrückstände hatten einen Harzgehalt (Dichloräthanextrakt) von 0,77 0/o und einen Ligningehalt von I40/o. Nach einer Vorreife von 60 Minuten (230) nach dem Abpressen wurde das Gut in einem Autoklav mit in Kristallöl (einer hochsiedenden Benzinfraltion) gelöstem Äthylenoxyd veräthert. Die verwendete Äthylenoxydmenge betrug 2,75 Mol pro Glucoseeinheit in der Cellulose, die Reaktionstemperatur 45 bis 500 und die Reaktionszeit 240 Minuten. Das erhaltene Rohprodukt wurde mit wasserhaltigem Aceton salzfrei gewaschen. Die Oxäthylcellulose wies in 2%iger wäßriger Lösung eine Viskosität von I300 CP.The sieve residues had a resin content (dichloroethane extract) of 0.77% and a lignin content of I40 / o. After 60 minutes of preparation (230) After pressing, the material was in an autoclave with in crystal oil (a high-boiling Petrol fraltion) etherified dissolved ethylene oxide. The amount of ethylene oxide used was 2.75 mol per glucose unit in the cellulose, the reaction temperature 45 up to 500 and the reaction time 240 minutes. The crude product obtained was with hydrous Acetone washed free of salt. The Oxäthylcellulose had a 2% aqueous solution Viscosity of I300 CP.

(Brookfield-Viskosimeter) auf.(Brookfield Viscometer).

Beispiel 4 Dieselben Siebrückstände wie im Beispiel 3 wurden in Bogenform mit 20,3 0/oiger Natronlauge bei 200 (Abpreßgrad 2,o5) mercerisiert. Nach einer Vorreife von 60 Minuten (240) wurde die Alkalicellulose in einem Autoklav mittels eines Überschusses an Äthylchlorid veräthert. Die Reaktionstemperatur betrug I00° und die Realctionsdauer 210 Minuten. Das erhaltene Rohprodukt wurde mit heißem Wasser gewaschen. Die Viskosität einer 2%igen Lösung der Äthylcellulose in 4°/oiger Natronlauge betrug, ähnlich wie im Beispiel 3 gemessen, I500 cP. In reinem Wasser war der Celluloseäther dagegen fast unlöslich. Example 4 The same sieve residues as in Example 3 were in sheet form mercerized with 20.3% sodium hydroxide solution at 200 (degree of pressure 2, o5). After a The alkali cellulose was pre-matured in an autoclave by means of 60 minutes (240) etherified an excess of ethyl chloride. The reaction temperature was 100 ° and the duration of the project is 210 minutes. The obtained crude product was washed with hot water washed. The viscosity of a 2% solution of ethyl cellulose in 4% sodium hydroxide solution was, similarly as measured in Example 3, 1500 cP. The cellulose ether was in pure water on the other hand almost insoluble.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von in Wasser und/oder Alkali löslichen Celluloseäthern durch Behandlung von Alkalicellulose mit einem oder mehreren Al!kylierungs- und/oder Oxalkylierungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß als Cellulose sogenannte Siebrückstände verwendet werden. PATENT CLAIM: Process for the production of in water and / or Alkali soluble cellulose ethers by treating alkali cellulose with a or more alkylating and / or oxalkylating agents, characterized in that that so-called sieve residues are used as cellulose. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 528 359, 53I oo6, 7I2 666. Considered publications: German Patent Specifications No. 528 359, 53I oo6, 7I2 666.
DEM20760A 1952-11-17 1953-11-12 Process for the production of cellulose ethers which are soluble in water and / or alkali Pending DE1000367B (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6342537B1 (en) 1994-03-21 2002-01-29 John Brown Thomsen Gel for treatment of skin diseases and for disinfection of the skin

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DE712666C (en) * 1937-12-18 1941-10-27 I G Farbenindustrie Akt Ges Process for the production of water-soluble or swellable wood finishing products

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