DE1175383B

DE1175383B - Device for sulphiding alkali cellulose

Info

Publication number: DE1175383B
Application number: DEC11772A
Authority: DE
Inventors: Harold Malcolm Gordon Williams; Walter Werner Block
Original assignee: Courtaulds PLC
Current assignee: Akzo Nobel UK PLC
Priority date: 1954-09-06
Filing date: 1955-08-31
Publication date: 1964-08-06
Also published as: GB774004A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Internat. Kl.: DOIdBoarding school Kl .: DOId

Deutsche Kl.: 29 a-6/06German class: 29 a-6/06

Nummer: 1175 383Number: 1175 383

Aktenzeichen: C11772 VII a / 29 aFile number: C11772 VII a / 29 a

Anmeldetag: 31. August 1955Filing date: August 31, 1955

Auslegetag: 6. August 1964Opening day: August 6, 1964

Bei der Herstellung von Celluloseexanthogenat wird bekanntlich cellulosehaltiges Material in wäßriger Natriumhydroxydlösung in Alkalicellulose übergeführt und die Lösung bis auf einen bestimmten Gehalt an Natriumhydroxyd gepreßt. Die Alkalicellulose wird dann zu kleinen Teilchen zerrissen und diese gealtert. Danach werden die Alkalicelluloseteilchen chargenweise im Vakuum mit Schwefelkohlenstoff in einem sich drehenden Behälter behandelt, bis sich Celluloseexanthogenat gebildet hat.In the production of cellulose xanthate, it is known that cellulose-containing material is converted into an aqueous solution Sodium hydroxide solution converted into alkali cellulose and the solution up to a certain content pressed on sodium hydroxide. The alkali cellulose is then torn into small particles and these aged. Thereafter, the alkali cellulose particles are batch-wise in a vacuum with carbon disulfide in treated in a rotating container until cellulose xanthate has formed.

Bekannt ist auch ein Verfahren zum Sulfidieren oder Xanthogenieren von Alkalicellulose durch Eintauchen der Alkalicellulose in Schwefelkohlenstoff in einem verschlossenen Behälter. Das Cellulosexanthogenat wird dann mit wäßriger Natriumhydroxydlösung bedeckt und der Überschuß an Schwefelkohlenstoff im Vakuum entfernt.Also known is a process for sulfiding or xanthating alkali cellulose by immersion the alkali cellulose in carbon disulfide in a sealed container. The cellulose xanthate is then covered with aqueous sodium hydroxide solution and the excess carbon disulfide removed in vacuo.

Zum kontinuierlichen Sulfidieren von Alkalicellulose sind bereits Drehtrommeln bzw. Förderbänder verwendet worden, die jedoch nicht luftdicht ab- ao geschlossen sind. Eine gleichmäßige Sulfidierung aller Teilchen ist bei diesen bekannten Vorrichtungen und Verfahren nicht möglich, weil das Reaktionsgut nicht vollständig mit Schwefelkohlenstoff durchtränkt wird. Bei der Verwendung von Förderbändern bewegen sich diese oberhalb eines Schwefelkohlenstoffbades, so daß die Einstellung eines bestimmten Sulfidierungsgrades nicht möglich ist. Demgegenüber wird bei der vorliegenden Erfindung eine genaue Steuerung des Sulfidierungsgrades und eine große Gleichmäßigkeit der Xanthogenierung erreicht, weil zwischen den beiden Behandlungskammern größere Zusammenballungen von Alkalicellulose durch Walzen zerstört werden.Rotary drums or conveyor belts are already used for the continuous sulphidation of alkali cellulose have been used, but they are not hermetically sealed. Uniform sulphidation of all Particles is not possible with these known devices and methods because the reaction mixture does not is completely saturated with carbon disulfide. Move when using conveyor belts This is above a carbon disulfide bath, so that the setting of a certain degree of sulfidation not possible. On the other hand, in the present invention, there is precise control the degree of sulphidation and great uniformity the xanthogenation is achieved because there are larger agglomerations between the two treatment chambers of alkali cellulose are destroyed by rolling.

