DE2433633C2 - Diethylaminohydroxypropyl celluloses of structure I or II and processes for their preparation - Google Patents
Diethylaminohydroxypropyl celluloses of structure I or II and processes for their preparationInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Diäihylaminohydroxypropylcellulosen der Struktur I oder II und Verfahren zu ihrer Herstellung.The invention relates to diethylaminohydroxypropyl celluloses of structure I or II and processes for their preparation.
Die genannten Dtathylaminohydroxypropylcellulosen besitzen die Eigenschaften von Basen und können als Ionenaustauscher, beispielsweise zur Trennung, Isolierung und Reinigung biochemischer Objekte, als Komplexbildner, beispielsweise zum Reinigen und Konzentrieren von Metallen, als Katalysatoren usw. verwendet werden.The above-mentioned ethylaminohydroxypropyl celluloses have the properties of bases and can be used as ion exchangers, for example for separation, isolation and cleaning of biochemical objects, as complexing agents, for example for cleaning and concentrating of metals, as catalysts, etc.
Es sind Diäthylaminohydroxypropylcellulosen aus Cellulose der Struktur I oder 11 bekannt, welche höchstens .1.6 Ciew -Λ. bzw höchstens 6.3 Gew-% Stickstoff entsprechend den genannten Strukturmodifikationen enthalten (siehe beispielsweise R. M. Noreyka. 1. I. Sdanawttschus. Cellulose Chem. Technol.. 1971. 5. 117; Montegudei G.. Pelniures. Pigments, vernls. I9S8. 34, 204fr.. 271 ff. 311 ff; FR-PS Il 30 231). Die Fähigkeit der genannten Cellulosen der Struktur I. Wasserdampf zu sorbieren. betragt höchstens 7,3%, die der Struktur Il höchstens 11% bei einer Temperatur von 20* C und einer relativen Feuchtigkeit von 63% (die Große der Sorption berechnet man, bezogen auf das Gewicht der lufttrockenen Cellulose)They are diethylaminohydroxypropyl celluloses made from cellulose of structure I or 11 known, which at most .1.6 Ciew -Λ. or a maximum of 6.3% by weight nitrogen accordingly contain the structural modifications mentioned (see, for example, R. M. Noreyka. 1. I. Sudanavchus. Cellulose Chem. Technol. 1971. 5. 117; Montegudei G. Pelniures. Pigments, vernls. I9S8. 34, 204fr. 271 ff. 311 ff; FR-PS Il 30 231). The ability of said celluloses of structure I. to sorb water vapor. amounts to a maximum of 7.3%, that of the Structure II at most 11% at a temperature of 20 * C and a relative humidity of 63% (the size of the sorption is calculated based on the Weight of air-dry cellulose)
Aus den genannten Druckschriften sind auch Verfahren zur Herstellung der oben beschriebenen Dläthyläffilnohydroxycellulosen aus Cellulose der Struktur I oder II durch Behandlung von Cellulose bzw. von Alkalicellulose mit Diathylepoxlpropylamln und anschließende Reinigung des Endprodukts (Waschen mit Wasser und Extraktion mit organischen Lösungsmitteln) bekannt. In den genannten Verfahren erhält man Dläthylamlnohydroxypropylcellulosen der Struktur I, die höchstens 1,6 Gew.-% Stickstoff enthalten, durch Behandlung von lufttrockenen BautnwoUcelluIosen mit Diäthylepoxipropylamin in Gegenwart von Wasser und die Diäthylaminohydroxypropylcellulosen der Struktur IL, die höchstens 63 Gew.-% Stickstoff enthalten, durch die Behandlung von Alkalicellulose!! mit Diäthylepoxipropylamin.There are also methods from the publications mentioned for the production of the above-described Dläthyläffilnohydroxycellulosen from cellulose of structure I or II by treating cellulose or alkali cellulose with Dietylepoxlpropylamln and subsequent cleaning of the end product (washing with water and extraction with organic solvents). In the process mentioned gives diethylamine hydroxypropyl celluloses of structure I, which contain at most 1.6 wt .-% nitrogen, by treating air-dry BuildnwoUcelluloses with diethyl epoxypropylamine in the presence of water and the diethylaminohydroxypropyl celluloses of structure IL, which contain at most 63% by weight nitrogen, by the treatment of alkali cellulose !! with diethylepoxipropylamine.
Ein Nachteil der bekannten DiäthylaminohydroxypropyiceUulosen ist die ungenügende strukturelle Zugänglichkeit der Reaktionsmittel. Die ZugänglichkeitA disadvantage of the known DiethylaminohydroxypropyiceUulosen is the insufficient structural accessibility of the reactants. The accessibility
ία wird durch Wasserdampfsorption ermittelt. Außerdem sind die genannten Cellulosen bedeutend verfärbt.ία is determined by water vapor absorption. aside from that the celluloses mentioned are significantly discolored.
Eine Erhöhung der Fälligkeit, Wasserdämpfe zu sorbieren, und entsprechend die Zugänglichkeit der Diäthylaminohydroxypropylcellulosen aus Cellulose sowohl derAn increase in the maturity of sorbing water vapors, and accordingly the availability of diethylaminohydroxypropyl celluloses made of cellulose both the
IS Struktur I als auch der Struktur II würde es möglich machen, die Qualitiät der genannten Produkte zu verbessern sowie deren Verwendungsbereich zu erweitern.IS Structure I as well as Structure II would make it possible to improve the quality of the products mentioned as well as to expand their area of use.
