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Verfahren zur Verbesserung der Veresterungsfähigkeit von Zellstoff
Die Industrie der Celluloseabkämmlinge kennt eine große Anzahl verschiedener Arten
von Ausgangsmaterialien, die sich bei chemischen Umsetzungen, wie z. B. der Acetylierung,
erfahrungsgemäß recht verschieden verhalten. So läßt sich z. B. Baumwolllcellulose
viel leichter zu technisch hochwertigen Acetylcellulosen verarbeiten als Holzcellulose.
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Man hat nun ,seit langem nach Mitteln und Wegen gesucht, um die Reaktionsfähigkeit
des Zellstoffes entsprechend zu beeinflussen.
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So wurde z. B. der Vorschlag gemacht, die osmotische Permeabilität
durch Behandlung mit flüssiger oder dampfförmiger Essigsäure zu erhöhen. Auch sind
Verfahren bekanntgeworden, bei welchen die Cellulosen zunächst mit starken Quellungsmitteln
behandelt werden, z. B. mit Schwefelsäure, Salpetersäure oder Rhodaniden, ehe sie
der Veresterung unterworfen werden.
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Neuerdings wurden auch Netzmittel zur Erleichterung der Nitrierung
von Cellulose vorgeschlagen (Patentschrift 634938).
Die Erfinderin hat nun
gefunden, daß die Veresterungsfähigkeit des Zellstoffes wesentlich gesteigert und
die Veresterung auch gleichmäßiger gestaltet werden kann, wenn dem Zellstoff im
letzten Arbeitsgang bei seiner Herstellung neutrale Alkalisalze bestimmter anorganischer
Säuren in einer Menge von etwa 2% einverleibt werden.
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Als solche Salze kommen Verbindungen in Frage, die ,als Baserikomponente
Natrium, Kalium, Lithium, nicht hingegen Ammonium, und als Säurereste anorganische
Säuren, wie Schwefelsäure, Salzsäure, Phosphorsäure, enthalten.
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Je tiefer diese Salze im Faserinnern verteilt werden, um so gleichmäßiger
und schneller verläuft die Veresterung. Die Einverleibung wird daher im letzten'Arbeitsgang
bei:d:er Zellstoffherstellung, wo die Cellulosefasern noch vollständi> geöffnet
und gequollen vorliegen; Vorgenommen. Zum Beispiel werden die beim Beuchen oder
Kochen und Bleichen in der Fasermasse vorhandenen Laugen- bzw. Säuremengen nur bis
zu einem Bruchteil ausgewaschen.
Der Rest wird durch Zugabe von
Säure b.zw. Lauge genau neutralisiert. Auf diese Weise werden gleichzeitig zwei
Fortschritte erzielt i. wird der langwierige Vorgang des vollständigen Auswaschens
der Zellstoffaser we-', sentlich abgekürzt, werden die die Veresterung begünstigenden
Salze von vornherein im Innern der Fasern vollständig gleichmäßig verteilt und durch
die anschließende Trocknung in der Faser eingelagert.
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Man kann auch dem fast völlig ausgewaschenen Zellstoff vor der Trocknung
Salzlösungen zusetzen.
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Diese Behandlung des Zellstoffes hat nichts mit den Verfahren zu tun,
bei welchen die Cellulosen mit Veresterungsflüssigkeiten versetzt werden, welche
als Katalysator Salze, wie Kupfersulfat, Zinkchlorid, salzsaures Dimethylamin, Natriumbisulfat,
Perchlorate, z. B. in Gegenwart von Säuren, enthalten.
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Gegenüber den nach diesen Verfahren hergestellten Celluloseacetaten
zeiken die Erzeugnsse gemäß vorliegender Erfindung verbesserte Eigenschaften bezüglich
der Viscosität, Filtrierbarkeit und Klarheit.
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Es ist auch ein Verfahren bekanntgeworden, nach dem trockenes Cellulosefasergut
mit Lösungen von Salzen organischer Säuren imprägniert und alsdann vor der Weiterb.ebandlung
getrocknet wird. Gegenüber diesem. Verfahren hat das vorliegende den Vorzug der
einfacheren Arbeitsweise und unterscheidet sich außerdem von ihm durch die anzuwendenden
Verbindungen.
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Das vorliegende Verfahren hat auch nichts mit dem bekannten Absäuern
nach dem Bleichen und Reinigen des Zellstoffes zu tun, das insbesondere nach der
Natriumsulfitbehand-Jung vorgenommen wird. Die so behandelten Zellstoffe weisen
als Norm einen Aschegehalt von höchstens o,25% auf und zeigen keine verbesserten
Veresterungseigenschaften.
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Beispiel ?y' Der bei der Herstellung von Zellstoff anfallende alkalische
Faserbrei wird so weit ausgewaschen, daß er nach dem Neutralisieren mit Schwefelsäure
bis zur Phenolphthaleinentfärbung und nach anschließender Trocknung etwa 2% schwefelsaure
Salze enthält.
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Eine Acetylierung nach dem Verfahren z. B. der Patentschrift 5o5 61o
dieses so vorbehandelten Zellstoffes im Vergleich zum nicht behandelten zeigt folgende
Verbesserungen:
a Behandelt h Unbehandelt |
Klarheit 25o mm 139 nun |
Filtrierbarkeit 150 ccm 87 ccm |
Die Klarheit drückt die Schichthöhe in Millimetern einer 6%igen CelluloseacetatlOSutlg
in Aceton aus, durch die ein schwarzer Punkt auf dem Grunde des Meßgefäßes nicht
mehr erkennbar wird. Die Filtrierbarkeit gibt die Menge der durch die Acetylierung
anfallenden Acetatlösung an, die durch Tuchfilter von bestimmtem Querschnitt und
bestimmter Durchlässigkeit unter 76o mm Überdruck in 3o Minuten filtriert.