DE1668347A1

DE1668347A1 - Verfahren zum Reinigen roher Hydroxyaethylcellulose

Info

Publication number: DE1668347A1
Application number: DE19671668347
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl-Chem Dr Meyer; Klaus Dipl-Chem Dr Warzecha
Original assignee: Kalle GmbH and Co KG
Current assignee: Kalle GmbH and Co KG
Priority date: 1967-12-20
Filing date: 1967-12-20
Publication date: 1971-09-16
Also published as: NL6818424A

Description

Beschreibung Verfahren-zum Reinigen roher Hydroxyathylcellulose Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen eines bei der Herstellung wasserlöslicher Hydroxyäthylcellulose anfallenden Alkali-, insbesondere Natriumhydroxid enthaltenden Rohproduktes.
Hydroxyäthylcellulose wird durch Umsetzen von Alkalicellulose mit Athylenoxid hergestellt. Man erhält dabei ein Rohprodukt, welches Alkalihydroxid, meist Natriumhydroxid, enthält. Das Entfernen des Alkalihydroxids aus dem Rohprodukt wurde, wenn die hergestellte Hydroxyäthylcellulose wasserlöslich war, mit einem Gemisch aus organischen Ldsungsmitteln vorgenommen, nachdem man vorher das Alkalihydroxid durch Zugabe einer organischen SSure in ein Salz, beispielsweise durch Zugabe von Essigsäure in das Acetat umgewandelt hatte. Bei der aus wirtschaftlichen Gründen erforderlichen Rückgewinnung des zum Auswaschen angewendeten Lösungsmittelgemisches bleibt als Abfallprodukt das Alkalisalz der betreffenden organischen S§ure zurUck.
Bei einem anderen bekannten Verfahren vernetzt man die in dem Rohprodukt enthaltene Hydroxyäthylcellulose mit Glyoxal, so daß sie wasserunlöslich wird, und wäscht dann mit kaltem Wasser unter Einhalten eines pH-Wertes von 2 bis 6.
Nach einem dritten bekannten Verfahren neutralisiert man mit PropionsSure, Benzoesäure oder Salpetersäure oder einer Mischung von Essigsäure und SalpetersEure und wäscht dann mit einer 70-bis 90% igen wässrigen '.
Lösung von Isopropylalkohol, sec.-oder tert.-Butylalkohol, Aceton oder Dioxan aus (wobei eine wässrige Aceton-oder Dioxanlosung im Palle der Neutralisation mit Propionsfiure nicht verwendet wird).
Bei dem zuerst genannten bekannten Verfahren muR man ein Abfallprodukt beseitigen, das eine Belastung für das Abwasser ist, indem Salze organischer Säuren einen hohen biologischen Sauerstoffbedarf des Abwassers, einen hohen sogenannten BSB-Wert, verursachen. Das an zweiter Stelle genannte Verfahren hinterläßt entazeder ein leicht saures, oft nur langsam lösliches Produkt, dessen Viscositätswert infolge der teilweise bestehenbleibenden Vernetzung erhöht ist, oder macht es erforderlich, daß man zur Vermeidung dieser Nachteile einen nicht unbeträchtlichen Verlust an Hydroxyäthylcellulose in Kauf nehmen muß ; auch ist dieses Verfahren ziemlich eng an das Einhalten bestimmter Auswaschtemperaturen und Auswaschzeiten gebunden. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens ist es, daß es ein zweimaliges Troclmen des CelluloseSthers erfordert. Das an dritter Stelle genannte Verfahren hat, ausgenommen im EFalle einer Verwendung von Salpetersäure als Neutralisationsmittel, den gleichen Nachteil wie das zuerst genannte Verfahren, daß es das Abwasser stark belastet.
Allen genannten bekannten Verfahren ist gemeinsam, daß die gesamte Masse des Rohproduktes vor dem Auswaschen mit einem zugesetzten Reaktionsmittel intensiv durchgemischt werden muß, was Aufwand an Energie erfordert und die Raum-Zeit-Ausbeute vermindert.
Weiterhin haben die genannten bekannten Verfahren den Nachteil, daß bei Verwendung von einer stark korrodierend wirkenden Säure, wie beispielsweise Salpetersäure, die gesamte zur Neutralisation erforderliche Menge in eine RUhrwerks-Apparatur gegeben werden muß, so daß diese von der auftretenden Korrosion befallen wird.
Auch kann man viele der zur Neutralisation verwendeten Säuren, wie beispielsweise Salpetersäure, aus technischen Grtnden nur in mit Wasser verdünnter Form anwenden, wodurch eine gewisse Menge Wasser in die rohe Hydroxyäthylcellulose eingebracht wird, und der rohe Celluloseäther muß dieser Menge entsprechend weitergehend getrocknet sein, wenn Verklumpen des Celluloseäthers mit Sicherheit ausgeschlossen sein soll.
Aufgabe der Erfindung war es, fUr rohe Hydroxyäthylcellulose ein Reinigungsverfahren zur Verfügung zu stellen, das einfach durchführbar ist und einen Abfall hinterläßt, der das Abwasser weniger stark belastet als Salze organischer SSuren.