Ein Nachteil der bekannten Verfahren li-t Herstellung von Diäthylaminohydroxypropylcellulosen ist es, daß sie es nicht gestatten. Produkte zu erhalten, welche bei einer Temperatur von 20° C und einer relativen Feuchtigkeit von 63% aber 73% Wasserdampf, im Falle der Ceiiuiosen der Struktur I. und Ober 11% im Falle der Cellulosen der Struktur H. zu sorbieren. Die Fähigkeit der genannten Cellulosen. Wasserdampf zu sorbieren, ist vom Stickstoffgehalt extrem abhängig. Diese Abhängigkeit wird auch bei anderen Cellulosen beobachtet (s. beispielsweise »Fortschritte der Chemie der Zellulose und Stärke« unter Redaktion von J. Honiman, Verlag der ausländischenA disadvantage of the known methods li-t producing Diäthylaminohydroxypropylcellulosen it is that they do not allow it. To obtain products which sorb at a temperature of 20 ° C and a relative humidity of 63% but 73% water vapor, in the case of the celluloses of the structure I. and over 11% in the case of the celluloses of the structure H. The ability of said celluloses. Sorbing water vapor is extremely dependent on the nitrogen content. This dependence is also observed in other celluloses (see, for example, "Advances in the chemistry of cellulose and starch" edited by J. Honiman, Verlag der foreign
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu vermeiden.The purpose of the present invention is to avoid the disadvantages mentioned.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. Diäthylaminohydroxypropylcellulosen
aus Cellulose der Struktur I und H herzustellen, die erhöhte Fähigkeit Wasserdampf
zu sorbieren. erhöhte Reaktionsfähigkeit und geringere Färbung aufweisen, sowie ein Verfahren zu Ihrer Herstellung
zu entwickeln.
Diese Aurgabe wird dadurch gelöst, daß Dläthylaminohydroxypropylcellulosen
aus Cellulose der Struktur I oder II bereitgestellt werden, welche höchstens 1.6 Gew.-%
Stickstoff Im Falle der Struktur I und höchstens 6.3 Gew-% Stickstoff tm Falle der Struktur II enthalten, und
daß Ihre Fähigkeil. Wasserdampf zu sorbieren. 7.5 bisThe invention is based on the object. Manufacture diethylaminohydroxypropyl celluloses from cellulose of structure I and H, the increased ability to sorb water vapor. be more responsive and less colored, and develop a process for their manufacture.
This aurage is achieved in that Dläthylaminohydroxypropylcellulosen are made from cellulose of structure I or II, which contain a maximum of 1.6 wt .-% nitrogen in the case of structure I and a maximum of 6.3 wt% nitrogen t in the case of structure II, and that your ability. To sorb water vapor. 7.5 to
« 14%. im Falle der Struktur 1. und 11.5 bis 36%. im Falle der Struktur II, bei einer Temperatur von 20* C und einer relativen Feuchtigkeit von 63% beträgt.«14%. in the case of structure 1. and 11.5 to 36%. in the event of of structure II, at a temperature of 20 * C and one relative humidity of 63%.
Die erfindungsgemäßen Dläthylamlnohydroxypropylcellulosen. die erhöhte Fähigkeit aufweisen Wasserdampf bei gleichem Gehalt (gegenüber dm bekannten Fällen) an Stickstoff zu sorbieren, werden durch eine hohe lugängllchkelt. erhöhte Reaktionsfähigkeit, beispielsweise bei de. Acelyllerung, erniedrigte Färbung gekennzeichnet und können, wie oben gesagt. In verschiedenenThe diethylamine hydroxypropyl celluloses according to the invention. the increased ability to have water vapor with the same content (compared to the known cases) to sorb in nitrogen are achieved by a high lugängllchkelt. increased responsiveness, for example both. Acelyllerung, decreased coloration and can, as mentioned above. In different
» Bereichen der Wissenschart und Technik Verwendung finden.»Find use in areas of science and technology.
Besonders bevorzugte Diathylamlnohydroxypropylcellulosen
sind die der Struktur I. die 1.6 Gew-% Stickstoff
enthalten und die 14% Wasserdampf sorbieren können, und der Struktur II. die 6.3 Gew-% Stickstoff enthalten
und die 36% Wasserdampf sortieren können, jeweils bei
einer Temperatur von 20° C und einer relativen Feuchtigkeit von 63%.
Die Dläthylamlnohydroxypropylcellulosen mit den
oben beschriebenen Eigenschaften erhält man erfindungsgemäß dadurch, daß man Dläthylamlnohydroxypropylcellulosen
der Struktur I, welche höchstens 1,6 Gew.-* Stickstoff enthalten und die höchstens 73%Particularly preferred diethylamine hydroxypropyl celluloses are those of structure I. which contain 1.6% by weight of nitrogen and which can sorb 14% water vapor, and structure II. Which contain 6.3% by weight of nitrogen and which can sort 36% water vapor, each at a temperature of 20% ° C and a relative humidity of 63%.
The Dläthylamlnohydroxypropylcellulosen with the properties described above are obtained according to the invention by Dläthylamlnohydroxypropylcellulosen of structure I, which contain a maximum of 1.6 wt .- * nitrogen and which contain a maximum of 73%
I Wasserdampf bei einer Temperatur von 20° C und einer j relativen Feuchtigkeit von 63% sorbleren können und die ' durch Behandeln mit Cellulose mit Diäthylepoxipropylamin in bekannter Weise erhalten worden sind, bzw. der Struktur II, welche höchstens 6,3 Gew.-% Stickstoff enthalten und die höchstens 11% Wasserdampf bei einer Temperatur von 20° C und einer relativen Feuchtigkeit von 63% sortieren können und die durch Behandein von Alkalicellulose mit Diäthylepoxipropylamin in bekannter Weise erhalten worden sind, mit mindestens 0,1 MoI Essigsäure oder deren wässerigen Lösungen pro Mol Dläthylaminohydroxypropylgruppen behandelt und die erhaltenen Produkte, wenn sie nicht unmittelbar nach !her Herstellung verwendet werden, mit Wasser wäscht und bei einer Temperatur von 20 bis 30° C trocknet.I water vapor at a temperature of 20 ° C and one j relative humidity of 63% can sorbleren and the 'by treating with cellulose with diethylepoxipropylamin have been obtained in a known manner, or the structure II, which contain a maximum of 6.3 wt .-% nitrogen and the maximum 11% water vapor at a temperature of 20 ° C and a relative humidity of 63% can sort and that by treating Alkali cellulose with diethyl epoxypropylamine in known Manner have been obtained with at least 0.1 mol acetic acid or its aqueous solutions per mole Dläthylaminohydroxypropylgruppen treated and the products obtained, if not immediately after Used for manufacture, washed with water and dried at a temperature of 20 to 30 ° C.