Die Vorrichtung zur Sulfidierung von Alkalicellulose nach der Erfindung, bei welcher eine im wesentlichen gasdichte Sulfidierkammer mit im wesentlichen gasdichten Mitteln zur Beschickung der Sulfidierkammer mit abgemessenen Mengen an Alkalicellulose und flüssigem Schwefelkohlenstoff, einem Förderband für das Reaktionsgut in der Sulfidierkammer und mit im wesentlichen gasdichten Austragungsmitteln für das Reaktionsgut aus der Sulfidierkammer vorgesehen ist, kennzeichnet sich durch eine V-förmige Anordnung des etwa bis zur Hälfte in Schwefelkohlenstoff eintauchenden Förderbandes in der Sulfidierkammer, eine von der oberen Wand der Sulfidierkammer senkrecht nach unten bis zum Scheitelpunkt des V-förmigen Förderbandes sich erstreckende Sperrwand, eine an die Sulfidierkammer unmittelbar angrenzende Kammer mit endlosem Förderband, ein einstellbares Druckwalzenpaar als einzige Verbin-Vorrichtung zum Sulfidieren von AlkalicelluloseThe apparatus for sulfiding alkali cellulose according to the invention, in which one essentially gas-tight sulphidation chamber with essentially gas-tight means for charging the sulphidation chamber with measured amounts of alkali cellulose and liquid carbon disulfide, a conveyor belt for the reaction material in the sulphiding chamber and with essentially gas-tight discharge means for the reaction material from the sulphiding chamber is provided, characterized by a V-shaped arrangement of approximately up to half in carbon disulfide submerged conveyor belt in the sulphiding chamber, one from the upper wall of the sulphiding chamber extending vertically down to the apex of the V-shaped conveyor belt Barrier wall, a chamber with an endless conveyor belt immediately adjacent to the sulphidation chamber adjustable pair of pressure rollers as the only connecting device for sulfiding alkali cellulose

Anmelder:Applicant:

Courtaulds Limited, LondonCourtaulds Limited, London

Vertreter:Representative:

Dr. O. Dittmann, Patentanwalt,Dr. O. Dittmann, patent attorney,

München 9, Bereiteranger 15Munich 9, Bereiteranger 15

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Harold Malcolm Gordon Williams,Harold Malcolm Gordon Williams,

Walter Werner Block, LondonWalter Werner Block, London

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Großbritannien vom 6. September 1954 (25 759)Great Britain 6 September 1954 (25 759)

dung zwischen den Kammern sowie einen Schraubenförderer als Austragungsmittel für das CeHulosexanthogenat aus der Kammer.between the chambers and a screw conveyor as a discharge means for the CeHula xanthogenate out of the chamber.

Die Vorrichtung arbeitet kontinuierlich in der Weise, daß die Alkalicelluloseteilchen in die Schwefelkohlenstoffkammer eingeführt werden und dort gleichzeitig mit so viel flüssigem Schwefelkohlenstoff in Berührung kommen, als zur Umsetzung der Alkalicellulose in Cellulosexanthogenat erforderlich ist. Nach Eintauchen in die Flüssigkeit laufen die Teilchen durch ein Walzenpaar, das auf einen solchen Druck eingestellt ist, daß der ausgepreßte Schwefelkohlenstoff die Flüssigkeit in dem Behälter zu einer bestimmten Menge immer wieder ergänzt. Hierdurch wird erreicht, daß die Alkalicellulose mit der richtigen Menge an Schwefelkohlenstoff getränkt wird. Die mit Schwefelkohlenstoff getränkten Teilchen werden dann auf einem beweglichen Träger, z. B. einem Förderband, durch eine unmittelbar angrenzende Kammer geführt. Während in dieser die Xanthogenierung vollendet wird, werden durch die Diffusion von Schwefelkohlenstoff in diese Kammer örtliche Abweichungen von dem vorher bestimmten Verhältnis zwischen Schwefelkohlenstoff und Cellulose bei einzelnen Teilchen ausgeglichen.The apparatus operates continuously in such a way that the alkali cellulose particles enter the carbon disulfide chamber be introduced and there at the same time with so much liquid carbon disulfide come into contact than is necessary to convert the alkali cellulose into cellulose xanthogenate. After being immersed in the liquid, the particles run through a pair of rollers that rest on one of them Pressure is set that the squeezed carbon disulfide the liquid in the container to a certain amount supplemented again and again. This ensures that the alkali cellulose with the correct Amount of carbon disulfide is soaked. The particles soaked in carbon disulfide are then on a movable support, e.g. B. a conveyor belt, by an immediately adjacent Chamber led. While the xanthogenation is completed in this, the Diffusion of carbon disulfide in this chamber local deviations from that previously determined The ratio between carbon disulfide and cellulose for individual particles is balanced.

Um die Gefahr von Explosionen durch den hochentzündlichen Schwefelkohlenstoff zu vermeiden, befindet sich ein inertes Gas in der Imprägnierungskammer. In order to avoid the risk of explosions from the extremely flammable carbon disulfide, is located an inert gas in the impregnation chamber.

409 639/292409 639/292

Die Xanthogenierung der Alkalicellulose kann durch Einführen gasförmigen Ammoniaks beschleunigt werden.The xanthogenation of the alkali cellulose can be accelerated by introducing gaseous ammonia will.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung im Querschnitt dargestellt. In the drawing, an embodiment of the device according to the invention is shown in cross section.

