DE896637C

DE896637C - Verfahren zur Herstellung von in organischen Loesungsmitteln loeslichen AEthern pentosanreicher Cellulosen

Info

Publication number: DE896637C
Application number: DEF2774D
Authority: DE
Inventors: Robert Dr Schnegg; Albin Dr Wohlrapp
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1942-12-01
Filing date: 1942-12-01
Publication date: 1953-11-12

Description

Verfahren zur Herstellung von in organischen Lösungsmitteln löslichen äthern pentosanreicher Cellulosen Es ist bekannt, daß nur Zellstoffe von hohem Reinheitsgrad sich zur Herstellung von Derivaten eignen.
Bei der Herstellung von Celluloseäthern z.B. wird vor der eigentlichen Verätherung eine Alkalisierung mit anschließendem Abpressen der Alkalilauge durchgeführt, um eine möglichst weitgehende Entfernung der Cellulosebegleitstoffe zu erreichen.
Die Darstellung von gut löslichen und technisch brauchbaren Celluloseäthern ist, wie in der Literatur beschrieben, eng verknüpft mit der Anwendung reiner Cellulosen, die möglichst frei von Begleitstoffen, wie Hemicellulose, Oxycellulose und vor allem Pentosen, sind (vgl. z.B. französische Patentschrift 705 732).
Es wurde nun überraschenderweise festgestellt, daß auch sogenannte Skelettsubstanzen, welche den gesamten im Holz vorhandenen Kohlenhydratkomplex enthalten, in Äther übergeführt werden können, die in organischen Lösungsmitteln klar und glatt löslich sind und film- und faserbildende Eigenschaften besitzen.
Die genannten Eigenschaften zeigen die Skelettsubstanzäther jedoch nur dann, wenn man von möglichst schonend hergestellten, sogenannten nativen Skelettsubstanzen ausgeht. Derartige Skelettsubstanzen kann man in bekannter Weise, z. B. durch Einwirkung von Chlordioxyd auf Holz nach den Angaben von E. Schmidt und Mitarbeitern (Cellulosechemie XI, S. 49, 1930), gewinnen.
Die Verätherung der Skelettsubstanzen kann nach gebräuchlichen Verfahren erfolgen. Zweckmäßig schaltet man jedoch vor der eigentlichen Alkalisierung eine Behandlung mit verdünnter Natronlauge in der Kälte ein, wodurch die Skelettsubstanzen gleichmäßiger und einheitlicher reagieren. Es gelingt so, Verätherungsprodukte zu erhalten, die den entsprechenden Celluloseäthern weitgehend ähnlich sind und an deren Stelle für Filme, Lacke und Kunststoffe verwendet werden können.
Da aber die Ausbeute an Skelettsubstanz etwa 670/0 des Holzes beträgt, während man an brauchbarem Zellstoff nur etwa 40 O/o vom Holz gewinnen kann, so ist klar zu ersehen, daß man durch dieses Verfahren eine weitaus wirtschaftlichere Ausnutzung des Holzes erzielt.
Beispiel I 30 g native Skelettsubstanz mit etwa 85,40/0 Trockengehalt, hergestellt nach den Angaben von E. S chmi dt und Mitarbeitern (a. a.O.), werden mit 45 ccm o,°/oiger NaOH unter Eiskühlung eine Stunde lang verrührt. Dann werden 94 g feingepulvertes NaOH und 30 ccm Wasser zugegeben und noch 3 Stunden unter Kühlung gut durchgeknetet.
Die Masse wird in einem Drehautoklav mit I80 ccm Äthylbromid versetzt und 6 bis 7 Stunden auf 110 bis I300 erhitzt; Das Reaktionsprodukt wird in wenig Methylenchlorid aufgenommen und durch Eingießen in siedendes Wasser ausgefällt.
Man erhält 32 g Skelettsubstanzäthyläther, entsprechend einer Ausbeute von 125 °/o, berechnet auf trockene Skelettsubstanz. Das Produkt ist in den für Äthylcellulose üblichen Lösungsmitteln, wie Methylenchlorid, Chloroform, Gemischen von Benzol/Methanol, Toluol/Methanol und Xylol/ -Methanol, löslich und hat in 20/oiger Chloroformlösung eine relative Viskosität von 92.
In ähnlicher Weise lassen sich auch die entsprechenden höheren Alkyläther, wie z. B. Propyl-, Butyläther usw., herstellen.
Beispiel 2 6o g mit Ist cm o,2°/oiger Natronlauge und I25 g feingepulvertem Natriumhydroxyd gemäß Beispiel 1 behandelter nativer Skelettsubstanz werden im Dreihalskolben mit 252 ccm Benzylchlorid versetzt und 51/2 Stunden auf go bis IIoO unter Rückfluß und Rühren erhitzt. Dann werden 63 g feingeptilveftes Natriumhydroxyd und I26 ccm Benzylchlorid zugegeben und noch I1/2 Stunden auf IO5 bis IIoO erhitzt. Das Produkt wird mit Methanol gefällt, neutral gewaschen, in Methylenchlorid gelöst, aus siedendem Wasser umgefällt und getrocknet. Man erhält 84,5 g Benzyläther entsprechend einer Ausbeute von 164,90/0, berechnet auf trockene Skelettsubstanz. Das Produkt ist in den für Benzylcellulose üblichen Lösungsmitteln löslich, hat in a0/oiger Chloroformlösung eine relative Viskosität von 6,45 und gibt weiche und glasklare Filme.
Auf ähnliche Weise lassen sich auch die entsprechenden höheren Aralkylätller, wie z. B. der Xylyläther, darstellen.
PATENTANSPRÜCIIE: I. Verfahren zur Herstellung von in organischen Lösungsmitteln löslichen Äthern pentosanreicher Cellulosen, dadurch gekennzeichnet, daß man native Skelettsubstanzen in bekannter Weise mit Alkylierungs- oder Aralkylierungsmitteln behandelt, ohne vor der Verätherung die alkalisierten Skelettsubstanzen von der Alkalilauge abzupressen.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Skelettsubstanzen vor der Verätherung einer Behandlung mit verdünnter, bis etwa s°/oiger Lauge in der Kälte unterworfen und nicht von der Lauge getrennt werden.

Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 528 359, 544285; USA.-Patentschrift Nr. 2 218 567.