Man behandelt zweckmäßig mit Essigsäure oder den wässerigen Lösungen Diäthylaminohydroxypropylcellulosen aus Cellulose der Stnikur I oder II. die 1,6 Gew.-% bzw. 6,3 Gew.-% Stickstoff entsprechend den genannten Strukturen enthalten und die Fähigkeit besitzen, 5,6 bis 5,7 bzw. 9% Wasserdampf bei einer Temperatur von 20° C und einer relativen Feuchtigkeit von 63% entsprechend den genannten Strukturen zu sorbleren.It is expedient to treat with acetic acid or the aqueous solutions of diethylaminohydroxypropyl celluloses from cellulose of the Stnikur I or II. the 1.6% by weight or 6.3% by weight of nitrogen corresponding to those mentioned Structures contain and have the ability to absorb 5.6 to 5.7 or 9% water vapor at a temperature of 20 ° C and a relative humidity of 63% according to the structures mentioned.
Man behandelt zweckmäßig die Ausgangs-Diäthylaminohydroxypropylcellulosen mit Essigsäure oder deren wässerigen Lösungen in einer Menge von mindestens 1 Mol Essigsäure pro 1 Mol Diäthylamlnohydroxypropylgruppen. The starting diethylaminohydroxypropyl celluloses are expediently treated with acetic acid or its aqueous solutions in an amount of at least 1 mole of acetic acid per 1 mole of diethylamine hydroxypropyl groups.
In dem Falle, wo durch die Behandlung der Ausgangs-Oiäthylaminohydroxypropylcellulosen mit Essigsäure oder deren Lösungen erhaltenen Produkte nicht unmittelbar nach ihrer Herstellung verwendet werden, wird die Essigsäure durch Waschen mit Wasse·· entfernt und das erhaltene Produkt dann bei einer Temperatur von 20 bis 30° C getrocknet. »In the case where by the treatment of the starting Oiäthylaminohydroxypropylcellulosen products obtained with acetic acid or its solutions are not used immediately after their preparation, the Acetic acid removed by washing with water and that product obtained is then dried at a temperature of 20 to 30 ° C. »
Der Behandlung können erfindungsgemäß Dläthylaminohydroxypropylcellulosematerialien beliebiger Herkunft (beispielsweise aus nativer oder regenerierter Cellulose) und beliebiger Form (Fasern, Papier, Gewebe, Garn, Filme usw.) unterworfen werden. Es kann dabei die Behandlung sowohl lufttrockener Dläthylamlnohydroxypropylcellulosemateriallen als auch von Cellulosematerlallen im nassen Zustand, die nach den bekannten Verfahren erhalten worden sind, vorgenommen werden. Dadurch wird im letzteren Fall die Stufe einer Zwischentrocknung vermieden.According to the invention, diethylaminohydroxypropyl cellulose materials can be used for the treatment of any origin (e.g. from native or regenerated cellulose) and any shape (fibers, paper, fabric, yarn, Films, etc.). The treatment of air-dry diethylamine hydroxypropyl cellulose materials can be used as well as cellulose materials in the wet state, which are made according to the known processes have been obtained. In the latter case, this becomes the stage of intermediate drying avoided.
Das Verfahren zur Herstellung von Dläthylamlnohydroxypropylcellulosen aus Cellulose der Struktur I oder II, die erhöhte Fähigkeit besitzen. Wasserdampf zu sorbieren, wird wie folgt durchgeführt.The process for the production of Dläthylamlnohydroxypropylcellulosen made of cellulose of structure I or II, which have increased ability. To sorb water vapor, is carried out as follows.
Die Ausgangs-Diäthylamlnohydroxypropylcellulosen aus Cellulose der Struktur I oder II werden mit Essigsaure oder deren wässerigen Losung In einer Menge von mindestens 0,1 Mol. vorzugsweise mindestens 1 Mol, Essigsäure pro 1 Mol Diäthylamlnohydroxypropylgruppen benetzt. Bei der Behandlung der Ausgangs-Diäthylamlnohydroxypropylcellulosen kann ein beliebiges Gewichtsverhältnis der Flüssigkeit zum Cellulosematerlal In Abhängigkeit einer möglichst gleichmäßigen Benetzung des Materials angewandt werden, wobei das Molverhaitnls der Essigsäure zu den Diäthylaminohydroxypropylgruppen, wie oben gesagt, mindestens 0,1 : I beträgt.The starting diethylamine hydroxypropyl celluloses made from cellulose of structure I or II are treated with acetic acid or their aqueous solution in an amount of at least 0.1 mol, preferably at least 1 mol, Acetic acid per 1 mole of diethylamine hydroxypropyl groups wetted. When treating the starting diethylamine hydroxypropyl celluloses Any weight ratio of liquid to cellulose material can be used Depending on the most uniform possible Wetting of the material can be applied, the molar ratio of acetic acid to the diethylaminohydroxypropyl groups, as stated above, is at least 0.1: I.
Die Konzentration der verwendeten Essigsäure Ist vom Standpunkt der Fähigkeit der erhaltenen Produkte, *5 Wasserdampf zu sorblereVi, nicht entscheidend und man wählt sie, ausgehend von den bestimmten technologischen Überlegungen.The concentration of acetic acid used is dated Viewpoint of the ability of the products obtained, * 5 Water vapor to sorblereVi, not decisive and one chooses them starting from the particular technological Considerations.
