DE855847C

DE855847C - Verfahren zur Gewinnung von Cellulosepraeparaten mit grosser chemischer Reaktionsfaehigkeit

Info

Publication number: DE855847C
Application number: DEG6237A
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr Grotjahn; Rudolf Dr Steinmann
Original assignee: Glanzstoff Courtaulds GmbH
Current assignee: Glanzstoff Courtaulds GmbH
Priority date: 1951-06-05
Filing date: 1951-06-05
Publication date: 1952-11-17

Description

Verfahren zur Gewinnung von Cellulosepräparaten mit großer chemischer Reaktionsfähigkeit Durch die britische Patentschrift 563 560 ist bekanntgeworden, daß man reaktionsfähigere Cellulosepräparate erhalten kann, indem man Cellulosefasern zunächst einer Behandlung mit wäßrigen Alkalien, wie KOH, NaOH, Na2CO3, Ba(OH)2 (2- bis 5o0/oige Lösungen), bei einer Temperatur von o his 500 aussetzt und nach dem Auswaschen des alkalis durch Wasser zur Entfernung des nach dem Abpressen zurückbleibenden Wassers einer Trocknung durch azeotrope Destillation unterwirft. Als geeignete, mit Wasser azeotrop destillierende Suhstanzen werden Athyl-, n-Propyl-, n-Butyl-, Isohutylacetat, ferner Isoamylformiat, Methyläthylketon sowie n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl- und Isobutylalkohol genannt.
In dem in dieser britischen Patentschrift angegel)enen Beispiel werden 33 Teile geschnittenen Holzzellstoffes io Minuten lang bei 290 mit 590 Gewichtsteilen einer 17%igen Natronlauge gerührt.
Nach dieser Behandlung wird zunächst 5 Minuten mit 500 Gewichtsteilen destilliertem Wasser gewaschen und die Operation zwanzigmal wiederholt, jedesmal mit frischem Wasser, bis die Cellulose und das Waschwasser neutral sind. Das überschüssige Wasser in der Cellulose wird durch Abpressen der Fasern entfernt. Die gewonnene wasserfeuchte Cellulose wird anschließend in einem geeigneten Destillierapparat mit 655 Gewichtsteilen Äthylacetat der Destillation unterworfen. Das an der Luft getrocknete Präparat hat eine Feuchtigkeit von 6 6 bis 7°/r Die so erhaltenen Fasern besitzen eine erhöhte Reaktionsfähigkeit, was dadurch zum Ausdruck kommen soll, daß bei ihrer Acetylierung mit Essig- säureanhydrid die Katalysatormenge (Schwefelsäure) heruntergesetzt werden kann.
Ein unmittelbares Maß für die Reaktionsfähigkeit eines Cellulosepräparates vermittelt die Bestimmung der wirksamen Oberfläche des Präparates.
Es wurde daher zur Charakterisierung der nach dem beschriebenen Verfahren sowie nach dem verbesserten neuen Verfahren gewonnenen Präparate neben der Prüfung der chemischen Reaktionsfähigkeit auch die wirksame Oberfläche nach der Methode der Gasadsorption bestimmt.
Es wurde nun gefunden, daß man zu besonders oberflächenreichen Präparaten kommen kann, wenn man die mit Wasser angefeuchteten Fasern ohne Vorquellung in Alkali unmittelbar einer azeotropen Destillation mit organischen Flüssigkeiten unterwirft.
Um dieses gegenüber der Arbeitsweise nach der britischen Patentschrift zu erhärten, wurden folgende Versuche durchgeführt: Versuch I: Wiederholung des Beispiels der britischen Patentschrift 563 560. Ergebnis der Oberflächenmessung: II,3 m2/g Zellstoff.
Versuch 2: Gleiches Entwässerungsverfahren wie bei Versuch I, jedoch ohne Vorbehandlung mit Alkali. Ergebnis der Oberflächenmessung: 14,3 mg Zellstoff.
Gegenüber der Arbeitsweise der britischen Patentschrift bietet das neue Verfahren ganz besondere Vorteile, wenn von gemahlenen Cellulosepräparaten ausgegangen wird. Diese einer Quellung mit Alkali zu unterwerfen, ist arbeitsmäßig außerordentlich schwer durchzuführen, da bei einer Vorquellung mit warmen oder kalten Alkalien große Anteile gelöst oder so fein dispergiert werden, daß sie nur schwer vom Alkali abzutrennen sind.
Der entscheidende Vorteil einer azeotropen Destillation auch des gemahlenen Cellulosepräparates erhellt daraus, daß bei einer unmittelbaren Entwässerung der gemahlenen Cellulose durch gewöhnliches Trocknen an der Luft, im Exsikkator oder Trockenschrank die Oberfläche stark abnimmt. Ergebnis der Oberflächenmessung: <0,3 m2/g Zellstoff.
Außer durch den vorstehenden Versuch 2 soll die Erfindung noch durch folgende Beispiele erläutert werden.
Beispiel I Holzzellstoff wird im normal luftfeuchten Zustand einer azeotropen Destillation mit n-Butanol unterworfen, bis der Siedepunkt des reinen Butanols erreicht ist. Nach dem Abpressen des überflüssigen Butanols wird anschließend im Vakuum bei Ion der Zellstoff völlig getrocknet. Ergebnis der Oberflächenmessung: 38 m2/g Zellstoff.
Beispiels Holzzellstoff wird in Wasser aufgeschlagen und bei IOO/o Stoffdichte, z. B. in einer Drehkreuzmühle nach Strecke, 15 Minuten lang gemahlen. Anschließend wird das Wasser soweit wie möglich abgepreßt und der Rest durch azeotrope Destillation mit n-Butanol entfernt. Anhaftendes Butanol wird zunächst abgesaugt und schließlich im Vakuum bei 100° weggedampft. Ergebnis der Oberflächenmessung: 185 m2/g Zellstoff.
Beispiel 3 Als Beispiel für die Erhöhung der chemischen Reaktionsgeschwindigkeit wurde vergleichsweise Cellulose mit und ohne azeotrope Destillation mit der berechneten Menge Natronlauge und Schwefelkohlenstoff zu einer Viskose, enthaltend 5 O/b Cellulose, IOO/o NaOH und 48°/o CS2/Cellulose, gelöst.
Bei Verwendung von gemahlener und azeotrop destillierter Cellulose erhöhte sich die Ausbeute an Xanthat-Schwefel um mindestens 30°/o (Hottenroth-Reife bei azeotrop destillierter Cellulose = Io,o, hei nichtazeotrop destillierter Cellulose = 2,5).

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Gewinnung von Cellulosepräparaten mit großer chemischer Reaktionsfähigkeit und großer wirksamer Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß Cellulosefasern nach dem Benetzen mit Wasser einer Destillation mit solchen organischen Flüssigkeiten unterworfen werden, die mit Wasser azeotrope Gemische bilden.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Cellulosefasern vor der azeotropen Destillation mit organischen Flüssigkeiten unter Wasser gemahlen werden.