DE815965C

DE815965C - Process for refining cellulose hydrate textiles while maintaining the fiber structure by esterification

Info

Publication number: DE815965C
Application number: DEV436D
Authority: DE
Inventors: Elmar Dr Profft
Original assignee: Glanzstoff AG
Current assignee: Glanzstoff AG
Priority date: 1944-10-28
Filing date: 1944-10-28
Publication date: 1951-10-08

Description

Verfahren zum Veredeln von Cellulosehydrattextilgut unter Erhaltung der Faserstruktur durch Veresterung Es ist bereits bekannt, Cellulose und Cellulosehydratgut, wie Kunstseide und Zellwolle, unter Erhaltung der Faserstruktur durch Behandlung mit einem Fettsäureanhydrid hei erhöhter Temperatur unter Verwendung von Alkalisalzen schwacher Säuren als Katalysator weitgehend zu verestern. Durch diese Veresterung werden die Eigenschaften der Ausgangsfaser stark verändert, und so beispielsweise Reservierung gegen substantive Farbstoffe, Unlöslichkeit in organischen Lösungsmitteln, höhere Bügelechtheit usw. erzielt.Process for refining cellulose hydrate textiles with preservation the fiber structure by esterification It is already known that cellulose and cellulose hydrate, like rayon and rayon, while maintaining the fiber structure through treatment with a fatty acid anhydride at elevated temperature using alkali salts to largely esterify weak acids as a catalyst. Through this esterification the properties of the output fiber are greatly changed, and so for example Reservation against substantive dyes, insolubility in organic solvents, higher ironing fastness etc. achieved.

Beim Arbeiten nach den älteren Verfahren kommt es nun in vielen Fällen dadurch zu Faserschädigungen, daß die Reaktion zwischen der mit dem Alkalisalz einer schwachen S;ittre vorimprägnierten ttnd getrockneten Ware mit (lern l,ettsättreatiliydrid sehr stürmisch und stark exotherm verläuft. Bei einer derartigen Veresterung von Zellwolle muß die Behandlung größerer Mengen vorgenommen werden, und hierbei ist es wegen der gefährlichen Wärmestauungen in dem dicht gepackten Material praktisch unmöglich, mit einigermaßener Sicherheit eine gleichmäßig veresterte Ware zu erhalten. Auch die Einwirkung von Fettsäureanhydrid bei erhöhter Temperatur oder von Fettsäureanhydriddampf auf die Fäden in Strälinform läßt sich mit Erfolg kaum durchführen, da auch in diesem Falle durch örtliche Überhitzungen Faserschädigung nur zu oft in Kauf genommen werden muß.When working according to the older procedures it now occurs in many cases thereby to fiber damage that the reaction between the with the alkali salt one weak S; ittre pre-impregnated and dried goods with (learn oil, ettsättreatiliydrid very stormy and strongly exothermic. With such an esterification of Staple rayon must be treated in larger quantities, and this is where it is it is practical because of the dangerous build-up of heat in the densely packed material impossible to obtain a uniformly esterified product with any degree of certainty. Also the action of fatty acid anhydride at elevated temperature or of fatty acid anhydride vapor on the threads in Strälin form can hardly be carried out with success, as in this one too In case of local overheating, fiber damage is only too often accepted got to.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahrensweise besteht darin, daß die mit der Katalysatorlösung, z. B. Kaliumacetat, vorimprägnierte und sodann getrocknete Ware hygroskopisch ist. Wasser muß jedoch bei der Veresterung der beschriebenen Art sorgfältig ausgeschlossen werden, und so ist man gezwungen, die Ware nach dem Trocknen unmittelbar zu verarbeiten. Im laufenden Betrieb ist dies aber nicht immer mit der gewünschten Schnelligkeit möglich, weshalb dann die Reaktion nicht selten den beabsichtigten Effekt vermissen läßt.Another disadvantage of the known procedure is that that the with the catalyst solution, for. B. Potassium acetate, pre-impregnated and then dried goods are hygroscopic. However, water must in the esterification of the described Kind be carefully excluded, and so one is forced to the goods after Dry to process immediately. However, this is not always the case during operation possible with the desired speed, which is why the reaction is not uncommon lacks the intended effect.

