DE690369C - Process for the production of nitrogenous cellulose derivatives - Google Patents
Process for the production of nitrogenous cellulose derivativesInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung stickstoffhaltiger Cellulosederivate Es wurde gefunden, daß bei der Einwirkung von Epichlorhydrin auf alkal;haltige Cellulose in Gegenwart von Ammoniak oder einem Ammoniakderivat bei gewöhnlicher Temperatur sich unter milden Bedingungen stickstoffhaltige Cellulosederivate mit wechselnden., bis zu mehreren Prozent zu steigerndem Stickstoffgehalt bilden. Es ist bekannt, Cellulose in saurer oder .neutraler Lösung mit Epichlorhydrin zu veräthern und das Reäktionsprodukt in einer zweiten Stufe mit Ammoniak in Reaktion zu bringen. Hierbei werden erhöhte Temperaturen ,angewendet. Es ist ferner bekannt, Epichlorhydrin auf Alkalicellulose einwirken zu lassen. Bei Behandlung des Reaktionsproduktes aus Epichlorhydrin und Alkalicellulose mit Ammoniak gelingt es indessen nicht, ein stickstoffhaltiges Cellulosederivat zu erzeugen. Ferner ist es bekannt, Halogenalkylamine oder Halogenaralkylamine mit Alkalicellulose umzusetzen. Dieses Verfahren hat aber mit der gleichzeitigen Einwirkung von Epichlorhydrin und einem Ammoniakderivat auf Alkalicellulose nichts zu tun.Process for the production of nitrogen-containing cellulose derivatives Es it has been found that when epichlorohydrin acts on alkaline cellulose in the presence of ammonia or an ammonia derivative at ordinary temperature Under mild conditions, nitrogenous cellulose derivatives with changing., Form up to several percent to be increased nitrogen content. It is known, To etherify cellulose in acidic or neutral solution with epichlorohydrin and that To bring reaction product in a second stage with ammonia in reaction. Here elevated temperatures are used. It is also known to contain epichlorohydrin Let the alkali cellulose take effect. When treating the epichlorohydrin reaction product and alkali cellulose with ammonia, however, does not succeed, a nitrogen-containing one To produce cellulose derivative. It is also known to use haloalkylamines or haloaralkylamines to implement with alkali cellulose. This procedure has however with the simultaneous Effect of epichlorohydrin and an ammonia derivative on alkali cellulose nothing to do.
Als Celluloseausgangsmaterial können Baumwolle, Linters, Holzcellulose, Hydratcellulose, z. B. in Form von Kunstseide, Stapelfaser, Film u. dgl., ferner merzerisierte Cellulose aus Baumwolle :oder Holzstoff, kurz alle Cellulosen beliebiger Herkunft und Vorbehandlung dienen: Als Alkali wird zweckmäßig INTatron- oder Kalilauge angewendet. -Es ist nicht erforderlich, daß .die Alkalien die für eine Merzerisierung übliche Konzentration von. z. B. r 8 % NaOH aufweisen; man erhält vielmehr schon bei Verwendung von 2- bis 4%iger Natronlauge Produkte mit namhaftem Stickstoffgehalt. Die Tränkung des Cellulosematerials mit dem- Alkali geschieht in üblicher Weise durch Tauchen und .gegebenenfalls Zerfasern der abgepreßten Alkalicellulose.As cellulose starting material, cotton, linters, wood cellulose, Hydrate cellulose, e.g. B. in the form of rayon, staple fiber, film and the like mercerized cellulose from cotton: or wood pulp, in short all celluloses of any kind Origin and pretreatment serve: INTatron or potassium hydroxide solution is appropriate as alkali applied. -It is not necessary that the alkalis are essential for mercerization usual concentration of. z. B. r have 8% NaOH; rather, one already receives When using 2 to 4% sodium hydroxide solution, products with a significant nitrogen content. The cellulose material is impregnated with the alkali in the usual way by dipping and, if necessary, shredding the pressed alkali cellulose.
Die Einwirkung des Epichlorhydrins und des Stickstoffderivates erfolgt bei ,gewöhnlicher Temperatur, zweckmäßig in Dampfform, wobei durch Umpumpen der Dampfphase bzw. durch Bewegen der alkalisierten. Cellulose für gleichmäßige Einwirkung zu sorgen ist. Wenn als Stickstoffkompo-nente eine nicht oder nicht flüchtige Substanz verwendet wird, so verleibt man diese der Alkalilauge ein, mit der das, Cellulosematerial behandelt wird. Man. kann aber auch die Reagenzien in Lösungsmitteln, z. B. in Benzol, gelöst auf die abgepreßte alkalisierte Cellulos:e einwirken lassen.The action of the epichlorohydrin and the nitrogen derivative takes place at, ordinary temperature, expediently in vapor form, whereby by pumping the Vapor phase or by moving the alkalized. Cellulose for even exposure is to be taken care of. If the nitrogen component is a non-volatile or non-volatile substance is used, it is incorporated into the alkali with which the cellulose material is treated. Man. but can also the reagents in solvents such. B. in benzene, dissolved on the squeezed alkaline cellulose: let it take effect.
