DE550760C - Verfahren zur Herstellung von Cellulosederivaten - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Cellulosederivaten Es wurde gefunden, daß man zu neuen wertvollen Cellulosederivaten gelangt, wenn man auf Alkaliverbindungen der Cellulose Halogenalkylamine einwirken läßt. Man erhält auf diese Weise basische Äther der Cellulose. Als Alkaliverbindungen der Cellulose können Natroncellulose und auch andere Cellulose-Alkali-Verbindungen sowie Cellulose-Erdalkali-Verbindungen verwendet werden. Als, Halogenall>ylamine können sowohl Halogenallzylamine selbst (wie Chloräthylamin, Chlorpropylamin usw.) als auch deren Alkyl- oder Aryl- o der Aralkylsub stitutionsp rodukte verwendet werden (wie z. B. Cliloräthyldiäthylamin, Chloräthyläthylanilin usw.). Statt der freien Basen können auch die Chlorhydrate oder andere Salze der Halogenallkylamine verwendet werden, besonders beim Vorhandensein von überschüssigem Alkali in der Alkalicellulose.
• Die Halogenalkylamine oder deren S_ alze können in wässeriger Lösung verwendet werden, wobei man für gute Durchmischung der Alkalicellulose mit der Base sorgt, oder die Halogenalkylamine oder deren Salze können in geeigneten Lösungsmitteln, wie z. B. Aceton, zur Einwirkung gelangen. Man kann das Halogenalkylamin auch in kolloidaler Lösung zur Einwirkung bringen, indem man es beispielsweise in Seifenlösung einbringt oder in ein anderes Dispergierungsmittel (wie Eiweißlösung, Sulfitablauge, quaternäre Ammonium-Basen einseitig acylierter Diamine usw. j. Die Ausführung der Reaktion kann bei gewöhnlicher Temperatur oder unter Erhitzung erfolgen. Zur Anwendung kann Cellulose in jeder Form gelangen, z. B. Zellstoff, Baumwolle, Kunstfäden aus Viskose usw., Papier usw. Es können auch solche Celliilosederivate verwendet werden, die noch freie Hydroxylgruppen enthalten, wie Acetatseide. Man kann von Cellulose-Alkali-Verbindungen ausgehen, die man durch Einwirkung konzentrieYter Laugen auf Cellulose erhält; man kann aber auch mit sehr verdünnten Alkalien arbeiten, besonders bei leicht quellbaren Cellulosearten, wie Viskoseseide oder Kupferseide. Bei Verwendung von Acetatseide genügt schon Kalkmilch, wobei die Behandlung so schonend ist, daß der Glanz erhalten bleibt. Die Behandlung kann in verschiedenen Mengenverhältnissen durchgeführt werden. Bei Einwirkung von wenig Chloralkylamin erhält man basische Cellulosederivate, die nur wenig quellbar sind, während bei stärkerer Einwirkung leichter quellbare Produkte erhalten werden. Die basischen Celluloseäther weisen gegenüber der Cellulose ein wesentlich verändertes Verhalten auf. Z. B. färben sie sich mit sauren Farbstoffen rasch und intensiv an und zeigen auch gegen andere Farbstoffgruppen eine erhöhte Affinität. Der N-Gehalt der neuen Produkte beträgt je nach der Alkylierungsstufe o,5 bis 4% und mehr. Die Affinität zu sauren Wollfarbstoffen ist bereits bei einem N-Gehalt von o,8 bis i % zur Erzielung satter Färbungen genügend. Vorliegendes Verfahren kann dazu dienen, Baumwolle in loser Form, im Strang oder Gewebe zu behandeln. Es können auch im Druckverfahren Effekte erzielt werden, indem man z. B. Baumwollstoff mit Chloräthyldiäthylaminchlorhydratlösung imprägniert und nach dem Trocknen mit einer stark alkalischen Verdickung bedruckt. An den Stellen der Einwirkung des Alkalis erfolgt Bildung des basischen Äthers, und das Gewebe wird bei der späteren Ausfärbung mit sauren Farbstoffen (beispielsweise mit Tartrazin) an diesen Stellen stark angefärbt. Das Verfahren kann auch unter gleichzeitiger Strekkung der Baumwollfaser ausgeführt werden. Die neuen basischen Äther der Cellulose -sollen ferner als Ausgangsmaterial für weitere Cellulosederivate dienen. Sie können beispielsweise mit Chloräthyl weiter alkyliert werden, oder sie können mit Acylierungsmitteln, wie Essigsäureanhydrid, Acetylchlorid, Toluolsulfochlorid usw., in Gegenwart oder Abwesenheit von Verdünnungsmitteln und Katalysatoren behandelt werden, wobei die noch freien Hydroxylgruppen acyliert werden. Die so gewonnenen Produkte können zur Herstellung von Kunstfäden dienen.