Wenn beispielsweise das erhaltene Produkt als Ausgangsmaterial für eine nachfolgende Acetylferung unter Verwendung von Eisessig als Reaktlonsmedium eingesetzt werden wird, führt man zweckmäßigerweise die Behandlung der Diäthylamlnohydroxypropylcellulosen mit Eisessig durch. Dabei ersetzt man zweckmäßig vor der Acetylierung die verbrauchte Essigsäure durch frische. Soll das erhaltene Produkt in wässerigen Medien verwendet werden, führt man zweckmäßig die Behandlung der Diäthylaminohydfoxypropylcellulosen ctarch Verdünnen mit Essigsäurelösungen und anschließendes Waschen des Produktes von der Säure mit Wasser durch.For example, if the product obtained is used as a starting material for a subsequent Acetylferung under Use of glacial acetic acid used as reaction medium The treatment of diethylamine hydroxypropyl celluloses is expediently carried out with glacial acetic acid. It is advisable to replace the used acetic acid with fresh before the acetylation. If the product obtained is to be used in aqueous media, the treatment is expediently carried out of diethylaminohydfoxypropylcelluloses ctarch Dilute with acetic acid solutions and then wash the product from the acid with water.
Einen besondes wesentlichen Einfluß übt die Konzentration der Essigsäure auf die Färbung der erhaltenen Produkte aus. Die Tabelle 1 enthält Angaben Ober die Färbvng verschiedener Proben der Diäthylaminohydroxypropylcellulosen vor und nach ihrer Behandlung mit Essigsäure verschiedener Konzentration.The concentration of acetic acid has a particularly important influence on the color of the obtained Products from. Table 1 contains information about the coloring of various samples of the diethylaminohydroxypropyl celluloses before and after their treatment with acetic acid of various concentrations.
In Gegenwart
vofl 20%igem
NaOH
bei 95° C
In Gegenwart
von 20%igem
NaOH
bei 95° CIn present
of 20%
NaOH
at 95 ° C
In present
of 20%
NaOH
at 95 ° C
In Gegenwart
von Wasser
bei 600CIn present
of water
at 60 0 C
In Gegenwart
von Wasser
bei 95° CIn present
of water
at 95 ° C
2,8 braun gelb hellgelb2.8 brown yellow light yellow
1,4 hellbraun - weiß1.4 light brown - white
1,0 hellgelb weiß1.0 light yellow white
1,61.6
gelb hellgelb weißyellow light yellow white
Die Behandlung mit Essigsäure oder deren wässerigen Lösungen verändert den Stickstoffgehalt In den erhaltenen Produkten, verglichen mit den Ausgangs-Diälhylamlnohydroxypropylceliulosen, nicht.Treatment with acetic acid or its aqueous solutions changes the nitrogen content in the obtained Products, compared to the starting diethylamine hydroxypropyl cellulose, not.
Die Dauer der Behandlung der Ausgangs-Dläthylaminohydroxypropylcellulosen kann von einigen Minuten bis zu einigen Stunden schwanken. Eine Erhöhung der Dauer beeinflußt die Qualität der erhaltenen Produkte nicht. Die Behandlungsdauer wird gewöhnlich ausgehend von den konkreten technologischen Überlegungen gewählt.The duration of the treatment of the starting diethylaminohydroxypropyl celluloses can vary from a few minutes to a few hours. An increase in Duration does not affect the quality of the products obtained. The duration of treatment is usually starting from chosen by the specific technological considerations.
Wenn durch die Behandlung der Ausgangs-Dläthylamlnohydroxypropylcellulosen mit Essigsäure oder deren wässerigen Lösungen erhaltenen Produkte unmittelbarIf by treating the starting Dläthylamlnohydroxypropylcellulosen products obtained with acetic acid or its aqueous solutions directly
nach ihrer Herstellung nicht verwendet werden, werden sie von der Essigsäure mit Wasser gewaschen und getrocknet. Die Trocknung erfolgt bei einer Temperatur von 20 bis 300C durchgeführt. Eine Erhöhung der Trocknungstemperatur über den genannten Bereich wirkt sich auf die Fähigkeit der erhaltenen Produkte. Wasserdampf zu sortieren, negativ aus. So sobiert beispielsweise die Diäthylaminohydroxypropylcellulose aus Cellulose der Struktur I, die durch die Behandlung der lufttrockenen Baumwollcellulose mit Diäthylepoxipropylamin in Gegenwart von Wasser erhalten wird und 1,6 Gew.-s, Stickstoff enthält, nach der erfindungsgemäßen Behandlung und Trocknung bei Zimmertemperatur 14% Wasserdämpfe bei einer Temperatur von 2& C und einer relativen Feuchtigkeit von 63*.. während nach der Trocknung des genannten Produkes, erhalten nach der vorliegenden Erfindung, bei einer Temperatur von 95 bis 100° C seine Fähigkeit, Wasserdampf unter den oben genannten Bedingungen zu sorbleren, nur noch S bis 6% beträgt.After they are not used, they are washed with water by the acetic acid and dried. The drying is carried out at a temperature of from 20 to 30 ° C. An increase in the drying temperature above the stated range affects the ability of the products obtained. To sort out water vapor, negative. For example, the diethylaminohydroxypropyl cellulose of structure I, which is obtained by treating the air-dry cotton cellulose with diethyl epoxypropylamine in the presence of water and contains 1.6% by weight of nitrogen, absorbs 14% water vapors after the treatment according to the invention and drying at room temperature a temperature of 2 ° C and a relative humidity of 63 ° .. while after the drying of the product mentioned, according to the present invention, at a temperature of 95 to 100 ° C, its ability to sorbleren water vapor under the conditions mentioned above, only still S to 6%.
