DE505221C - Verfahren zur Aufloesung von Cellulose in ammoniakalischen Kupferloesungen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Auflösung von Cellulose in ammoniakalischen Kupferlösungen Es ist bekannt, daß Cellulose aus sehr verdünnten alkalischen Kupferlösungen Kupfer nahezu quantitativ aufnimmt. Man vergleiche Patent i84 i5o und Patent q.13 69o, Die Beobachtung ist dazu .benutzt worden, um aus solchen Lösungen Kupfer wiederzugewinnen. Es ist ferner bekannt, daß verdünnte ammoniak- und alkalihaltige Kupferlösungen Celliilose durch Quellung auflockern und zur Aufnahme von Kupfer befähigen. Diese Erscheinung ist dazu benutzt worden, um so vorbehandelte Faser mit konzentrierten ammoniakalschen Kupferlösungen bequem in Lösung zu bringen. Man vergleiche Patent 183 153. Diese Arbeitsweise ist im besonderen dadurch gekennzeichnet, daß der Lösungsvorgang durch eine verdünnte Kupferoxydaimnoniaklösung vorbereitet und durch eine konzentrierte Kupferoxy dainmoniaklösung vollendet wird.
• Es wurde nun die überraschende, nach dem bisher Bekannten nicht vorauszusehende Beobachtung gemacht, daß Cellulose beliebiger Herkunft aus alkali- und ammoniakhaltigen Kupferlösungen in kurzer Zeit so viel Kupfer aufzunehmen vermag, daß die so vorbehandelte Faser mit kupferfreien Ammoniaklösungen und sogar durch Wasser schnell und voll-s t, ändi zu spinnf* hi-en , Lösungen gelöst werden kann.
• Das Verfahren ist weiterhin durch die Beobachtung gekennzeichnet, dar durch die Gegenwart einer bestimmten Menge freien Alkalis die Ouellung der Cellulose trotz der Kupferaufnahme weitgehend verhindert wird. Dieses Verhalten steht mit den bisherigen Angaben in direktem Gegensatz (vgl. dazu Patent 183 153). Dadurch ist es möglich, die kupferhaltige Faser bequem von der Flotte abzutrennen. Weiterhin werden durch die Gegenwart von Alkali Verluste an Cellulose, z. B. durch Lösung, praktisch vollständig vermieden.
• Nach unseren Untersuchungen ist die Kupferaufnahme ein chemischer Vorgang, der bei ausreichender Konzentration der Lösung an Kupfer in kürzester Zeit zur Bildung einer Cellulosekupferverbindung von dem stöchiometrischen Verhältnis 1 Cu : a C6Hlo05 : etwa 2 NaOH führt.
• Kupferoxy daminoniaklösungen, die in Bezug auf Kupfer und Ammoniak verdünnt sind, lassen sich gleichfalls mit großem Vorteil zur Lösung der kupferhaltigen Faser verwenden.
• Durch diese Beobachtungen wird es inöglich, die Operationen zur Herstellung verspinnbarer Cellulosekupferlösungen wesentlich zu vereinfachen. Durch das spontane Aufziehen von zur nachträglichen Lösung genügenden Mengen Kupfer auf :die Faser erübrigt sich die bisher übliche mechanische Mischung von Cellulose mit Kupferhydroxyd. Auch jede weitere besondere Vorbehandlung der Faser wird dadurch entbehrlich, wodurch diese sehr geschont wird, was die Qualität der aus den Kupferlösungen gesponnenen Kupferseide günstig beeinflußt. Für die Aufnahme von Kupfer durch die Faser ist es nur vorteilhaft, das verwendete Cellulosematerial wie üblich zu reinigen.
• Durch das neue Verfahren ist es ferner möglich geworden, Kupferammoniaklösungen beliebiger Herkunft auch ohne den Umweg über Kupferhydroxyd, zu benutzen, z. B. ammoniakalische Lösungen von Kupfersulfat, Kupferchlorid usw.
• Die nach dem Aufziehen des Kupfers aus der Lösung auf die Faser zurückbleibende Flotte ist ohne weiteres nach Ersatz des verbrauchten Kupfers wieder zu verwenden. Nur wenn z. B. bei Verwendung von Kupfersulfat die Lösungen zu stark an Natriumsulfat angereichert sind, ist es vorteilhaft, z. B. durch Kühlung die durch doppelte Umsetzung entstandenen Sulfate auszuscheiden.