Das Verfahren gemäß der Erfindung geht aus von dem bekannten Verfahren zum Reinigen eines bei der Herstellung wasserlöslicher Hydroxyäthylcellulose anfallenden Aikalihydroxid enthaltenden Rohproduktes durch Neutralisieren des Alkalihydroxids und Auswaschen des Rohproduktes mit einem Methanol und gegebenenfalls Aceton enthaltenden Gemisch aus organischen Lösungsmitteln unter Wiedergewinnung des Lösungsmittelgemisches durch Abdestillieren von der Waschflüssigkeit und ist dadurch gekennzeichnet, daß man das Auswaschen vor dem Neutralisieren und mit einem Gemisch aus 50 bis 70-Vol.-% Methanol und 50 bis 30 Vol.-% Aceton oder Isopropanol durchführt, die Waschfldssigkeit mit Phosphorsäure, Salpetersäure, Salzsdure oder Schwefelsäure neutralisiert und die neutralisierte WaschflUssigkeit der Destillation unterwirft.
Das Verfahren gemäß der Erfindung beruht auf der überraschenden Erkenntnis, daß Hydroxyäthylcellulose bei der angegebenen Zusammensetzung der Waschflüssigkeit in einer methylalkoholischen Alkalilauge praktisch unlöslich ist und daher das bei ihrer Herstellung erhaltene Rohprodukt mit einer sehr viel Methylalkohol enthaltenden Waschflüssigkeit ausgewaschen werden kann, ohne das Rohprodukt zu neutralisieren. Das macht das Verfahren billig und einfach und ermöglicht, dabei zu einem Abfallsalz zu kommen, durch welches ein Abwasser verhältnismäßig unerheblich belastet wird. Das Verfahren ist bereits dann vorteilhaft, wenn es in der Weise angewendet wird, daß mit ihm nur ein Teil des Alkalihydroxids aus dem Rohprodukt entfernt wird. Es wird in jedem Fall auf verhältnismäßig einfache Weise eine Entlastung des Abwassers erzielt. Ein etwaiger Restgehalt an Alkalihydroxid kann gegebenenfalls in bekannter Wise neutralisiert werden und in der Hydroxycellulose verbleiben oder in bekannter Weise entfernt werden.
Das Verfahren vermindert in Kosten sparender Weise die Abwasserbelastung, die durch Beseitigung des ausgewaschenen Alkaligehalts erforderlich ist. Es vermeidet oder vermindert ferner die Korrosion der benutzten Mischapparatur Mnd vermeidet oder vermindert das Einbringen von Wasser in den Celluloseäther. Es arbeitet praktisch verlustfrei, läßt die Hydroxyathylcellulose unverändert und benötigt keine lästigen Beimengungen, wie e ra Beispiel Aus 100 g Zellstoff hergestellte rohr Hydroxyäthylcellulose, mit einem Gehalt von 31, 5 Natriumhydroxid wurde bei Raumtemperatur 4mal mit jedesmal 2 Litern eines Gemisches aus 50 Vol.-Teilen Methanol und 50 Vol.-Teilen Aceton gewaschen. In der folgenden Tabelle ist die Henge des mit den Waschflüssigkeiten herausgelösten Natriumhydroxids angegeben.
1. Waschflüssigkeit 16,12 g NaOH 2. Waschflüssigkeit 6,76 g NaOH 3. Waschflüssigkeit 3,00 g NaOH 4. Waschflüssigkeit 1,84 g NaOH zusammen ,72 g NaOH.
Durch das viermalige Waschen sind demnach 88 % des im Rohprodukt ursprUnglich vorhandenen Natriumhydroxids entfernt worden.
Der Restgehalt an Natriumhydroxid wurde in einem Fall mit Essigsäure neutralisiert und nach bekanntem Verfahren das gebildete Natriumacetat ausgewaschen.
Die nach dem Entfernen der Lösungsmittel aus allen angewendeten Waschflüssigkeiten im Rückstand verbliebenen salzhaltigen SUmpfe verursachten je kg hergestellter Hydroxyäthylcellulose eine Abwasserverschmutzung, die im konventionellen BSB-Wert (Wert nach. fünf Tagen) ausgedrückt 230 g betrug.
Wurde der Restgehalt an Natriumhydroxid mit Salpetersäure neutralisiert, war die Abwasserverschmutzung insgesamt nur 170 g BSB.
Wurde dagegen der gesamte Alkalihydroxidgehalt von 31 5 NaOH je 100 g Cellulose vor dem Auswaschen der rohen Hydroxyäthylcellulose mit Eisessig neutralisiert, dann ergab der nach dem Auswaschen zurUckbleibende Salzsumpf eine Abwasserbelastung von 450 bis 470 g BSB.

Claims

P a t e n t a n s p r u c h Verfahren zum Reinigen eines bei der Herstellung wasserlöslicher Hydroxyäthylcellulose anfallenden Alkalihydroxid enthaltenden Rohproduktes durch Neutralisieren des Alkalihydroxids und Auswaschen des Rohproduktes mit einem Methanol und gegebenenfalls Aceton enthaltenden Gemisch organischer Losungsmittel unter Wiedergewinnung des Lösungsmittelgemisches durch Abdestillieren von der Waschflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß man das Auswaschen vor dem Neutralisieren und mit einem Gemisch aus 50 bis 70 Vol.-% Methanol und 30 bis 50 Vol.-% Aceton oder Isopropanol durchführt, die Waschflüssigkeit mit Phosphorsäure, Salpetersäure, Salzsäure oder Schwefelsäure neutralisiert und die neutralisierte Waschflüssigkeit der Destillation unterwirft.