DE248303C

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Publication number: DE248303C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 248303--KLASSE 29 b. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. Juli 1910 ab.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kupferoxydammoniaklösungen bei gewöhnlicher Temperatur.

Es wurde bereits vorgeschlagen, die HaItbarkeit von Kupferoxydammoniaklösungen, die bekanntlich zur Herstellung künstlicher Seide Verwendung finden, dadurch zu erhöhen, daß man ihnen organische Stoffe, wie mehrwertige Alkohole (z. B. Glyzerin), Kohlehydrate (z. B.

ίο Rohrzucker, Traubenzucker, Dextrin) und Gummiarten (z. B. Gummiarabikum) zusetzt. Versuche, die vom Erfinder mit diesen Zusätzen angestellt wurden, haben jedoch ergeben, daß keine dieser bekannten, bei gewohnlicher Temperatur hergestellten Lösungen die nötige Zellulosemenge aufzulösen vermag und diese Lösungen keine genügende Beständigkeit besitzen.

Ferner wurde vorgeschlagen, Kupferoxydammoniaklösungen dadurch herzustellen, daß man metallisches Kupfer und Ammoniakwasser in einen geschlossenen Behälter bringt und durch die Flüssigkeit während 10 bis 12 Stunden kalte Preßluft aufsteigen läßt. Nach diesem Verfahren war es jedoch nur möglich, ungefähr 2^x/₂ Prozent Kupfer in Lösung zu bringen und in der Lösung dauernd zu erhalten.

Eine Verbesserung der in diesem Verfahren erzielten Resultate wurde erreicht, indem man die Temperatur der Flüssigkeit unter 5⁰ C. hielt. Steigt nämlich die Temperatur höher als 5⁰ C, so wird Kupferhydroxyd ausgeschieden, wodurch der Gehalt der Lösung an Kupferoxyd und deren Lösekraft für Zellulose ti. dgl. vermindert und in gewissen Fällen sogar ganz aufgehoben wird.

Hierzu kommt noch, daß diese bekannte Lösung bei gewöhnlicher Temperatur nicht haltbar ist und daher immer unter 5⁰ C. gekühlt sein muß. Diese Kühlung ist mit erheblichen Kosten verbunden, und außerdem ist eine Temperatur der Arbeitsräume von nur 5⁰ C. ungesund für die Arbeiter.

Das Verfahren nach vorliegender Erfindung besteht nun darin_t daß Ammoniakwasser, dem Melasse beigemengt ist, in einen mit Kupferspänen gefüllten Kessel gebracht und daß dann Luft durch die Mischung geschickt wird.

Durch das Verfahren der Erfindung ist es möglich, bei gewöhnlicher Temperatur durch Zusatz von Melasse eine Kupferoxydammoniaklösung herzustellen, die einen wesentlich höheren Kupfergehalt als die bisherigen Kupferammoniaklösungen besitzt. Es gelingt, 5 Prozent und mehr Kupfer in Lösung zu bringen und ohne Anwendung einer niedrigen Temperatur in Lösung zu erhalten. Das Lösevermögen für Zellulose u. dgl. ist bedeutend.

Bei der Ausführung der Erfindung wird vorgezogen, zunächst starkes Ammoniakwasser zu nehmen und ihm ungefähr 2 Prozent Melasse, berechnet auf die ganze Flüssigkeitsmenge, die Verwendung findet, zuzusetzen. Die Lösung wird dann durch weiteren Zusatz von Ammoniakwasser gewünschter Stärke verdünnt, und diese Flüssigkeit wird in einen mit Kupferstreifen oder -spänen beschickten Behälter eingefüllt. Hierauf läßt man Preßluft durch die Flüssigkeit aufsteigen bzw.

=

hindurchziehen. Zur Auflösung der Melasse verwendet man am besten ungefähr 2oprozentiges Ammoniakwasser. Die Lösung wird dann zu Ammoniakwasser von 14 bis 18 Prozent verdünnt.

