FR2458557A1 - PROCESS FOR THE DISSOLUTION OF CELLULOSE IN ORGANIC SOLVENTS CONTAINING A QUANTITY OF LOWERED FORMALDEHYDE AND SOLUTIONS THUS OBTAINED - Google Patents
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- C08B1/00—Preparatory treatment of cellulose for making derivatives thereof, e.g. pre-treatment, pre-soaking, activation
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE POUR LA PREPARATION DE SOLUTIONS DE DERIVES DE LA CELLULOSE DANS DES SOLVANTS ORGANIQUES, SOLUTIONS A PARTIR DESQUELLES ON PEUT FORMER DES OBJETS FACONNES EN CELLULOSE REGENEREE PAR PRECIPITATION DU DERIVE DE LA CELLULOSE ET REGENERATION DU SOLVANT ET QUI COMPORTE LA MISE EN CONTACT DE LA CELLULOSE AVEC DU PARAFORMALDEHYDE ET UN SOLVANT CHOISI PARMI LE DIMETHYLACETALDEHYDE, LE DIMETHYLFORMAMIDE ET LA N-METHYLPYRROLIDONE DANS DES CONDITIONS TELLES QUE L'ON UTILISE DES QUANTITES DE FORMALDEHYDE CORRESPONDANT A UN RAPPORT MOLAIRE MOTIFS CHOMOTIFS CELLULOSE ANHYDROGLUCOSIDIQUES INFERIEUR A 13. LA DISSOLUTION DE LA CELLULOSE A LIEU EN ABSENCE DE QUANTITES D'EAU SUPERIEURES A 0,15 A DES TEMPERATURES EGALES OU SUPERIEURES A 135C.THE INVENTION RELATES TO A PROCESS FOR THE PREPARATION OF SOLUTIONS OF CELLULOSE DERIVATIVES IN ORGANIC SOLVENTS, SOLUTIONS FROM WHICH ONE CAN FORM SHAPED OBJECTS IN REGENERATED CELLULOSE BY PRECIPITATION OF THE CELLULOSE DERIVATIVE AND REGENERATION OF THE SOLVENT AND WHICH COMPONENTS IN CONTACT OF CELLULOSE WITH PARAFORMALDEHYDE AND A SOLVENT CHOSEN FROM DIMETHYLACETALDEHYDE, DIMETHYLFORMAMIDE AND N-METHYLPYRROLIDONE UNDER CONDITIONS SUCH AS AMOUNTS OF FORMALDEHYDE CORULEROSE MOSQUELLO-MOO-DEHYDE CORULOSE-MOISTURO-CHROUCIDANT A 13. CELLULOSE DISSOLUTION OCCURS IN THE ABSENCE OF AMOUNTS OF WATER GREATER THAN 0.15 AT TEMPERATURES AT OR OVER 135C.