Wie oben bereits ausgeführt worden 1st, mach es das vorgeschlagene Verfahren möglich, biäthyiaminohydroxypropylcellulosen mit erhöhter Reaktionsfähigkeit zu erhalten. Die in der Tabelle 2 angeführten Angaben zeugen von dem positiven Einfluß der Behandlung mit Essigsäure oder deren wässerigen Lösungen auf die Reaktionsfähigkeit der Diäthylaminohydroxypropylcellulosen in einer anschließenden Acetylierung. Die Untersuchungen wurden an Proben der Diäthylaminoh/droxypropylcellulose aus Cellulose der Struktur I durchgeführt, weiche 1,6 Gew.-% Stickstoff enthält und die durch Aminierung der lufttrockenen Baumwollcellulose mit Di-Sthylepoxlpropylamin in Gegenwart von Wasser erhalten worden sind. Einen Teil der Proben unterwarf man vor der Acetylierung einer Behandlung mit Essigsäure, während der andere Teil ohne Vorbehandlung mit Essigsäure acetyliert wurde. Die Acetylierung der Proben wurde nach der heterogenen Methode im Medium von Benzol In Gegenwart von 1.6% (bezogen auf das Gewicht der Probe) treier Überchlorsäure durchgeführt. In der Kolonne 2 und 3 der Tabelle 2 sind in dem Zähler Angaben angefahrt, die bei der Acetylierung von Proben erhalten wurden, die der erfindungsgemäßen Behandlung nicht unterworfen worden waren, und im Nenner Angaben, erhalten bei der Acetylierunp der Proben nach deren Vorbehandlung mit Eisessig.As stated above, the proposed method makes it possible to use biäthyiaminohydroxypropylcellulosen with increased responsiveness. The information given in Table 2 is evidence of the positive influence of treatment with acetic acid or its aqueous solutions on the reactivity of the diethylaminohydroxypropyl celluloses in a subsequent acetylation. The investigations were on samples of the diethylaminoh / droxypropylcellulose carried out from cellulose of structure I, which contains 1.6% by weight of nitrogen and which is obtained by amination of air-dry cotton cellulose with di-stylepoxylpropylamine have been obtained in the presence of water. Part of the rehearsals were submitted the acetylation one treatment with acetic acid, while the other part without pretreatment with acetic acid was acetylated. The acetylation of the samples was carried out according to the heterogeneous method in the medium of benzene Carried out in the presence of 1.6% (based on the weight of the sample) tertiary excess chloric acid. In the Columns 2 and 3 of Table 2 are entered in the counter information that is used in the acetylation of samples were obtained that had not been subjected to the treatment according to the invention, and in the denominator information, obtained during the acetylation of the samples after their pretreatment with glacial acetic acid.
Eisenbindeveimögen von
Diäthylaminohydroxypropylcellulosen *)Iron binding sheets from
Diethylaminohydroxypropyl celluloses *)
53,0/54.3
53.6/55.253.0 / 54.3
53.6 / 55.2
26,7/47,3 28,7/65,326.7 / 47.3 28.7 / 65.3
Aus der folgenden Tabelle 3 geht hervor, daß die erfindungsgemäßen Diäthylarninohydroxypropylcellulosen gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Ionenaustauschereigenschaften heslt/en.From the following Table 3 it can be seen that the invention Diethylamine hydroxypropyl celluloses improved ion exchange properties compared to the prior art heslt / en.
*) Die Sorption der Eisenionen erfolgte bei einer Temperatur von 25" C and einem pH-Wert von 4 wählend 20 min aus Fe CIj-Lösungen von einer Konzentration aufgrund Fe (UI) 2 000 mg/I. Das FloUenvcrbälinis bei der Sorption betrug 500. Die Litemturquelle ist R. M. Noreika, I. I. Sd>->awiuchus, Cellulose Chetn Techno!.. 1971. 5.117*) The sorption of the iron ions took place at a temperature of 25 "C and a pH value of 4 for 20 minutes from Fe CIj solutions from a concentration based on Fe (UI) 2,000 mg / l. The flow rate during sorption was 500. The source of literature is R. M. Noreika, I. I. Sd> -> awiuchus, Cellulose Chetn Techno! .. 1971. 5.117
Zum besseren Verstehen der vorliegenden Erfindung werden folgende Beispiele für die Herstellung von Diäthylaminohydroxypropylcellulosen aus Cellulose der Struktur I oder II, die erhöhte Fähigkeit besitzen. Was serdampf zu sorbieren. angeführt, in den Beispielen wird die Fähigkeit der Cellulosen, Wasserdampf zu sorbieren, durch Gleichgewichtsfeuchtigkeit bei einer Temperatur von 29° C und ener relativen Feuchtigkeit von 63%. berechnet auf das Gewicht der lufttrockenen Probe, gekennzeichnet.For a better understanding of the present invention, the following examples of the preparation of Diethylaminohydroxypropyl celluloses from cellulose of structure I or II, which have increased ability. What to sorb water vapor. is mentioned in the examples the ability of celluloses to absorb water vapor, by equilibrium humidity at a temperature of 29 ° C and a relative humidity of 63%. calculated on the weight of the air-dry sample, labeled.