Als stickstoffhaltige Komponenten können Ammoniak, primäre, - sekundäre und tertiäre Amine mit aliphatischen, aromatischen oder gemischten Radikalen., OYalkylamine, Aminos,äuren, heterocyclische Basen und deren Derivate usw. Verwendung finden.As nitrogenous components ammonia, primary, - secondary and tertiary amines with aliphatic, aromatic or mixed Radicals., OYalkylamines, amino acids, heterocyclic bases and their derivatives etc. are used.
Die neuen Cellulosederivate behalten bei der Umsetzung ihre Gestalt, z. B. die Faserform, bei. Nach dem Auswaschen des überschüssigen Alkalis zeigen sie je nach Stickstoffgehalt und Basizität der Stickstoffkomponente mehr oder weniger alkalische Reaktion. Mit sauren Wollfarbstoffen färben sie sich rasch und .echt an., mit schwach sauer zu färbenden. Farbstoffen sogar tiefer als im gleichen Bade mitgefärbte Wolle.The new cellulose derivatives keep their shape during implementation, z. B. the fiber shape. Show after washing off the excess alkali it is more or less depending on the nitrogen content and the basicity of the nitrogen component alkaline reaction. With acidic wool dyes, they dye quickly and quickly an., to be colored with weakly acidic. Dyes even deeper than in the same bath dyed wool.
Beispiel i 50o g Alkalicellulose aus Sulfitzellstoff mit 29% Cellulose- und #i4)/'o NaOH-Gehalt werden in .dünner Schicht ausgearbeitet, in einem evakuierten Gefäß der Einwirkung von i3,g flüssigem NH3 ausgesetzt und nach 2 Stunden ioo g Epichlorhydrin unter Vermeidung der direkten Benetzung der Alkalicellulose in das Gefäß gegeben. Nach 18-stündigem Stehen bei gewöhnlicher Temperatur ist das Epichlorhydrin verschwunden. Das rein weiße Produkt wird mit Wasser, verdünnter Schwefelsäure und wieder mit Wasser ausgewaschen und getrocknet. Sein Stickstoffgehalt beträgt 1, 5 8 ()/o.Example i 50o g alkali cellulose from sulfite pulp with 29% cellulose and # i4) / 'o NaOH content are worked out in a thin layer, in an evacuated one Vessel exposed to the action of 13 g of liquid NH3 and after 2 hours 100 g Epichlorohydrin avoiding direct wetting of the alkali cellulose in the Given vessel. After standing for 18 hours at ordinary temperature, it is epichlorohydrin disappeared. The pure white product is diluted with water, sulfuric acid and washed out again with water and dried. Its nitrogen content is 1, 5 8 () / o.
Beispiel 2-Ausführung wie nach Beispiel i, nur werden statt i oo g Epi'chlorhydrin 200g angewandt. Das Reaktionsprodukt enthält 2,57% Stickstoff.Example 2 execution as in example i, only instead of i oo g Epi'chlorhydrin 200g applied. The reaction product contains 2.57% nitrogen.
Beispiel 3 2oog Linters werden. 3 Stunden in eine Tauchlage mit _18% NaOH getaucht, die einen. Zusatz von Glykokoll in Gestalt des Natriumsalzes enthält. Die Alkalicellulose wird auf etwa 700g abgepreßt, zerfasert und 18 Stunden im Vakuum mit i oo g Epichlorhydrin stehengelassen. Das Produkt enthält nach dem Auswaschen und Trocknen o,63 0j0 Stickstoff.Example 3 are 2oog linters. 3 hours in a dive site with _18% NaOH dipped, the one. Contains addition of glycocolla in the form of the sodium salt. The alkali cellulose is pressed to about 700g, shredded and vacuumed for 18 hours left to stand with 100 g of epichlorohydrin. The product contains after washing and drying 0.63 Ω / □ nitrogen.
Beispiel 4 16o g merzerisierten und wiederausgewaschenen Sulfitzellstoffs werden in i 50o g r 8 %ig er Natronlauge mit einem Gehalt von 1409 Oxäthylamin 3 Stunden getaucht und auf 540g abgepreßt. Man läßt ;auf das Produkt im Vakuum ioo g Epichlorhydrin in Dampfform _einwirken. Nach dem Auswaschen besitzt das Reaktionsprodukt 0,73% Stickstoff.EXAMPLE 4 160 g of mercerized and rewashed sulfite pulp are immersed in 150 g of 8% sodium hydroxide solution with a content of 1409 oxethylamine for 3 hours and pressed down to 540 g. The product is allowed to act in a vacuum of 100 g of epichlorohydrin in vapor form. After washing, the reaction product has 0.73% nitrogen.