Es wurde nun gefunden, daß sich diese Nachteile, die eine technische Durchführung des Verfahrens zumindest außerordentlich erschweren, beim Verfahren zum Veredeln von Cellulosehydrattextilgut unter Erhaltung der Faserstruktur durch Veresterung dadurch vermeiden lassen, daß nicht avivierte und noch nicht getrocknete Cellulosehydratfäden oder -fasern, insbesondere in Gestalt von Zellwolle, zuerst mit einer starken Alkalisalicylatlösung behandelt und nach Entfernung des Überschusses der Behandlungsflüssigkeit getrocknet werden, worauf das Fettsäureanhydrid bei erhöhter Temperatur zur Einwirkung gebracht und dann das Gut in an sich bekannter Weise gewaschen und getrocknet wird. Die Tatsache, daß den Alkalisalzen der Salicylsäure als Vorimprägnierungsmittel eine solche Wirkung zukommt, ist besonders überraschend und war nicht vorauszusehen, da die Salicylsäure eine starke Säure ist. Die günstige Wirkung bei der Veresterung scheint außerdem nur ihr allein eigentümlich zu sein, da beispielsweise ein Alkalisalz der Weinsäure, die nahezu dieselbe Dissoziationskonstante wie Salicylsäure hat, praktisch keine Wirkung äußert. Dasselbe gilt für die entsprechenden Salze der Zitronensäure, die in ihrer Stärke eine Mittelstellung zwischen der Essigsäure und der Salicylsäure einnimmt. Die Verwendung der Alkalisalze der Salicylsäure als Vorimprägnierungsmittel hat nun ergeben, daß die Reaktion zwischen der vorimprägnierten Cellulose und dem Fettsäureanhydrid viel ruhiger und gleichmäßiger verläuft als bei Anwendung von Alkalisalzen schwacher Säuren. Der Prozeß braucht daher nicht so peinlich beaufsichtigt zu werden, und es lassen sich höhere Temperaturen bei der Umsetzung ohne Gefahr für die Faser anwenden. Der Nachteil der örtlichen Überhitzung tritt praktisch nicht ein, so daß die wichtige Behandlung besonders der Zellwolle zum Zwecke der Entquellung leichter durchführbar ist.It has now been found that these disadvantages, a technical Execution of the procedure at least extremely difficult, with the procedure for refining cellulose hydrate textiles while maintaining the fiber structure Avoid esterification by using not avivated and not yet dried Cellulose hydrate filaments or fibers, especially in the form of rayon, first Treated with a strong alkali salicylate solution and after removing the excess the treatment liquid are dried, whereupon the fatty acid anhydride at increased Temperature brought to action and then washed the material in a known manner and is dried. The fact that the alkali salts of salicylic acid as a prepreg such an effect is particularly surprising and could not be foreseen because salicylic acid is a strong acid. The beneficial effect in esterification also seems to be peculiar to it alone, as, for example, an alkali salt tartaric acid, which has almost the same dissociation constant as salicylic acid, shows practically no effect. The same applies to the corresponding salts of citric acid, which in terms of strength lies somewhere between acetic acid and salicylic acid occupies. The use of the alkali salts of salicylic acid as a pre-impregnation agent has now shown that the reaction between the prepreg cellulose and the Fatty acid anhydride runs much more smoothly and evenly than when using Alkali salts of weak acids. The process therefore does not need to be so meticulously supervised and it can be carried out at higher temperatures without risk apply for the fiber. The disadvantage of local overheating practically does not occur one, so that the important treatment especially of the rayon for the purpose of de-swelling is easier to implement.

Im Gegensatz zu dem Arbeiten mit den bereits vorgeschlagenen Katalysatoren, z. B. Kaliumacetat, besitzt beispielsweise Natriumsalicylat den großen Vorteil, daß die mit ihm imprägnierte und getrocknete Ware nicht hygroskopisch ist. Ohne Beeinträchtigung des zu erzielenden Effekts braucht eine Weiterverarbeitung nicht sofort vorgenommen zu werden, was sich besonders bei einem unvorhergesehenen kurzen Betriebsstillstand günstig auswirken kann.In contrast to working with the already proposed catalysts, z. B. potassium acetate, for example, sodium salicylate has the great advantage that the goods impregnated and dried with it are not hygroscopic. Without Further processing does not need to impair the effect to be achieved to be undertaken immediately, which is particularly important in the event of an unforeseen brief Downtime can have a positive effect.

Bei der Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung hat sich als zweckmäßig erwiesen, das Behandlungsgut mit einer gegebenenfalls erwärmten konzentrierten Lösung eines Alkalisalzes der Salicylsäure vorzubehandeln, sodann gut zu trocknen und mit der Lösung eines Fettsäureanhydrids 'in einem organischen Lösungsmittel bei erhöhter Temperatur nachzubehandeln; man kann aber auch nach der Imprägnierung die Nachbehandlung in heißem Fettsäureanhydrid vornehmen.When carrying out the method according to the invention has been found to be Proven to be useful, the material to be treated with an optionally heated concentrated To pretreat a solution of an alkali salt of salicylic acid, then to dry it well and with the solution of a fatty acid anhydride in an organic solvent post-treatment at elevated temperature; but you can also after impregnation carry out the post-treatment in hot fatty acid anhydride.