Auf diesem Wege erhält man in etwa 6 bis 8 Stunden eine Kupferoxydammoniaklösung von 5 Prozent und mehr Kupfergehalt, und mit einer solchen Lösung ist es möglich, bei gewöhnlicher Temperatur ungefähr 8 Prozent Zellulose zu lösen und Lösungen von großer Spinnfähigkeit zu erhalten, die beständig sind.

Melasse wird wegen ihres Gehaltes an das Kristallisieren verhindernden Zuckerarten und Kalisalzen benutzt.

Die Versuche, die mit den vorerwähnten Zusätzen vorgenommen wurden, hatten das nachstehende Ergebnis bei Benutzung von 100 ecm Kupferoxydammoniaklösung und einem Zusatz von je 1 g der betreffenden Substanz und 5 g aufbereiteter Baumwolle:

1. Rohrzucker die Baumwolle blieb ungelöst;

2. Gummiarabikum ein kleiner Teil wurde gelöst und wieder ausge- ⁷⁵

schieden;

3. Glyzerin die Baumwolle blieb ungelöst;

4. Traubenzucker (feste Form) teilweise Lösung;

5. Traubenzucker (gesättigte Lösung) unvollständige, mit zahlreichen Fasern versetzte, nicht ^8o

spinnfähige Lösung;

6. Melasse vollständige, klare und spinnfähige Lösung.

Eine zweite Reihe von Versuchen wurde vorgenommen, bei denen die Zusätze in Ammoniak (0,916 spec. Gew.) gelöst, in . mit Kupferspänen gefüllte Woulffsche Flaschen gegossen und während 5 Stunden Preßluft durch die Flüssigkeit geleitet wurde, um eine etwa 3prozentige Kupferlösung zu erzielen.

Diese Versuche haben ergeben, daß eine solche Lösung bei gewöhnlicher Temperatur 5 Prozent und mehr Baumwolle löst, wenn Melasse zur Verhinderung der Zersetzung verwendet wird. I¹Z₂ Prozent jedes Zusatzes wurden verwendet und folgendes Ergebnis erzielt:

Beimengung

Kupfer Prozent NH₃
Prozent

Resultat

1. Rohrzucker

2. Gummiarabikum

3. Glyzerin .

4. Traubenzucker (feste Form) . .

5. Traubenzucker (gesättigte Lösung)

6. Melasse

3.00 3.48 3.00

2,56 4,40 4.86

Bei diesen beiden Arten von Versuchen, nämlich i. Beimengung des organischen Bestandteiles zur fertigen Kupferoxydlösung und 2. Beimengung des organischen Bestandteiles, bevor das Kupfer in Lösung gebracht war, wurde gefunden, daß die bekannten Substanzen nach dem einen oder anderen Wege der Anwendung den gedachten Zweck nicht erfüllen. Die Lösungen können nicht die nötige Zellulosemenge auflösen und sind zum Spinnen untauglich. Dagegen war es bei Verwendung von Melasse möglich, eine Lösung herzustellen,

nicht gelöst,
nicht gelöst.

konnte 3 Prozent Baumwolle nicht lösen.

löste 3 Prozent nicht vollkommen.

löste 4,75 Prozent nicht vollkommen.

löste 6,5 Prozent Baumwolle vollkommen und spinnfähig.

die bei einem Gehalte von 4,86 Prozent Kupfer und 9,6 Prozent Ammoniak 6Y₂ Prozent Zellulose vollständig auflöste und sehr gut spinnfähig war.

Unter den bekannten Zusätzen befinden sich nur zwei, nämlich Dextrin und Traubenzucker, die den angestrebten Zweck zum Teil, wenn auch unvollkommen, zu erreichen gestatten. Die anderen bekannten Zusätze (sonstige Kohlehydrate, Rohrzucker und Gummi- arten) haben entweder keine Lösekraft oder zeigen sofort Ausscheidungen.