Beispiel 5 16o g derselben merzerisierten Cellulose wie im Beispiel 4 werden in, i80%iger Natronlauge, die 50'o Anthranilsäure enthält, 3 Stunden getaucht und auf 950g abgepreßt und zerfasert. Die Alkalicellulose wird im Vakuum den Dämpfen von ioo g Epichlorhydrin ausgesetzt. Das gewaschene und getrocknete Produkt .enthält o,2% Stickstoff.EXAMPLE 5 160 g of the same mercerized cellulose as in Example 4 are immersed in 180% sodium hydroxide solution containing 50% anthranilic acid for 3 hours and pressed down to 950 g and fiberized. The alkali cellulose is exposed to the vapors of 100 g epichlorohydrin in a vacuum. The washed and dried product contains 0.2% nitrogen.
Beispiel 6 160g derselben Cellulose wie im vorhergehenden Beispiel werden 3 Stunden lang in 2oo/oiger Natronlauge getaucht, auf 5009 abgepreßt und zerfasert. Die alkalisierte Cellulose wird im Vakuum 2o Stunden, den Dämpfen von 13 g Ammoniak und i oo g Epichlorhydrin ausgesetzt. Das ausgewaschene und getrocknete Produkt enthält o,g% Stickstoff.EXAMPLE 6 160 g of the same cellulose as in the previous example are immersed for 3 hours in 2oo /% sodium hydroxide solution, pressed onto 5009 and defibrated. The alkalized cellulose is exposed to the vapors of 13 g of ammonia and 100 g of epichlorohydrin in vacuo for 20 hours. The washed and dried product contains 0. g% nitrogen.
Beispiel 7 Ausführung wie im vorhergehenden Beispiel, nur mit 4%iger statt 2%iger Natronlauge. Das Produkt enthält 1,760f0 Stickstoff.Example 7 Execution as in the previous example, only with 4% instead of 2% sodium hydroxide solution. The product contains 1,760f0 nitrogen.
Beispiel 8 Ausführung wie im Beispiel 6, nur mit 8%iger statt 2%iger Natronlauge. Das Produkt enthält 2,150/0 Stickstoff.Example 8 Execution as in example 6, only with 8% instead of 2% Caustic soda. The product contains 2,150/0 nitrogen.
Beispiel 9 16o g Viscosestapelfaser werden in 2,8%iger Kalilauge 3 Stunden. getaucht, auf 470.g abgeschleudert, zerfasert und im Vakuum den Dämpfen von 13 g Ammoniak und i oo g Epichlorhydrin 18 Stunden lang ausgesetzt. Das Umsetzungsprodukt zeigt nach dem Auswaschen und Trocknen 0,92 0'a Stickstoff.Example 9 160 g of viscose staple fibers are dissolved in 2.8% strength potassium hydroxide solution 3 Hours. dipped, thrown off to 470.g, frayed and the vapors in a vacuum exposed to 13 g of ammonia and 10 g of epichlorohydrin for 18 hours. The conversion product shows after washing and drying 0.92 0'a nitrogen.
Beispiel io Ausführung wie im Beispiel 9, aber mit 8,4%iger Kalilauge. Das Produkt enthält 2,65% Stickstoff.Example io Execution as in Example 9, but with 8.4% potassium hydroxide solution. The product contains 2.65% nitrogen.
Beispiel ii 160g Viscosestapelfaser werden in 4%iger Natronlauge getaucht, auf 5 i o g abgepreßt, zerfasert und im Vakuum der Einwirkung von 13g Ammoniak und i oo g Epichlorhydrin ausgesetzt. Das Produkt enthält i,93% Stickstoff.Example ii 160g viscose staple fibers are immersed in 4% sodium hydroxide solution, squeezed to 5 i o g, shredded and in a vacuum under the action of 13 g ammonia and i oo g exposed to epichlorohydrin. The product contains i, 93% nitrogen.
Beispiel 12 Ein Baumwollstrang von 2o g wird 3 Stunden in, i 8 %@ger Natronlauge getaucht und auf 63g abgeschleudert. Der Strang wird 18 Stunden, lang im Vakuum der Einwirkung von 2, i g Ammoniak und i o g Epichlorhydrin ausgesetzt, mit Wasser, verdünnter Essigsäure und wieder Wasser ausgewaschen.. Das rein weiß gewordene Baumwollgarn enthält i,08% Stickstoff.EXAMPLE 12 A cotton skein weighing 20 g is used for 3 hours in. I 8% @ ger Caustic soda dipped and spun off to 63g. The skein becomes 18 hours long exposed to 2.1 g ammonia and i o g epichlorohydrin in a vacuum, Washed out with water, diluted acetic acid and again water .. That pure white The resulting cotton yarn contains 1.08% nitrogen.
Beispiel 13 Ein Baumwollgarnstrang von 20g Gewicht wird in
i 8 o/oi,ger Natronlauge, die 8,30/0
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1934
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