• Gegenüber dem aus der österreichischen Patentschrift- 18 454 bekannten Verfahren, nach dem man in einem ersten Arbeitsgang mercerisierte Cellulose (Alkalicellulose) in Kupfersulfatlösung einträgt und die nach dem Abpressen der Mutterlauge gewonnene Mischung von Kupfer hydroxyd und Cellulose in einem zweiten Arbeitsgang der lösenden Wirkung von wässerigem Ammoniak aussetzt, wird nach dem vorliegenden Verfahren Cellulose bei Gegenwart von Alkali unmittelbar mit ammoniakalischen Kupferlösungen zusammengebracht und die naturgemäß zu erwartende Auflösung durch die Gegenwart von Natronlauge so weitgehend verhindert, daß die entstandene Kupferalkalicellulose in Form der- ursprünglichen Fasern gewonnen wird. Nach dem Abpressen oder Abschleudern der Mutterlauge erfolgt schnell Auflösung in einem geeigneten kupferarmen oder kupferfreien Bade.
• Diese Arbeitsweise bietet insbesondere folgende Vorteile.
• Die Cellulose setzt sich ohne weiteres im ersten Arbeitsgang mit der Kupferbase um, so daß die besondere Herstellung von Alkalicellulose fortfällt. Man benötigt für die Herstellung der Lösung insgesamt mindestens 25°o Kupfer weniger als bei den bisher bekannten Verfahren. Infolge der Homogenität der im ersten Arbeitsgang gewonnenen Kupferalkalicellulose und der Geschwindigkeit, mit der sich diese Verbindung unter den angegebenen Verhältnissen bildet, erfolgt der Lösungsvorgang in etwa dem dritten bis vierten Teil der Zeit, die bisher für die Auflösung von Cellulose in Kupferämtninlösungen notwendig war.
• Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Arbeitsweise liegt darin, daß bei der Umsetzung der Cellulose zur faserigen Kupferalkalicellulose färbende Verunreinigungen der Faser an die ammoniakalische Kupferlösung abgegeben und bei der Abtrennung der Mutterlauge entfernt werden. Dies hat zur Folge, daß die aus der faserigen Kupferalkalicellulose nachfolgend bereiteten Spinnlösungen zu Kunstseiden führen, die ohne jede Nachbleiche völlig weiß sind. Man kann daher bei dieser Arbeitsweise von urgebleichten Zellstoffen ausgehen, ohne daß .dadurch die gewonnenen Kunstseiden in ihren Eigenschaften beeinträchtigt werden. Beispiel i i kg gereinigte Cellulose beliebiger Herkunft wird in eine Kupferammoniaklösung, die aus 3,75 kg kristallisiertem Kupfersulfat, 751 25prozentigem Ammoniak und 3 kg Natronlauge in 25 1 Wasser hergestellt wird, so lange, d. h. etwa 1/2 bis i Stunde, eingelegt, bis sie etwa o,2 !bis 0,26 kg Kupfer aufgenommen hat. Danach nimmt man die Faser aus der Lösung, preßt sie ab und bringt sie mit einer 5prozentigen oder höher konzentrierter Ammoniaklösung unter langsamen, aber ausgiebigem Rühren in kurzer Zeit in Lösung, Zweckmäßig kann man auch zum Lösen eine verdünnte, etwa o,6prozentige Kupferoxydammoniaklösung verwenden. Die Kupferammoniaklösung kann nach Ersatz des verbrauchten Kupfers und des verschwundenen Alkalis ohne weiteres wieder verwendet werden. Beispiel -i kg gereinigte Cellulose beliebiger Herkunft wird etwa 6 Stunden lang mit ioo 1 einer Kupferoxydammoniaklösung, die ungefähr 636g Kupfer, 751 25prozentigen Ammoniak und i,6 kg Natronlauge enthält, wie oben behandelt. Danach wird feucht durch Zusammenrühren reit 2o1 5- bis ioprozentigem Ammoniak in Lösung gebracht.

Claims (1)

1. PA TI:NTANSPRUCFI Verfahren, zur Herstellung konzentrierter Lösungen von Cellulose in Kupferammoniaklösungen, dadurch gekennzeichnet, daß man die zur Auflösung kommende Cellülose vor der Auflösung so lange in eine konzentrierte, freies Alkalihydroxyd enthaltende Kupferatnmoniaklösung beliebiger Herkunft legt, bis sie auf 3241:g Cellulose (Trockengewicht) ungefähr 63,6 kg und wesentlich darüber an Kupfer aus dieser Lösung aufgenommen hat und anschließend nach Abtrennung der Flotte die Auflösung -der Kupfernatroncellulose mit Wasser, wässerigem Ammoniak oder verdünnten ammoniak-und kupferarmen Lösungen vornimmt.