DE557244C - Verfahren zur Ausfaellung von Cellulosederivaten aus ihren Loesungen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Ausfällung von Cellulosederivaten aus ihren Lösungen Die vorliegende Erfindung findet Anwendung bei der Herstellung und Verarbeitung von Cellulosederivaten und betrifft ein Verfahren zur Ausfällung der Cellulosederivate aus ihren Lösungen in flockiger und leicht filtrierbarer Form.
• Es hat bisher nicht an Versuchen gefehlt, Cellulosederivate in fein verteilter Form aus ihren Lösungen abzuscheiden. So hat man beispielsweise die bei der Herstellung von Acetylcellulose entstehende essigsaure Lösung mittels Düsen in einer Atmosphäre von warmer Luft versprüht, wobei unter Verdampfung des Lösungsmittels sich das Cellulosederivat als feinkörniges Pulver am Boden des Gefäßes ansammelte.
• Dieses an und für sich brauchbare Verfahren ist aber dann nicht anwendbar, wenn die Lösung des Cellulosederivates noch andere, nicht flüchtige Stoffe enthält, da diese bei der Verdampfung des Lösungsmittels sich dem Cellulosederivatniederschlag beimengen und ihn verunreinigen. Solche Stoffgemische kommen aber in der Technik sehr häufig vor, beispielsweise als plastische Massen, Celluloid, Kunstleder, Folien usw. Bei diesen Stoffen ist eine Abtrennung der Cellulosederivate von ihren Begleitkörpern in vielen Fällen erwünscht, so beispielsweise bei der Aufarbeitung von Abfällen oder bei der Analyse solcher Massen.
• Man hat bisher derart gearbeitet, daß man beispielsweise durch chemische Behandlung mit Alkalien oder Säuren das Cellulosederivat zerstörte und allein die Zusatzstoffe, wie z. B. den Kampfer, wiedergewann. Dieses Verfahren ist aber unwirtschaftlich, da meist das Cellulosederivat den wertvollsten Bestandteil des Gemisches darstellt.
• Man hat andererseits auch bereits Versuche vorgenommen, durch Zugabe eines nur auf das Cellulosederivat fällend wirkenden Stoffes zu der aufzuarbeitenden Lösung dieses allein zur Abscheidung zu bringen. Theoretisch scheint diese Arbeitsmethode sehr einfach, da das Cellulosederivat in nur jeweils sehr wenigen Flüssigkeiten, die als Begleitstoffe vorkommenden Weichmachungsmittel usw. aber meist in allen organischen Flüssigkeiten löslich sind. Vermindert man also durch Zugabe eines Stoffes, in dem nur das Weichmachungsmittel löslich ist, das Lösungsvermögen der ursprünglichen Flüssigkeit für das Cellulosederiv at, so fällt letzteres allein aus.
• Bei der praktischen Ausführung tritt aber der Sachteil auf, daß j e nach der Wahl des Fällungsmittels das Cellulosederivat entweder als klebrige Masse oder als ein harter, zusammenhängender Klumpen mit klebrigem Innenkern sich abscheidet.
• Diese Erscheinung beruht darauf, daß bei der Vermischung eines als Fällungsmittel dienenden Stoffes mit der Cellulosederivatlösung das Cellulosederivat schließlich nicht in freiem Zustande, sondern im Gemisch mit etwas Lösungsmittel ausfällt, so daß die kleinen, sich ausscheidenden Gemischteilchen bei gegenseitiger Berührung, z. B. infolge des Umrührens, aneinanderkleben, sich mischen und schließlich zu einer einheitlichen klebrigen Masse zusammenfließen.
• Die Auswaschung der in einem solchen Zustande ausgefällten Masse bereitet dann große Schwierigkeiten, da für die Entfernung der von der klebrigen Masse eingeschlossenen Weichmachungsmittelmengen eine Trocknung, Pulverisierung und nochmalige Extraktion des Pulvers erforderlich ist.
• Es wurde nun gefunden, daß eine Abscheidung des Cellulosederivates aus seiner Lösung in reiner, d. h. lösungsmittelfreier Form erfolgt, wenn die Ausfällung in Gegenwart eines fein verteilten, die Zerstörung des bei der Fällung anfangs entstehenden Cellulosederivat-Lösungsmittel-Gemisches bewirkenden Stoffes erfolgt.
• Ein solcher Zusatzstoff muß folgende Bedingungen erfüllen: i. Er muß in dem Gemisch von Lösungs-und Fällungsmittel, wie es im Augenblick der Ausfällung des Cellulosederivates vorliegt, praktisch unlöslich sein.
• a. Der in dem Flüssigkeitsgemisch unlösliche Zusatzstoff muß möglichst wenig Lösungsmittel enthalten.
• 3. Das bei der Vermischung des sich abscheidenden Cellulosederivat-Lösungsmittel-Ko:mplexes mit dem Zusatzstoff entstehende Dreikörpergemisch muß derart instabil sein, daß das Cellulosederivat sich in dem entstehenden Gemisch von Lösungsmittel und Zusatzstoff nicht löst, sondern in flockiger und filtrierbarer Form ausfällt.
• ¢. Der Zusatzstoff muß sich aus dem ausgefällten Cellulosederivatniederschlag auf einfachem Wege entfernen lassen.
• Es gibt nur wenige Stoffe, die die vorstehenden Bedingungen erfüllen. Das brauchbarste und billigste Material ist in dieser Beziehung Wasser. An Stelle des Wassers können auch wäßrige Lösungen von Salzen, Säuren, Alkalien oder anderen Stoffen, beispielsweise Gelatine, verwendet werden.