Diäthylaminohydroxypropylceilulose gelber Farbe der Struktur I mit einem Stickstoffgehalt von 1.6 Gew-% und einer GlelchgewichtsfeuchUgkelt von 5.6 bis 5,7%. erhalten durch Aminierung der lufttrockenen Baumwollcellulose mit Diäthylepoxipropylamin In Gegenwart von Wasser, behandelte man mit Eisessig, Im Verhältnis von 300 Mol Essigsäure pro 1 Mol Dläthy.'jminohydroxypropylgruppen (das FlottenverhältnH betrug 20. Dieses bedeutet das Verhältnis des Volumens der zur Behandlung verwendeten Lösung zur Gewichtseinheit des zu behandelnden Cellulosemateriats). Die Behandlung wurde bei Zimmertemperatur durchgeführt, wonach das Produkt bis zur neutralen Reaktion mit Wasser gewaschen und bei Zimmertemperatur getrocknet wurde. Man erhielt ein Fasermaterial weißer Farbe mit einem Stickstoffgehalt von 1,6 Gew-% und einer Gleichgewlchtsfejchtigkelt von 14%.Diethylaminohydroxypropyl cilulose of yellow color of structure I with a nitrogen content of 1.6% by weight and an equilibrium moisture content of 5.6 to 5.7%. obtained by amination of the air-dry cotton cellulose with diethyl epoxypropylamine in the presence of Water, treated with glacial acetic acid, in the ratio of 300 moles of acetic acid per 1 mole of diethy.'jminohydroxypropyl groups (The liquor ratio was 20. This means the ratio of the volume to the treatment solution used to unit weight of the cellulose material to be treated). The treatment was carried out at room temperature, after which the product was washed with water until neutral and dried at room temperature. A fiber material of white color with a nitrogen content was obtained of 1.6% by weight and an equilibrium strength of 14%.
Dläthylaminohydroxypropylcellulosen aus Cellulose der Struktur I mit verschiedenem Stickstoffgehalt und einer Glelehgev 'chtsfeuchtlgkeit von 5,5 bis 6%. erhalten durch Aminierung der lufttrockenen Baumwollcellulose mit Diäthylepoxipropylamin In Gegenwart von Wasser, behandelte man mit 10%lger wässriger Lösung von Essigsäure bei einem Flottenverhältnis von 20 und einer Temperatur von 25° C. Dann wurden die Produkte bis zur neutralen Reaktion mit Wasser gewaschen und bei einer Temperatur von 25° C getrocknet. Die Angaben über den Stickstoffgehalt In denDläthylaminohydroxypropylcellulosen from cellulose of structure I with different nitrogen content and an adhesive moisture content of 5.5 to 6%. obtain by amination of the air-dry cotton cellulose with diethyl epoxypropylamine in the presence of water, treated with 10% aqueous solution of Acetic acid at a liquor ratio of 20 and a temperature of 25 ° C. Then the products were bis washed with water to neutralize the reaction and dried at a temperature of 25 ° C. The information about the nitrogen content in the
und den erhaltenen Produkten, über die tssigsüuremengen in Mol (M1,,,,;) pro 1 Mol Diäthylaminohydroxypropylgruppen und über die Gleichgewichtsfeuchtigkelt der erhaltenen Produkte sind In der Tabelle 4 angeführt.and the products obtained, the amounts of acetic acid in moles (M 1 ,,,,;) per 1 mole of diethylaminohydroxypropyl groups and the equilibrium moisture content of the products obtained are shown in Table 4.
des gehalt,the salary,
Nr. des
BeispielsNo. of
Example
GleichgewichtsfeuchtigkeU, %Equilibrium humidity,%
der nach derthe after the
Ausgangs- Behandlung produkte mit Essigsäurelösung Starting treatment products with acetic acid solution
Stickstoffgehalt,
Gew.-·/,
Ausgangsverbindung Nitrogen content,
Weight · /,
Output compound
0,3
0,7
1,60.3
0.7
1.6
1010
1515th
238
21
12238
21
12th
7,47.4
1111th
10,8
10
910.8
10
9
11,5
20
27
3611.5
20th
27
36
Diäthylaminohydroxypropylcellulose aus Cellulose der Struktur I mit einem Stickstoffgehalt von 1.5 Gew.-λ, und einer Gleichgewichtsfeuchtigkelt von 7.3%. erhalten durch Aminierung der lufttrockenen Baumwollcellulose mit Diäthylepoxipropylamin In Gegenwart von Wasser, behandelte man mit Essigsäure verschiedener Konzentra- » tion bei einem Flottenverhältnis von 20 und Zimmertemperatur. Dann wurde das Produkt bis zur neutralen TabelleDiethylaminohydroxypropyl cellulose from cellulose der Structure I with a nitrogen content of 1.5 wt. Λ, and an equilibrium moisture content of 7.3%. obtained by amination of the air-dry cotton cellulose with diethylepoxipropylamine In the presence of water, one treated with acetic acid of various concentrations. tion at a liquor ratio of 20 and room temperature. Then the product was up to the neutral table
tür von 25 bis 30° C getrocknet. Die Versuchsbedlngun- Nr.door dried at 25 to 30 ° C. The test conditions No.
gen sind in der Tabelle 5 angeführt (M1,,,,,= Lssigsüure- « des Beispiels menge in Mol).Genes are listed in Table 5 (M 1 ,,,,, = Lssigsüure- «of the example amount in moles).
Dlilthylaminohydro.xypropylcellulose aus Cellulose der Struktur Il mit einem Stickstoffgehalt von 4,9 Gew.-Λ, und einer Gleichgewlchtsfeuchtlgkell von 10%, erhalten durch Aminierung von Baumwoll-Alkalicellulose (20% NaOIi) mit Diäthylepoxlpropytamin, behandelte man mit Essigsaure verschiedener Konzentration bei einem Flottenverhülinis von 20 und Zimmertemperatur. Dann wurde das Produkt bis zur neutralen Reaktion mit Wasser gewaschen und bei Zimmertemperatur getrocknet. Die Versuchsbedingungen sind In der Tabelle 7 angeführt (M, ,.„ = Essigsäuremenge in Mol).Dilthylaminohydro.xypropylcellulose from cellulose of the structure II with a nitrogen content of 4.9% by weight, and an equilibrium moisture content of 10% by amination of cotton alkali cellulose (20% NaOIi) with diethylepoxlpropytamine treated one with acetic acid of various concentrations at a liquor ratio of 20 and room temperature. Then the product was washed with water until neutral and dried at room temperature. The experimental conditions are given in Table 7 (M,,. "= Amount of acetic acid in moles).