• Ebenso können die Produkte des Verfahrens in den bekannten Celluloselösungsmittteln (wie Kupferoxydammoniak) oder in Form der Xanthogenate in Lösung gebracht werden, aus welchen sie nach bekannten Methoden in Form von Filmen oder Fäden regeneriert werden können. Man erhält beispielsweise aus einer Lösung von Diäthylaminoäthylcellulose in Schweizers-Reagens beim Wiederausfällen mit verdünnter Schwefelsäure eine basische Cellulose, die sich mit sauren Farbstoffen (z. B. mit einem sauren roten Farbstoff) rasch und intensiv rot anfärbt. Die Produkte des Verfahrens können auch als Zusätze bei der Herstellung von Kunstfäden aus Cellulose dienen, indem man sie mit gewöhnlicher Cellulose gemischt in den üblichen Lösungsmitteln auflöst oder in Derivate der Gelllulose überführt, die sich zur Herstellung von Kunstfäden eignen. Beispiel i 16 Teile Baumwolle in Form von Baumwollgarn werden in i 6o Teile i 8 % ige Natronlauge eingelegt. Nach 3 Stunden zentrifugiert man die überschüssige Lauge ab und geht mit dem Baumwollgarn m eine Lösung von 7 Teilen Chloräthyläiäthylamin in Aceton. Man läßt unter häufigem Umziehen 3 Stunden in der Lösung und wäscht hernach mit Wasser und schließlich mit verdünnter Essigsäure, worauf man das Garn trocknet. Man erhält 17 Teile Baumwollgarn, das sich mit sauren Farbstoffen stark anfärbt. Je nach der Wahl der Farbstoffe erhält man die verschiedensten Farbtöne, die sich durch ihr Feuer und ihre Ausgiebigkeit auszeichnen?. Auch mit direkt ziehenden Farbstoffen erhält man Farbtöne, die in der Regel intensiver sind als diejenigen, die unter gleichen Bedingungen ,auf Baumwolle erzielt werden. Beispiel e Man mercerisiert 16 Gewichtsteile Baumwollgarn unter Streckung mit i 8 %iger Natronlauge. Nach dem Entfernen der überschüssigen Lauge geht man unter Streckung oder ungestreckt in eine wässerig-:aoetonische Lösung von 9 Teilen Chloräthyldiäthylaminchlorhydrat ein und erwärmt unter ständiger Bewegung ,auf 5o bis 6o°. Nach i Stunde läßt man die überschüssige Lösung abtropfen und spült mit Wasser bis zum Verschwinden der ,alkalischen Reaktion. Das so erhaltene mercerisierte Baumwollgarn färbt sich mit sauren Farbstoffen (wie z. B. Tartrazin) sehr intensiv und rasch an. Beispiel 3 Man imprägniert Baumwollstoff mit einer 5 %igen Lösung von Chloräthyldiäthylaminchlorhydrat. Nach dem Trocknen wird das Gewebe mit einer Druckverdickung, welche 2o% Natronlauge enthält, bedruckt. Man läßt 12 Stunden bei gewöhnlicher Temperatur liegen, spült und färbt dann mit einem roten sauren Farbstoff. Die bedruckten Stellen färben sich intensiv dunkelrot an. Beispiel 4 Man legt Viskoseseide in 2o%ige Natronlauge ein und behandelt weiter wie in Beispiel i. Beispiel 5 Man läßt 15 Teile lose Baumwolle in 2o%iger Natronlauge quellen und legt nach dem Abpressen m eine warme Lösung von 18 Teilen Chloräthyläthylanilin ein. Man läßt unter Bewegen 2 Stunden einwirken, worauf man mit Wasser wäscht bis zum Verschwinden der alkalischen Reaktion. Man erhält 16 