Description
PROCEDE POUR LA DISSOLUTION DE LA CELLULOSE DANS DES SOLVANTSPROCESS FOR THE DISSOLUTION OF CELLULOSE IN SOLVENTS
ORGANIQUES CONTENANT UNE QUANTITE DE FORMALDEHYDE ABAISSEE ORGANICS CONTAINING A QUANTITY OF LOWERED FORMALDEHYDE
La Demanderesse a décrit dans sa demande de brevet The Applicant has described in its patent application
FR 79 08268 déposée le 2 avril 1979 un procédé pour la prépa- FR 79 08268 filed on April 2, 1979 a process for the preparation
ration de solutions de dérivés de la cellulose, appelés ha- ration of solutions of cellulose derivatives, called ha-
bituellement "dérivés méthylols"' même si leur structure chimi- usually "methylol derivatives" 'even if their chemical structure
que exacte n'est pas entièrement certaine, dans des solvants organiques, particulièrement le diméthylformamide (DMF), le diméthylacétamide (DMAC) et la N-méthylpyrrolidone. Lesdits procédés consistent essentiellement à mettre en contact la cellulose avec le paraformaldéhyde et avec le solvant à des that exact is not entirely certain, in organic solvents, particularly dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAC) and N-methylpyrrolidone. Said methods essentially consist in bringing the cellulose into contact with the paraformaldehyde and with the solvent at
températures élevées, les rapports du formaldéhyde à la cel- high temperatures, formaldehyde to cell ratios
lulose étant tels que le rapport molaire des motifs CH2O sur les motifs anhydroglucosidiques de la cellulose soient d'au lulose being such that the molar ratio of the CH2O units to the anhydroglucosidic units of the cellulose is at least
moins 13. On peut précipiter le dérivé cellulosique et régé- minus 13. The cellulose derivative can be precipitated and reg-
nérer la cellulose à partir de ces solutions ce qui conduit à la formation d'objets façonnés, par exemple des filaments, emerge cellulose from these solutions which leads to the formation of shaped objects, for example filaments,
à condition qu'on ait réduit préalablement la teneur en mo- provided that the mo-
tifs formaldéhyde de la solution par dégazage ou par d'au- formaldehyde in the solution by degassing or by
tres moyens pour abaisser nettement le rapport de ces motifs very means to significantly lower the ratio of these reasons
sur les motifs anhydroglucosidiques de la cellulose, (ce rap- on the anhydroglucosidic units of cellulose, (this report
port sera appelé dans la suite dans un but de concision "rap- port will be called in the following for the sake of brevity "report
port CH2O/cellulose") jusqu'à une valeur même aussi faible que 3. Dans ces conditions on peut produire des objets en cellulose régénérée à partir de ces solutions à l'aide de port CH2O / cellulose ") up to a value even as low as 3. Under these conditions, objects made of regenerated cellulose can be produced from these solutions using
bains de coagulation et de régénération convenables. suitable coagulation and regeneration baths.
On a trouvé maintenant et c'est l'objet de la pré- We have found now and this is the object of the pre-
sente invention que l'on peut préparer des solutions du type mentionné cidessus dans lesquels les rapports CH 2O/cellulose sont, même dès le début, plus faibles que ceux que l'on It is an invention that solutions of the type mentioned above can be prepared in which the CH 2 O / cellulose ratios are, even from the start, lower than those which are
croyait nécessaires jusqu'ici, et on peut atteindre des va- believed necessary until now, and we can reach values
leurs aussi faibles que 8. Ceci constitue évidemment un pro- their as low as 8. This obviously constitutes a pro-
grès considérable étant donné qu'on diminue la nécessité des considerable sandstone since the need for
opérations pour la récupération et la purification du formal- formal recovery and purification operations
déhyde. Le procédé selon l'invention est caractérisé par le fait que l'on effectue la dissolution de la cellulose dans 2. le système paraformaldéhyde/solvant en présence de quantités dehyde. The method according to the invention is characterized in that the cellulose is dissolved in the 2. the paraformaldehyde / solvent system in the presence of quantities
de paraformaldéhyde correspondant à des rapports molaires mo- of paraformaldehyde corresponding to molar ratios
tifs CH 2O/motifs cellulose anhydroglucosidiques nettement plus faibles que 13 et de préférence pas plus élevés de façon significative que 8, à des températures non inférieures à tives CH 2 O / anhydroglucosidic cellulose units clearly lower than 13 and preferably not significantly higher than 8, at temperatures not lower than
1350C en absence de quantités d'eau supérieures à 0,15 %. 1350C in the absence of water quantities greater than 0.15%.
Les solutions obtenues sont filables c'est-à-dire The solutions obtained are threadable, that is to say
qu'on peut les coaguler avec régénération simultanée ou ul- that they can be coagulated with simultaneous or ul-
térieure de la cellulose par les mêmes méthodes que celles qui sont adaptées aux solutions préparées avec des teneurs cellulose by the same methods as those which are adapted to the solutions prepared with contents
en motifs CH2O plus élevées et que l'on a ensuite dégazées. into higher CH2O units and which were then degassed.
