DE1024946B

DE1024946B - Verfahren zur Veresterung von kuenstlichen Gebilden aus Cellulosehydrat

Info

Publication number: DE1024946B
Application number: DEB42450A
Authority: DE
Inventors: Dr Franz Hoelkeskamp
Original assignee: JP Bemberg AG
Current assignee: JP Bemberg AG
Priority date: 1956-11-10
Filing date: 1956-11-10
Publication date: 1958-02-27
Also published as: BE562887A

Description

Verfahren zur Veresterung von künstlichen Gebilden aus Cellulosehydrat Bei der Herstellung von künstlichen Gebilden aus Celluloseestern ist man hauptsächlich von Celluloseesterlösungen ausgegangen, aus denen man in geeigneter Weise die Gebilde geformt hat.
Man hat ferner Cellulosefasern dadurch verestert, daß man sie mit Lösungen von Kaliumsalzen schwacher Säuren behandelte, trocknete, ohne zu waschen, und dann mit einem in einem organischen Lösungsmittel gelösten Carbonsäureanhydrid bei Siedetemperatur zur Reaktion brachte.
Es wurde nun gefunden, daß man die Umwandlung von künstlichen Gebilden aus Cellulosehydrat, wie Fäden, Fasern oder Filme, unter Erhaltung ihrer Form und Struktur in Celluloseester auch dadurch erreichen kann, daß man bei der bekannten Arbeitsweise an Stelle von Lösungen von Kaliumsalzen schwacher Säuren Kalilauge verwendet.
Dabei war es überraschend, daß das Cellulosegebilde nicht beim Trocknen mit der starken Lauge geschädigt wurde und daß man einen höheren Veresterungsgrad als bisher erreichte.
Ein besonderer Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung ist es, daß es nicht erforderlich ist, die starke Lauge auf ein trockenes, fertigregeneriertes Cellulosehydratgut einwirken zu lassen. Man erreicht z. B. den gleichen Erfolg, wenn man eine Kupfercellulosespinnlösung in einem kalilaugehaftigen Bad zu einem Kupferkaliumfilm verformt, diesen Film, ohne ihn zu waschen, trocknet und ihn dann mit dem Säureanhydrid in der Hitze behandelt. Es ist daher auch möglich, auf diese Art im fortlaufenden Arbeitsgang einen Celluloseacetatfilm zu erzeugen.
Man kann das Verfahren gemäß der Erfindung zur Umwandlung von Cellulosehydrat in Celluloseester auf Gebilde aller Art anwenden, wie z. B. Fasern, Filme, Gewebe oder Gewirke.
Der Veresterungsgrad beträgt etwa 40 bis 60% im Falle der Acetylierung, und die behandelten Gebilde zeigen, wie bei der hohen Veresterung zu erwarten war, ein geringes Wasseraufnahmevermögen und eine sehr gute Anfärbbarkeit mit Cellitonfarbstoffen. Die erzeugten Produkte sind wegen des hohen elektrischen Widerstands (s. Beispiel 2) als Isolationsmaterial geeignet.
Das Verfahren soll an Hand einiger Beispiele erläutert werden. Die Bestimmung der Essigsäure in den Celluloseacetaten wurde nach der Methode von Eberstadt-Ruperti (in Ulrich: Handbuch der chemischen Untersuchungen der Textilfaserstoffe) vorgenommen.
Beispiel 1 Kupferseidefäden wurden a) mit einer 15%igen und b) mit einer 20igen Kalilauge behandelt, ausgeschleudert und getrocknet. Nach einem anderthalbstündigen Kochen mit Essigsäureanhydrid, das zur Hälfte mit Toluol verdünnt war, zeigten die ausgewaschenen und getrockneten Fäden im lufttrockenen Zustand einen Essigsäuregehalt von a) 54,0 01o und b) 60,9 01o.
Die Textilwerte betrugen:

Festigkeit Dehnung

Titer in %

g/100 den trocken naß

a) ............... 425 544 300 9 10

b) . . . . . . . . . . . . . . . 448 662 402 16 18

Ausgangsmaterial.. 270 : 573 305 10 15

Der Zersetzungspunkt der Fäden in beiden Fällen lag bei 250O C.
Beispiel 2 Viskosereyon wurde mit 10%iger Kalilauge imprägniert, geschleudert, getrocknet und mit Essigsäureanhydrid wie im Beispiel 1 verestert. Die ausgewaschenen und getrockneten Stränge hatten einen Essigsäuregehalt von etwa 47,5%.
Die Textilwerte betrugen:

Festigkeit Dehnung

Titer trocken naß in%

g/100 den trocken naß

Acetyliert . . . . . . . 390 682 374 11 12

Ausgangsfaden 270 573 304 10 ! 15

Der elektrische Isolationswiderstand der veresterten Seide war höher als 350000 Megohm, während die unbehandelte Kunstseide nur einen Widerstand von 250 Megohm aufwies.
Beispiel 3 Ein Rohkrepp aus Kupferkunstseide wurde mit einer 150/dien Kalilauge imprägniert und nach Entfernung der überschüssigen Flüssigkeit getrocknet. Hierauf wurde er in einer Mischung aus 60 Teilen Essigsäure anhydrid und 40 Teilen Xylol 1 Stunde gekocht. Es wurde ein fertiger Acetatkrepp erhalten, der sich mit Cellitonfarbstoffen ausgezeichnet anfärben ließ.
In den folgenden Beispielen wurden je zwei Versuche gemacht, und zwar der Versuch a) mit 20°/Oiger Kalilauge und der Versuch b) zu Vergleichszwecken mit 50%iger Kaliumcarbonatlösung. Die Normalität der Lauge war also nur halb so groß wie die der Carbonatlösung. Zur Veresterung wurde ein Teil des vorbehandelten Cellulosehydratgutes mit 20 Teilen eines Gemisches aus Fettsäureanhydrid und Toluol im Verhältnis 1:1 1 Stunde zum Sieden erhitzt.
Beispiel 4 Die beiden Proben wurden in die Lauge bzw. Kaliumcarbonatlösung für 1 Stunde eingelegt, in einer Zentrifuge vom Überschuß der Lösung befreit, getrocknet und mit Essigsäureanhydrid acetyliert. In den erhaltenen Acetaten wurde an Essigsäure gefunden: Probe a), mit 20%iger Kalilauge behandelt 50,1% Probe b), mit 50%iger Kaliumcarbonatlösung behandelt 40,0010.
Beispiel 5 Die beiden Proben wurden nach der gleichen Vorbehandlung wie im Beispiel 4 mit Propionsäureanhydrid verestert. Es war der Propionsäuregehalt in den erhaltenen Estern: Probe a), mit 20%iger Kalilauge behandelt 51,9%; Probe b), mit 50%iger Kaliumcarbonatlösung behandelt 47,5%.
Beispiel 6 Zwei Proben eines fertigen Films, der nach dem Kupferoxydammoniakverfahren hergestellt war, wurden zunächst wie im Beispiel 4 vorbehandelt, danach entfernte man die überschüssige alkalische Lösung mit Filterpapier, trocknete den Film und veresterte mit Essigsäureanhydrid. Die Essigsäuregehalte in den Ct;lluloseacetatfilmen betrugen: Probe a), mit 2001,iger Kalilauge behandelt 54,2 0/o; Probe b), mit 50%iger Kaliumcarbonatlösung behandelt 46,5%.
Beispiel 7 Es wurde aus einer Lösung von Cellulose in Kupferoxydammoniak durch Koagulation mit 200/0iger Kali lauge ein Film gebildet. Nach Entfernung der überschüssigen Lauge mit Filterpapier wurde der Film getrocknet und dann mit Essigsäureanhydrid acetyliert.
Der Essigsäurgehalt betrug 56,2%.
Die Anwendung von Kaliumcarbonat ist in diesem Falle nicht möglich, da die Kupferoxydammomakcellulose in diesem Mittel keine Kupferalkalicellulose gibt.

Claims

PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Veresterung von künstlichen Gebilden aus Cellulosehydrat unter Erhaltung ihrer Form und Struktur durch Behandeln mit alkalischen Lösungen, Trocknen, ohne zu waschen, und Einwirkung eines in einem organischen Lösungsmittel gelösten Carbonsäureanhydrids bei Siedetemperatur, dadurch gekennzeichnet, daß als alkalische Lösung Kalilauge angewendet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 706 870.