Konzentration
der Essigsäure, %concentration
of acetic acid,%
des Beispielsof the example
Konzentration
der Essigsäure, %concentration
of acetic acid,%
M,M,
1212th
1313th
4040
10
100 (Eisessig)10
100 (glacial acetic acid)
9595
2
10
100 (Eisessig)2
10
100 (glacial acetic acid)
6,2
31
3106.2
31
310
Durch die beschriebe Behandlung erhielt man ein Produkt mit einem Stickstoffgehalt von 1,5 Gew.-% und einer Gleichgew ächtsfei.'chtigkeit von 13.9%.The treatment described gave a product with a nitrogen content of 1.5% by weight and an equilibrium strength of 13.9%.
Diäthylaminohydroxypropylcellulosen aus Cellulose der Struktur II mit verschiedenem Stickstoffgehalt und verschiedener Gleichgewichsfeuchtigkeit, erhalten durch Aminierung von Baumwoll-Alkalicellulose (16% NaOH) mit Diäthylepoxipropylamin, behandelte man mit 10%iger wässeriger Lösung von Essigsäure bei einem Μ Flottenverhältnis von 20 und Zimmertemperatur. Dann wurden die Produkte mit Wasser gewaschen und bei Zimmertemperatur getrocknet. Die Angaben über den Stickstoffgehalt in den Ausgangs- und den erhaltenen Produkten, Ober die EssJgsäuremenge in MoI WittOH) pro 1 Mol Diäthylaminohydroxypropylgruppen und die Gteichgewichtsfeuchtigkeit der Ausgangs- und der erhaltenen Produkte sind in der Tabelle 6 angeführt.Diethylaminohydroxypropyl celluloses from cellulose of structure II with different nitrogen contents and different equilibrium humidity, obtained by amination of cotton alkali cellulose (16% NaOH) with diethyl epoxypropylamine, treated with 10% aqueous solution of acetic acid at a Μ liquor ratio of 20 and room temperature. Then the products were washed with water and dried at room temperature. The information on the nitrogen content in the starting materials and the products obtained, the amount of acetic acid in MoI Wi ttOH ) per 1 mole of diethylaminohydroxypropyl groups and the equilibrium moisture content of the starting materials and the products obtained are given in Table 6.
Durch die beschriebe Behandlung erhielt man ein Produkt mit einem Stickstoffgehalt von 4,9 Gew.-% und einer Gleichgewichisfeuchtigkelt von 34%.The treatment described gave a product with a nitrogen content of 4.9% by weight and an equilibrium moisture content of 34%.
Beispiel 15Example 15
Diäthylaminohydroxypropylcellulcse aus Cellulose der Struktur II mit einem Stickstoffgehalt von 4,9 Gew.-% und einer Gleichgewichtsfeuchtigkeit von 11%, erhalten durch Aminierung von Viskosezellwolle mit Diäthylepoxipropylamin in Gegenwart von Wasser, behandelte ms/, mit 2%iger wässeriger Lösung von Essigsäure, im Verhältnis von I Mol Essigsäure pro 1 Mol Dläthylaminohydroxypropylgruppen. Die Behandlung wurde bei einem Flottenverhäitnls von 20 und Zimmertemperatur durchgeführt, wonach das Produkt bis zur neutralen Reaktion mit Wasser gewaschen und bei Zimmertemperatur getrocknet wurde. Man erhielt ein Produkt mit einem Stickstoffgehalt von 4,9 Gew.-% und einer Gleichgewichtsfeuchtigkeit von 27%.Diethylaminohydroxypropyl cellulose from cellulose der Structure II with a nitrogen content of 4.9% by weight and an equilibrium moisture content of 11% was obtained by amination of viscose rayon with diethyl epoxypropylamine in the presence of water, treated ms /, with 2% aqueous solution of acetic acid, in a ratio of 1 mole of acetic acid per 1 mole of Dläthylaminohydroxypropylgruppen. The treatment was carried out at a liquor ratio of 20 and room temperature, after which the product is washed with water until neutral and at room temperature was dried. A product was obtained with a nitrogen content of 4.9% by weight and an equilibrium moisture content of 27%.
Man unterwarf Diäthyiamlnohydroxypropylcellulose, analog der in den Beispielen 12 bis 14 beschriebenen, einer Behandlung mit Essigsäure verschiedener Konzentrationen bei einem Flottenverhältnsl von 20 und Zimmertemperatur. Dann wurde das Produkt bis zur neutra-Diethyiamlnohydroxypropylcellulose was subjected to, analogously to that described in Examples 12 to 14, a treatment with acetic acid of various concentrations at a liquor ratio of 20 and room temperature. Then the product was
len Reaktion mit Wasser gewaschen und bei Zimmertemperatur getrocknet. Die Bedingungen und Ergebnisse der Versuche sind In der Tabelle 8 angeführt (M,,,,// = Ussigsäuremenge In Mol).len reaction washed with water and at room temperature dried. The conditions and results of the tests are given in Table 8 (M ,,,, // = Amount of Uacetic Acid In Mol).
1010
1515th
2020th
In den Beispielen 18 und 19 wird die erhöhte Reaktionsfähigkeit der Cetlulose nach deren Behandlung mit Essigsäure oder ihren wässerigen Lösungen bestätigt.In Examples 18 and 19 the increased reactivity of cetlulose confirmed after its treatment with acetic acid or its aqueous solutions.