Die Alkalicelluloseteilchen 1 werden durch Eintauchen von Platten aus Zellstoff in eine wäßrige Natriumhydroxydlösung hergestellt, indem man den Überschuß der Natriumhydroxydlösung abpreßt, bis die Platten zu 30 % aus Cellulose, zu 15 % aus Natriumhydroxyd und zu 55 Gewichtsprozent aus Wasser bestehen. Sie werden dann zerrissen und gealtert. Die Teilchen 1 werden in gleichmäßiger Menge durch ein drehendes Sternrad 3 in die Sulfidierkammer 2 eingeführt. Dort fallen sie auf ein Förderband 4, welches sie zunächst unter die Oberfläche der Schwefelkohlenstoffflüssigkeit 6 und dann aufwärts zu einem Paar Quetschwalzen 7 und 8 führt. Die Teilchen 1 werden in die Flüssigkeit 6 ungefähr eine Minute lang eingetaucht. Ein vollständiges Eintauchen derselben wird durch eine Sperrwand 9 gewährleistet.The alkali cellulose particles 1 are prepared by dipping plates of cellulose in an aqueous sodium hydroxide solution by pressing off the excess sodium hydroxide solution until the plates consist of 30% cellulose, 15% sodium hydroxide and 55% by weight water. They are then torn and aged. The particles 1 are introduced into the sulfiding chamber 2 in a uniform quantity by a rotating star wheel 3. There they fall onto a conveyor belt 4, which first guides them below the surface of the carbon disulfide liquid 6 and then upwards to a pair of nip rollers 7 and 8. The particles 1 are immersed in the liquid 6 for about one minute. Complete immersion of the same is ensured by a barrier wall 9.

Der Schwefelkohlenstoff wird durch ein Rohr 10 in die Sulfidierkammer 2 in solchen Mengen eingeführt, daß sich ein gleichmäßiges Verhältnis von Schwefelkohlenstoff zu Cellulose von 34 Gewichtsprozent, berechnet auf das Gewicht der Cellulose, ergibt.The carbon disulfide is introduced into the sulphidation chamber 2 through a pipe 10 in such quantities as that a uniform ratio of carbon disulfide to cellulose of 34 percent by weight is calculated based on the weight of the cellulose.

In die Sulfidierkammer 2 wird als inertes Gas Stickstoff durch ein Rohr 11 eingefühlt.Nitrogen is introduced into the sulfiding chamber 2 as an inert gas through a pipe 11.

Die Walze 7 wird gegen die Walze 8 durch eine Feder 12 gepreßt, die durch eine Schraube 13 einstellbar ist. Der Druck der Feder 12 wird so eingestellt, daß die Menge von Schwefelkohlenstoff, die aus den durch die Walzen 7 und 8 laufenden Teilchen ausgepreßt wird und in die Flüssigkeit 6 zurückläuft, gerade ausreicht, um die Flüssigkeit 6 mit konstantem Flüssigkeitsspiegel zu halten. Hierdurch wird erreicht, daß die Menge von Schwefelkohlenstoff, die mit den Teilchen 1 durch die Walzen 7 und 8 hindurchgeführt wird, gerade ausreicht, um die Alkalicellulose in Cellulosexanthogenat zu verwandeln, d. h. um ein Verhältnis des Schwefelkohlenstoffs zur Cellulose von 34 Gewichtsprozent zu erhalten. Der Druck der Walzen 7 und 8 genügt jedoch nicht, um eine nennenswerte Menge der von den Teilchen mitgeführten Natriumhydroxydlösung auszupressen. Auf diese Weise werden Schwierigkeiten beim Mischen vermieden, die sonst entstehen, wenn das fertige Cellulosexanthogenat in wäßriger Natriumhydroxydlösung zu Viscose aufgelöst wird.The roller 7 is pressed against the roller 8 by a spring 12 which is adjustable by a screw 13 is. The pressure of the spring 12 is adjusted so that the amount of carbon disulfide that is squeezed out of the particles running through the rollers 7 and 8 and runs back into the liquid 6, just enough to keep the liquid 6 at a constant liquid level. This will reaches that the amount of carbon disulfide, which with the particles 1 by the rollers 7 and 8 is passed through, just enough to remove the alkali cellulose to transform into cellulose xanthate, d. H. a ratio of carbon disulfide to Obtain cellulose of 34 percent by weight. However, the pressure of the rollers 7 and 8 is not enough to squeeze out a significant amount of the sodium hydroxide solution entrained by the particles. on this avoids mixing difficulties that would otherwise arise when the finished product Cellulose xanthate is dissolved in aqueous sodium hydroxide solution to form viscose.