• Diese besonderen Zusätze werden beispielsweise dann angewendet, wenn sie für die Weiterverarbeitung der ausgefällten Cellulosederivate von Bedeutung sind. Beispielsweise kann man Nitrocelluloseabfälle unter Zuhilfenahme von verdünnter Schwefelsäure als Zusatz ausfällen, wobei die Schwefelsäure sich innig mit dem ausgefällten Cellulosederivat vermischt und bei der Behandlung mit Warmwasser eine beschleunigte Herabsetzung der Viskosität herbeiführt, was für die weitere Verwendung der Nitrocellulose, z. B. für Lackzwecke, erwünscht ist.
• Für das gekennzeichnete Verfahren eignet sich auch nicht jede Kombination zwischen den einzelnen Lösungsmitteln für das jeweilige Cellulosederivat und den verschiedenen Fällungsmitteln. Es kommt vor, daß die Ausflockung des Cellulosederivates zwar unter Bildung kleinster Teilchen erfolgt, daß aber diese Teilchen noch die Eigenschaft haben, miteinander zu verkleben. In solchen Fällen hilft es gewöhnlich, die Ausfällung bei höherer Temperatur, beispielsweise 5o bis 6o°, je nach dem angewendeten Lösungsmittel, vorzunehmen.
• In nachstehendem werden einige Ausführungsbeispiele mitgeteilt: r. Eine Nitröcelluloselösung, bestehend aus 7 5 g Nitrocellulose, 15 g Kampfer und i ooo g Aceton, wird bei gewöhnlicher Temperatur unter Umrühren vorsichtig mit ; 5 g Wasser versetzt. Bei vorsichtigem Arbeiten bleibt die Lösung unverändert klar. Dann werden unter weiterem Rühren 5 aoo g Toluol hinzugefügt, wobei sich zuerst das Wasser in Form einer kolloidalen Trübung, bei weiterem Zusatz schließlich. aber die Nitrocellulose in flockiger Form auf der Oberfläche der Lösung abscheidet. Der gesammelte Kampfer bleibt in der Flüssigkeit gelöst und kann in bekannter Weise durch Verdampfen der Flüssigkeit in reiner Form wiedergewonnen werden.
• Die' Ausfällung der Nitrocellulose aus acetonhaltiger Lösung gelingt auch dann, wenn man das Toluol durch ein Gemisch von Toluol und Petroläther (3: i), durch Benzol, Trichloräthylen oder Tetrachlorkohlenstoff ersetzt.
• a. Eine Acetylcelluloselösung, bestehend aus 75 g Acetylcellulose, 15 g Triphenylphosphat und i ooo g Aceton, wird wie im Beispiel i vorsichtig mit 75 g Wasser versetzt. Bei allmählicher Zugabe von 3 6oo g Pentachloräthan scheidet sich wieder zuerst das Wasser, dann späterhin die Acetylcellulose in außerordentlich feinpulvrigem Zustande auf der Oberfläche der Lösung ab. Auch in diesem Falle bleibt das Weichmachungsmittel in der Flüssigkeit gelöst. Statt Pentachloräthan kann man mit gleichem Erfolg Trichloräthylen verwenden. Auch mit Benzol und Tetrachlorkohlenstoff entstehen filtrierbare Niederschläge, die aber bei Zusatzgrößerer Mengen des Fällungsmittels wieder klebrig werden. Offenbar liegt hier der Fall so, daß das Wasser aus dem Acetylcelluloseniederschlag allmählich wieder verdrängt wird, so daß die Acetylcellulose zum Quellen kommt.
• In den vorstehenden beiden Beispielen kann man an Stelle des Lösungsmittels Aceton auch beispielsweise Methylacetat verwenden.
• 3. Eine Äthylcelluloselösung, bestehend aus 61 g Äthylcellulose, 1a,3 g Triphenylphosphat, 940 g Benzol und 6o g Alkohol (94°/oig) wird mit 75 g Wasser versetzt. Beim Umrühren entsteht eine milchweiße, äußerst beständige Emulsion von Wasser in Benzol. Zu dieser milchig gefärbten Lösung oder Paste werden unter Umrühren 1450 g Petroläther (spez. Gew. - o,65) hinzugemischt, wobei die Äthi-lcellulose in feinster Verteilung ausflockt und am Boden des Gefäßes sich absetzt. Auch in diesem Falle bleibt das Weichmachungsmittel in der Flüssigkeit gelöst.
• 4. An Stelle des in den vorangehenden Beispielen als Zusatzmittel dienenden Wassers wird eine 2°/oige Schwefelsäurelösung verwendet. Der Fällungsprozeß erfolgt unter den gleichen Erscheinungen wie bei den Beispielen i bis 3.
• Die vorstehenden Angaben sindb nur als Ausführungsbeispiele zu betrachten. Die gleichen Arbeitsmethoden finden Anwendung, wenn andere Cellulosederivate oder andere Lösungsmittel vorliegen; das zweckmäßigste Fällungsmittel durch Versuche zu finden, ist für den Sachverständigen ein leichtes.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Ausfällung von Cellulosederivaten aus ihren Lösungen durch Zusatz eines Fällungsmittels, dadurch gekennzeichnet, daß die Fällung in Gegenwart eines fein verteilten Stoffes erfolgt, der durch Zerstörung des bei der Fällung anfangs entstehenden Cellulosederivat-Lösungsmittel-Gemisches die Abscheidung des Cellulosederivates in flockiger und leicht filtrierbarer Form herbeiführt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als fein verteilter Zusatzstoff Wasser verwendet wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als fein verteilter Zusatzstoff wäßrige Lösungen von Salzen, Säuren oder Alkalien verwendet werden.