Weiterverarbeitung:
Beispiel 18Further processing:
Example 18
a) Acetlerung einer nicht mit Essigsäure behandelten Diäthylaminohydroxypropylcellulosea) Acetification of a not treated with acetic acid Diethylaminohydroxypropyl cellulose
Die nach dem Beispiel 1 erhaltene Diäthylaminohydroxypropylcellulose (Jedoch ohne Waschen von der Essigsäure und Trocknen) acetyllerte man nach der bekannten Methode (die Literaturquelle ist Dlmov K., Laleva V., Chimija I Industrlja, 1966, 38, 407, in Bulga-The diethylaminohydroxypropyl cellulose obtained according to Example 1 (However, without washing from the acetic acid and drying) one acetylated according to the known method (the literature source is Dlmov K., Laleva V., Chimija I Industrlja, 1966, 38, 407, in Bulga-
30 risch) zu heterogenen Acelyllerung im Medium von Benzol in Gegenwart von Überchlorsäure. Dabei titrierte man nach dem Ersatz des verbrauchten Eisessigs durch frischen und Malten der Probe unter den für die Aktivierung der Cellulose mit Eisessig allgemein angenommenen Bedingungen die Probe mit 0,1 η-Lösung von Überchlorsäure In Eisessig in Gegenwart von Kristallviolett (Neutralisation der Aminogruppen), prelite ab und golJ 8O'\> des acetyllerenden Gemisches zu, das aus 76,8 Gew.-1N, Benzol und 23,2 Gew.-'\. Essigsäureanhydrid besteht. Mit den restlichen 20% des acetyllerenden Gemisches gab man als Katalysator (jbcrchlorsilurc In einer Menge von 1,6 Gew.-v bezogen auf des Gewicht der Probe, zu. Nach der Acetylierung während 4 Stunden bei einer Temperatur von 30" C und einem Flottenverhültnls von 44, Neutralisation der Überchlorsäure mit IO%lger Lösung erhielt man ein Produkt, welches 55,2 Gew.-Λ, gebundene Essigsäure (der Umwandlungsgrad der Hydroxylgruppen beträgt 0,96) und 0,8 Gew.-% Stickstoff enthäit. Die Löslichkeit ties Produktes in Müiriy'enchlorld beträgt 65,3%.30 risch) to heterogeneous acetylation in the medium of benzene in the presence of superchloric acid. After replacing the used glacial acetic acid with fresh and painting the sample under the conditions generally assumed for the activation of the cellulose with glacial acetic acid, the sample was titrated with 0.1 η solution of superchloric acid in glacial acetic acid in the presence of crystal violet (neutralization of the amino groups), PRELITE from and golJ 8O '\> of the mixture to acetyllerenden consisting of 76.8 parts by weight 1 N, benzene and 23.2 wt .-' \. Acetic anhydride. The remaining 20% of the acetylating mixture was added as a catalyst (chlorosilurc in an amount of 1.6% by weight based on the weight of the sample. After acetylation for 4 hours at a temperature of 30 ° C. and a liquor solution of 44, neutralization of the overchloric acid with 10% solution, a product was obtained which contains 55.2% by weight of bound acetic acid (the degree of conversion of the hydroxyl groups is 0.96) and 0.8% by weight of nitrogen. The solubility ties product in Müiriy'enchlorld is 65.3%.
b) Acetylierung einer mit Essigsäure behandelten Diälhylamlnohydroxypropy !celluloseb) Acetylation of a diethylamine hydroxypropyl cellulose treated with acetic acid
Die nach dem Beispiel I (jedoch unter Verwendung einer 10%lgen wässerigen Lösung von Essigsäure) erhaltene Dläthylamlnohydroxypropylcellulose aktivierte man und acetylierte nach der In Beispiel 18 beschriebenen Methode, aber unter Zugabe mit der zweiten Portion des acetyllerten Gemisches von Überchlorsäure sowohl zur Neutralisation der Aminogruppen als auch zur Katalyse der Reaktion. Man erhielt ein Produkt, welches 55,2 Gew.-% gebundene Essigsäure und 0,8 Gew.-% Stickstoff enthält. Die Löslichkeit des Produktes In Methylenchlorid beträgt 71,0%.The one obtained according to Example I (but using a 10% aqueous solution of acetic acid) Dläthylamlnohydroxypropylcellulose was activated and acetylated according to the in Example 18 described Method, but with the addition of the second portion of the acetylated mixture of superchloric acid both for Neutralization of the amino groups as well as to catalyze the reaction. A product was obtained which 55.2 Wt .-% bound acetic acid and 0.8 wt .-% nitrogen contains. The solubility of the product in methylene chloride is 71.0%.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742433633 DE2433633C2 (en) | 1974-07-12 | 1974-07-12 | Diethylaminohydroxypropyl celluloses of structure I or II and processes for their preparation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742433633 DE2433633C2 (en) | 1974-07-12 | 1974-07-12 | Diethylaminohydroxypropyl celluloses of structure I or II and processes for their preparation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2433633A1 DE2433633A1 (en) | 1976-01-29 |
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Family
ID=5920429
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19742433633 Expired DE2433633C2 (en) | 1974-07-12 | 1974-07-12 | Diethylaminohydroxypropyl celluloses of structure I or II and processes for their preparation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2433633C2 (en) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2131120A (en) * | 1934-11-01 | 1938-09-27 | Ig Farbenindustrie Ag | Manufacture of organic compounds containing basic substituents |
US3102112A (en) * | 1960-02-29 | 1963-08-27 | American Viscose Corp | Modification of cellulose with epoxypropyl amine compounds |
US3380998A (en) * | 1963-06-03 | 1968-04-30 | Takeda Chemical Industries Ltd | Cellulose derivatives and their application for coating agents |
DE1946722A1 (en) * | 1969-09-16 | 1971-05-13 | Henkel & Cie Gmbh | Process for the preparation of cellulose derivatives containing diaminoalkyl groups |
FR2187804B2 (en) * | 1972-06-09 | 1975-03-07 | Inst Textile De France | ANION EXCHANGER CELLULOSE AND ITS APPLICATION TO THE TREATMENT OF CERTAIN INDUSTRIAL WASTE WATERS |
-
1974
- 1974-07-12 DE DE19742433633 patent/DE2433633C2/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2433633A1 (en) | 1976-01-29 |
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8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: VON FUENER, A., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. EBBINGHAUS |
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D2 | Grant after examination | ||
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