Versuche wurden über die Beständigkeit dieser mit den erwähnten beiden bekannten Zusätzen bereiteten Lösungen gemacht im Vergleiche mit einer Lösung, die mit ι Prozent Melasse hergestellt war. Die Ergebnisse waren die folgenden:

i. Kupferoxydammoniaklösung mit ι Prozent Dextrin.

Eine Lösung von ι Teil Dextrin in ioo Teilen

ίο i8prozentigen Ammoniaks wurde auf Kupfer gebracht und Preßluft durchgesandt. 7 Stunden später enthielt die Lösung 3,24 Prozent Kupfer und 11,7 Prozent Ammoniak. Diese Lösung zersetzte sich sofort, hellblaues Kupferhydroxyd ausscheidend. Sie löste etwas weniger als 4Y₂ Prozent Zellulose und konnte wegen der Ausscheidungen und Mangel an Gleichmäßigkeit nicht zum Spinnen verwendet werden.

2. Kupferoxydammoniaklösung mit 1 Prozent Traubenzucker.

Eine Lösung von 1 Teil Traubenzucker in 100 Teilen i8prozentigen Ammoniaks wurde auf Kupfer gebracht und Preßluft durchgesandt. 7 Stunden später enthielt die Lösung 3,96 Prozent Kupfer und 12 Prozent Ammoniak, aber schied ebenso wie die unter 1. angeführte Lösung binnen einer halben Stunde Kupferhydroxyd aus. Die Lösung löste nicht ganz 5 Prozent Zellulose, war aber nach 3 Tagen klebrig und zersetzt durch ausgeschiedene Zellulose und unbrauchbar zum Spinnen.

3. Kupferoxydammoniaklösung mit 1 Prozent Melasse.

Eine Lösung von 1 Teil Melasse in 100 Teilen i8prozentigen Ammoniaks wurde auf Kupfer gebracht und Preßluft durchgesandt. 6 Stunden später enthielt die Lösung 4 Prozent Kupfer und 13,2 Prozent Ammoniak. Diese Lösung wurde in verkorkter Glasnasche, bei einer Zimmertemperatur von 23,8 bis 32,2⁰C, Tage lang aufbewahrt, sie blieb vollständig klar und zeigte keine Spuren von Ausscheidungen, löste 6,6 Prozent Zellulose und gab eine vollständige, gleichmäßige, spinnfähige Lösung, die noch bei Abschluß dieses Versuches, das ist nach 17 Tagen, vollständig unverändert blieb.

Des weiteren wurde eine Kupferoxydammoniaklösung von 4,02 Prozent Kupfer und ι Prozent Melasse in 13,3 prozentigem Ammoniak zubereitet, in welcher 6,5 Prozent Zellulose gelöst wurden und die noch bei Abschluß der Versuche, d. h. nach 6 Wochen, tadellos und spinnfähig war.

Unter Benutzung der nach dem den Gegenstand der Erfindung bildenden Verfahren erhältlichen Kupferammoniaklösungen kann ein hoher Prozentsatz Zellulose aufgelöst werden, und es ist diese Lösung bei gewöhnlicher Temperatur vollkommen beständig.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Kupfer-Oxydammoniaklösungen, dadurch gekennzeichnet, daß man Ammoniakwasser, welches Melasse enthält, in einen mit metallischem Kupfer beschickten Behälter bringt und Preßluft oder irgendein Gasgemisch, das freien Sauerstoff enthält, aufsteigen läßt.

2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Melasse zunächst in Ammoniakwasser geeigneter Stärke aufgelöst, dann diese Melasselösung mit Ammoniakwasser auf die gewünschte Stärke verdünnt und sodann in einen mit Kupferspänen, -streifen 0. dgl. gefüllten Behälter eingetragen wird, wonach man durch die Flüssigkeit Preßluft oder irgendein anderes, freien Sauerstoff enthaltendes Gas aufsteigen bzw. hindurchziehen läßt.