Teile stickstoffhaltige Baumwolle zurück. Beispiel 6 Man führt 15 Teile lose Baumwolle in Natroncellulose über und fügt nach dem Abpressen 18 Teile Chloräthyldiäthylaminchlorhydrat zu. Durch das überschüssige Allkali wird die organische Base in Freiheit gesetzt. Man knetet 8 Stunden lang durch, worauf man auswäscht. Die erhaltene Diäthylaminoäthylcellulose kann als solche Verwendung finden oder zur Herstellung weiterer Cellulosederivate. Man erhält 17 Teile basische Baumwolle zurück. Diese basische Baumwolle kann im Schweizer-Reagens gelöst und daraus in bekannter Weise wieder ausgefällt werden. Die Lösung im Schweizer-Reagens kann auch in bekannter Weise versponnen werden, gegebenenfalls nach Zusatz von Cellulose. Beispiel 7 Man imprägniert 15 Teile Zellstoff während 5 Stunden mit 3oo,roiger Natronlauge. Nach gutem Abpressen setzt man mit 30 Teilen Chloräthyldiäthylamin in Acetonlösung um. Man erwärmt während 5 Stunden auf 6o°. Man erhält 18 Teile einer quellbaren Masse. Beispiel 8 Man führt io Teile der nach Beispie16 erhaltenen Ware durch Behandeln mit Natronlauge und Schwefelkohlenstoff in Lösung über und verarbeitet nach bekanntem Verfahren weiter. Beispiel g Man erwärmt i Teil Diäthylamino;äthylcellulose mit 2 Teilen Eisessig und q. Teilen Essigsäureanhydrid unter Zusatz von Chlorzink so lange, bis das Fasermaterial in Lösung gegangen ist. Man fällt das Acetylprodukt mit Wasser aus und verarbeitet :es nach bekannten Methoden weiter.
• Beispiel io Man bereitet eine Flotte aus i Teil Chloräthyldiäthylaminchlorhydrat in io Teilen Wasser, 2 Teilen- einer i o %igen Lösung des quaternären Methylsulfats des Monooleyldiäthyläthylendiamins und q.o Teilen 5 oJoiger Kalkmilch. Darin läßt man auf einem Haspel i o Teile Acetatseide während i Stunde bei gewöhnlicher Temperatur laufen. Man wäscht mit verdünnter Essigsäure und spült mit Wasser. Die glänzende Ware färbt sich mit sauren Farbstoffen rasch und intensiv an. Beispiel ii Man imprägniert io Teile Baum-,vollgarn mit einer Lösung von i Teil Chloräthyldäthylamin, 2 Teilen Märseillerseife und 0,5 Teilen Ätznatron in 5o Teilen Wasser und hängt io Minuten in strömenden Dampf. Hiernach spült man mit verdünnter Essigsäure und Wasser. Beispiel 12 Man vermischt eine Lösung von i Teil Chloräthylpiperidinchlorhydrat in io Teilen Wasser mit 2o Teilen Aceton und 5 Teilen i o % iger Natronlauge und füllt auf 50 Volumenteile auf. In dieser Flüssigkeit läßt man io Teile Viskoseseide auf einem Haspel rotieren und spült hiernach i Stunde mit Wasser.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Cellulosederivaten, dadurch gekennzeichnet, daß man auf Alkali- bzw. Erdalkaliverbindungen von Cellulose bzw. von solchen Celluloseestern und -äthern, die noch umsetzungsfähige Hydroxylgruppen enthalten, Halogenalkylamine einwirken läßt und daß man gegebenenfalls die so erhaltenen Produkte, falls sie noch umsetzungsfähige Hydroxylgruppen enthalten, mit esterifizierenden bzw. ätherifizierenden Mitteln behandelt.