Von den Walzen 7 und 8 fallen die mit Schwefelkohlenstoff getränkten Teilchen 1 auf das zweite Förderband 14 und werden durch die an die Sulfidierkammer 2 unmittelbar angrenzende Kammer 15 ungefähr 90 Minuten lang geführt. Die einzige Zufuhr in die Kammer 15 aus der Sulfidierkammer 2 erfolgt durch den Spalt zwischen den Walzen 7 und 8. Von den Teilchen 1 diffundiert etwas Schwefelkohlenstoff in die Atmosphäre der Kammer 15, wodurch erreicht wird, daß irgendwelche Ungleichmäßigkeiten in dem Verhältnis zwischen Schwefelkohlenstoff und Cellulose ausgeglichen werden, d. h. Teilchen, die zuviel Schwefelkohlenstoff enthalten, werden den Überschuß an die Teilchen abgeben, die zuwenig Schwefelkohlenstoff aufgenommen haben.From the rolls 7 and 8 those with carbon disulfide fall Impregnated particles 1 on the second conveyor belt 14 and are passed through to the sulfidation chamber 2 immediately adjacent chamber 15 for approximately 90 minutes. The only feed into the chamber 15 from the sulphidation chamber 2 takes place through the gap between the rollers 7 and 8. Some carbon disulfide diffuses from the particles 1 into the atmosphere of the chamber 15, whereby it is achieved that any non-uniformities in the ratio between carbon disulfide and cellulose are balanced, d. H. Particles that contain too much carbon disulfide, the excess will be released to the particles that have not absorbed enough carbon disulfide to have.

Nach Beendigung der Xanthogenierung fallen die Teilchen 16 des Cellulosexanthogenats von dem Band in einen Trichter 17 und werden durch einen Schraubenförderer 18 aus der Kammer 15 ausgetragen. When the xanthation is complete, the particles 16 of cellulose xanthate fall from the belt into a hopper 17 and are discharged from the chamber 15 by a screw conveyor 18.

Wenn die Xanthogenierungszeit verkürzt werden soll, weil man z. B. ein kürzeres Band 14 verwenden oder dessen Laufgeschwindigkeit erhöhen will, kann ein Beschleuniger, wie gasförmiges Ammoniak, durch ein Rohr 19 in die Kammer 15 eingeführt werden.If the xanthation time is to be shortened, because one z. B. use a shorter band 14 or want to increase its running speed, an accelerator such as gaseous ammonia can be used a tube 19 can be inserted into the chamber 15.

Das mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellte Cellulosexanthogenat ist gleichmäßiger xanthogeniert als das Produkt, das durch das übliche Trommelverfahren erhalten wird, weil sich große Teilchen, die das Eindringen von Schwefelkohlenstoff erschweren, nicht bilden können. Da außerdem die Alkalicellulose mit der genau richtigen Menge von Schwefelkohlenstoff getränkt wird, braucht man keinen Überschuß unter Explosionsgefahr zu entfernen. Die Kosten für die Wiedergewinnung werden eingespart.The cellulose xanthate produced with the device according to the invention is xanthated more uniformly than the product obtained by the usual tumbling process because it is large Particles that make it difficult for carbon disulfide to penetrate cannot form. Since also the alkali cellulose is soaked with just the right amount of carbon disulfide, one needs do not remove any excess with the risk of explosion. The cost of reclamation will be saved.

Die Vorrichtung eignet sich auch für Alkalicelluloseteilchen, die nach dem Aufschlämmverfahren hergestellt worden sind.The device is also suitable for alkali cellulose particles produced by the slurry process have been manufactured.

Claims

Patent claims:

1. Apparatus for sulfiding alkali cellulose, in which a substantially gas-tight Sulphiding chamber with essentially gas-tight means for charging the sulphiding chamber with measured amounts of alkali cellulose and liquid carbon disulfide, a conveyor belt for the reaction material in the sulphiding chamber and with essentially gas-tight discharge means for the reaction material from the sulphiding chamber is provided, characterized by a V-shaped arrangement of the approximately to half immersed in carbon disulfide conveyor belt (4) in the sulfidation chamber (2), one from the upper wall of the sulphidation chamber (2) vertically downwards to the apex of the V-shaped conveyor belt extending barrier wall (9), one to the sulfiding chamber (2) directly adjoining chamber (15) with an endless conveyor belt (14), an adjustable pair of pressure rollers (7, 8) as the only connection between the chambers (2, 15) and a screw conveyor

(18) as discharge means for the cellulose xanthate from the chamber (15).

2. Apparatus according to claim 1, characterized by an inlet opening (11) for inert gas into the chamber (2) and an inlet opening

(19) for a sulphidation accelerator in the chamber (15).

Documents considered: German Patent No. 696 518; French Patent No. 700 710; British Patent Nos. 350,515, 691,756; U.S. Patent No. 1,842,688.

1 sheet of drawings