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Verfahren zur Herstellung von Celluloseacetatformmassen
Die Erfindung
bezieht sich auf die Herstellung von Celluloseacetatformmassen. Bei der gebräuchlichen
Herstellung von Celluloseacetatformmassen wird ein sekundäres Celluloseacetat z.
B. nach dem bekannten Verfahren hergestellt, bei welchem zuerst ein primäres Celluloseacetat
dargestellt und dann hydrolysiert wird, um ein sekundäres, d. h. acetonlösliches
Celluloseacetat zu erhalten. Wenn die Hydrolyse bis zu dem gewünschten Grad vorgeschritten
ist, wird üblicherweise Natriumcarbonat hinzugefügt, um die Hydrolyse anzuhalten,
und das Celluloseacetat wird durch Hinzufügung schwacher Essigsäure in Flockenform
ausgefällt. Nach dem üblichen Verfahren wird die Flocke in der Absicht, ihren freien
Säuregehalt zu vermindern oder auszutreiben, behandelt, z. B. kann die Flocke mit
Wasser gewaschen werden, bis sie im wesentlichen säurefrei ist. Der Flocke kann
eine weitere Behandlung gegeben werden, um den gebundenen Schwefelsäurekatalysator
zu entfernen, worauf ein weiteres Waschen erfolgt. Das getrocknete Celluloseacetat
wird dann gewöhnlich mit einem oder mehreren plastisch machenden Mitteln und irgendwelchen
anderen gewünschten Zusätzen, wie z. B.
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Farbstoffen, gemischt und in eine geeignete Gestalt für Formzwecke
gebracht; beispielsweise kann das Celluloseacetat mit der gewünschten Menge des
zuzufügenden Lösungsmittels gemischt werden, um eine steife Paste zu bilden, welche
dann in Tafelform gewalzt wird, wobei das Lösungsmittel entfernt wird, worauf das
plattenförmige Material dann zerkleinert wird, um ein Produkt in einer für Formzwecke
geeigneten Gestaltung zu ergeben; nach einem anderen Verfahren wird das Celluloseacetat
zusammen mit den gewünschten Zugaben in Gegenwart von wenig Wasser
zu
Pulver gemahlen. Die so erhaltenen Celluloseacetatverbindungen zeigen die Neigung,
sich ein wenig zu zersetzen und zu entfärbt zu werden, wenn sie nach den üblichen
Verfahren geformt werden.
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Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung von Celluloseacetatformmassen
mit verbesserter Stabilität in der Wärme und der Farbe.
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Nach der vorliegenden Erfindung zur Herstellung von Celluloseacetatformmassen
wird das ausgefällte sekundäre Celluloseacetat kurz vor dem Trocknen mit einer wässerigen
Lösung behandelt, welche saure Salze einer mehrbasischen Säure enthält, wobei die
Lösung einen pu-Wertinnerhalb des Bereiches von 6,o bis 7,5, vorzugsweise von 6,4
bis 7,0 besitzt. Geeignete saure Salze sind erfindungsgemäß Phosphorsäuresalze,
wie z. B. Mononatriumphosphat (NaHfi,PO4), Dinatriumphosphat (Na2HPO4) und Magnesiumphosphate.
Ein anderes Salz, welches benutzt werden kann, ist Mononatriumcitrat(NaOOC CH2 C(OH)
(COOH) CH2 COOH).
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Lösungen, welche Mischungen solcher Salze enthalten, können ebenfalls
verwendet werden.
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Die Behandlungsfiüssigkeit nach der Erfindung wird vorzugsweise unter
Benutzung von enthärtetem Wasser hergestellt.
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Die nach der vorliegenden Erfindung gewonnenen Formmassen haben,
wie festgestellt wurde, einen höheren Aschegehalt als das sonst damit vergleichbare
Celluloseacetat, welches ohne die beschriebene Behandlung getrocknet war. Die Formmassen
enthalten auch einen geringen Anteil von saurem Salz, welches bei der Behandlung
benutzt wurde, und es wird angenommen, daß die verbesserte Wärme- und Farbstabilität
der Produkte mindestens teilweise der Gegenwart dieses Salzes zuzuschreiben ist.