Das in der angegebenen Weise behandelte Textilgut weist einen beträchtlichen Rückgang der Quellfähigkeit auf, die nur noch etwa '/a bis 1/a des ursprünglichen Wertes beträgt. Der Fadentiter der Ware hat eine entsprechende Erhöhung erhalten. Die färberischen Eigenschaften sind im Sinne einer starken Immunisierung gegenüber substantiven Farbstoffen und einer Aktivierung gegenüber Acetatfarbstoffen abgewandelt. Die behandelte Ware besitzt außerdem ein mehr oder weniger starkes Wasserabweisungsvermögen.The textile material treated in the manner indicated has a considerable Decrease in the swellability, which is only about 1/8 to 1/8 of the original Value is. The thread count of the goods has received a corresponding increase. The coloring properties are in terms of a strong immunization against substantive dyes and an activation compared to acetate dyes. The treated goods also have a more or less strong water repellency.

Einige Beispiele sollen das Verfahren noch näher erläutern Beispiel i 12 kg nie getrocknete, unavivierte, säurefrei gewaschene Zellwolle mit etwa 70% Feuchtigkeitsgehalt werden 15 Min. bei 5o° in etwa 55prozentige Natriumsalicylatlösung getaucht und sodann auf ein Gewicht von 17,5 kg abgeschleudert. Die Ware wird go Min. bei go° bei guter Luftumwalzung getrocknet. Anschließend wird sie sofort in ein auf ioo° erwärmtes Gemisch aus 120 1 Chlorbenzol und 301 Essigsäureanhydridgetauchtuiiddarin i2o@4in. belassen. Danach wird abgeschleudert, das überschüssige Essigsäureanhydrid mit Essigsäure entfernt, wiederum abgeschleudert, gut finit Wasser gespült, abgeschleudert, getrocknet, und konditioniert.A few examples should explain the process in more detail. Example i 12 kg of never dried, unavoured, acid-free washed rayon with about 70% moisture content are immersed in about 55% sodium salicylate solution for 15 minutes at 50 ° and then spun off to a weight of 17.5 kg. The goods are dried for min. At go ° with good air circulation. It is then immediately immersed in a mixture of 120 liters of chlorobenzene and 301 acetic anhydride, heated to 100 ° C., i2o @ 4in. left. Then it is spun off, the excess acetic anhydride is removed with acetic acid, spun off again, rinsed thoroughly with finite water, spun off, dried and conditioned.

Die so acetylierte Ware besitzt ein Wasserrückhaltevermögen von nur i8,6% gegenüber rund 72% der Ausgangsware. Wenn man die so behandelte Ware auf Wasser wirft, schwimmt sie auf ihm und sinkt nicht unter. Beispie12 20 kg feuchte Zellwolle wie iin Beispiel i werden 15 Min. bei Zimmertemperatur in eine konzentrierte Natriumsalicylatlösung vom spezifischen Gewicht 1,26 getaucht und auf ein Gewicht von 3o kg abgeschleudert. Sodann wird io5 Min. bei 95' getrocknet, wonach das Gewicht 1g,2 kg beträgt. Danach wird in 1351 Essigsäureanhydrid, das auf go° erwärmt ist, eingetaucht und darin 30 Min. belassen, wobei die Temperatur vorübergehend auf ioo° steigt. Es wird aufgearbeitet wie im Beispiel i. Das \\'asserriicklialtevermögen beträgt 25,2%.The product acetylated in this way has a water retention capacity of only 18.6% compared to around 72% of the original product. If you throw the goods treated in this way onto water, they float on it and do not sink under. Beispie12 20 kg of moist rayon as in Example 1 are immersed for 15 minutes at room temperature in a concentrated sodium salicylate solution with a specific gravity of 1.26 and spun off to a weight of 30 kg. It is then dried for 10 5 minutes at 95 ', after which the weight is 1 g, 2 kg. It is then immersed in 1351 acetic anhydride, which has been warmed to 100 °, and left in it for 30 minutes, the temperature temporarily rising to 100 °. It is worked up as in example i. The water reserve capacity is 25.2%.

Wendet man an Stelle von Natriumsalicvlat Natriumcitrat oder Kaliuninatriumtartrat in konzentrierter Lösung an, so sind die Werte für das Wasserrückhaltevermögen 75,3% bzw. 76,6%, d. h. es ist praktisch kein Effekt eingetreten.If you use sodium citrate or potassium sodium tartrate instead of sodium salicvlate in concentrated solution, the values for the water retention capacity are 75.3% or 76.6%, i.e. H. there was practically no effect.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of cellulose hydrate textiles while maintaining the fiber structure through esterification, through characterized in that cellulose hydrate filaments that have not been finished and have not yet dried or fibers, especially in the form of rayon, first with a strong alkali metalicylate solution treated and dried after removing the excess of the treatment liquid whereupon fatty acid anhydride is brought into action at an elevated temperature and then the goods are washed and dried in a manner known per se.