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Die Erfindung wird durch das folgende Beispiel veranschaulicht, in
welchem die Teile und Prozentgehalte nach Gewicht angegeben sind.
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Beispiel 100 Teile Cellulose in Gestalt von Linters-Baumwolle wurden
5 Stunden lang mit 40 Teilen einer 2°/Oigen Schwefelsäurelösung in Eisessig vorbehandelt.
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Die vorbehandelte Cellulose wurde dann in einem Mischgefäß mit weiteren
330 Teilen Eisessig, 14 Teilen Schwefelsäure und 240 Teilen Essigsäureanhydrid in
Reaktion gebracht, wobei die Reaktionstemperatur durch Kühlen des Mischgefäßes unter
40° gehalten wurde. Nachdem die Cellulose reagiert hatte, nämlich nach ungefähr
6 Stunden, wurden 33 Teile Wasser hinzugefügt, und man ließ die Mischung ungefähr
36 Stunden lang bei 26o reifen. Der Katalysator wurde dann durch Zugabe von 18 Teilen
Natriumcarbonat neutralisiert und das sekundäre Celluloseacetat durch Zugabe von
wässeriger Essigsäure in gekörnter Form ausgefällt. Die nicht gebundenen Essig-
und Schwefelsäuren wurden dann durch einen Gegenstromwaschprozeß im wesentlichen
vollständig aus dem sekundären Celluloseacetat entfernt. Das Celluloseacetat wurde
dann 3 Stunden lang in einer 0,04 010 wässerigen Lösung von Schwefelsäure gekocht
und wieder von den nicht gebundenen Säuren freigewaschen.
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Das Celluloseacetat wurde dann nach der vorliegenden Erfindung wie
folgt behandelt: Zu dem Celluloseacetat, welches jetzt ungefähr 300 Teile hartes
Wasser enthielt, wurden I500 Teile enthärtetes Wasser zugegeben, in welchem I,8
Teile Mononatriumphosphat und 0,25 Teile Natriumhydroxyd aufgelöst waren, wobei
der pss-Wert der Lösung 6,5 war. Das Celluloseacetat wurde in dieser Lösung ungefähr
I Stunde lang gerührt. Die Flüssigkeit wurde dann abgezogen und das Celluloseacetat
auf einen Feuchtigkeitsgehalt von ungefähr 20001o zentrifugiert. Das Celluloseacetat
wurde schließlich in einem Ofen auf einen Feuchtigkeitsgehalt von ungefähr 4 0/o
getrocknet.
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Das so erzeugte Celluloseacetat hatte einen Aschegehalt von 0,17
01o' während ein Muster eines entsprechenden Celluloseacetats, das aber ohne die
Behandlung nach der vorliegenden Erfindung getrocknet war, einen Aschegehalt von
0,I2 0/o hatte.
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Das Celluloseacetat wurde wie folgt in ein Formpulver verwandelt:
100 Teile Celluloseacetat, 42 Teile Dimethylphthalat und eine geringe Menge Aceton
wurden zusammengemischt, um eine steife Paste zu bilden, welcher eine genügende
Menge eines blaßroten Farbstoffs einverleibt wurde, um der Masse eine blaßrote Farbe
zu geben. Die Paste wurde auf erhitzten Walzen bearbeitet, um die Hauptmenge des
Acetons auszutreiben, und das so gebildete Fell ließ man trocknen, um das zurückgebliebene
Aceton zu entfernen. Das Fell wurde dann zerkleinert, um ein Formpulver zu ergeben.
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Das erhaltene Pulver hatte ausgezeichnete Beständigkeit gegen Hitze
und bildete Formkörper von guter Festigkeit und Farbe.
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PATENTANSPRUCHr Verfahren zur Herstellung von Celluloseacetatformmassen
durch Hydrolysieren von primärem Celluloseacetat, Neutralisieren des Katalysators,
Ausfällen und Trocknen des sekundären Celluloseacetats, dadurch gekennzeichnet,
daß das ausgefällte Celluloseacetat unmittelbar vor dem Trocknen mit einer wässerigen
Lösung eines sauren Salzes einer mehrbasischen Säure behandelt wird, deren pr-Wert
im Bereich von 6,o bis 7,5, vorzugsweise 6,4 bis 7,0, liegt.