De préférence, on soumet également les solutions selon l'in- Preferably, the solutions are also submitted according to the in-
vention avant filage à un traitement pour la réduction de la teneur en formaldéhyde qui comme on l'a dit peut être vention before spinning to a treatment for the reduction of the formaldehyde content which as we said can be
diminuée par exemple jusqu'à un rapport CH O/cellulose d'en- decreased for example to a CH O / cellulose ratio of
viron 3. On a décrit des procédés pour un tel filage par about 3. Methods have been described for such spinning by
exemple dans les demandes de brevet FR 79 19500 du 27 juil- example in patent applications FR 79 19500 of July 27,
let 1979 et FR 80 09286 du 24 avril 1980 au nom de la Deman- let 1979 and FR 80 09286 of April 24, 1980 in the name of the Deman-
deresse. Le solvant préféré pour effectuer le procédé selon l'invention est le diméthylacétamide (DMAC). Toutefois on deresse. The preferred solvent for carrying out the process according to the invention is dimethylacetamide (DMAC). However we
peut également utiliser le DMF et la N-méthylpyrrolidone. can also use DMF and N-methylpyrrolidone.
Le DMAC utilisé doit être sensiblement dépourvu d'acide acétique et avoir une teneur en eau qui n'est pas The DMAC used must be substantially free of acetic acid and have a water content which is not
supérieure à 0,15 %, de préférence à 0,10 %. greater than 0.15%, preferably 0.10%.
Les quantités de solvant utilisé sont telles que la concentration de la cellulose dans la solution finale est The amounts of solvent used are such that the concentration of cellulose in the final solution is
comprise entre 5 et 15 %.between 5 and 15%.
La durée de l'opération de dissolution de la cellu- The duration of the cell dissolution operation
lose dépend de la vitesse du chauffage, de l'agitation et de lose depends on the speed of heating, agitation and
la température et est comprise entre 20 minutes et 2 heures. the temperature and is between 20 minutes and 2 hours.
Les températures préférées sont entre 1351C et WC. On comprendra mieux l'invention par les exemples Preferred temperatures are between 1351C and WC. The invention will be better understood by the examples
suivants non limitatifs.following non-limiting.
EXEMPLE IEXAMPLE I
On mélange 40,5 parties d'une cellulosepré-hydrolysée obtenue par la méthode au sulfate (degré de polymérisation DP environ 500) séchée dans une étuve à circulation d'air 40.5 parts of a pre-hydrolyzed cellulose obtained by the sulphate method (degree of polymerization DP about 500) dried in an air circulation oven are mixed
pendant une heure avec 63 parties de paraformaldéhyde commer- for one hour with 63 parts of commercial paraformaldehyde
cial (pureté supérieure à 95 %) et avec 370 parties de DMAC distillé (teneur en eau non supérieure à 0,1 %) dans un cial (purity greater than 95%) and with 370 parts of distilled DMAC (water content not greater than 0.1%) in a
réacteur complètement chemisé et muni d'une agitation effi- reactor completely lined and fitted with efficient agitation
cace. On préchauffe la tête du réacteur à environ 160WC that's. The reactor head is preheated to around 160WC
pour empêcher le dépôt de paraformaldéhyde sublimé et on chauf- to prevent deposition of sublimed paraformaldehyde and heating
fe ensuite le mélange en agitant. Après 10 minutes la tempé- then fe the mixture with stirring. After 10 minutes the temperature
rature de la réaction atteint 1250C. the reaction reaches 1250C.
Pendant 20 minutes, la température monte de 1250C à 150WC et on maintient cette température pendant encore minutes. A ce moment, la dissolution est complète et on ouvre le réacteur après avoir lentement amené la pression à la pression ambiante. La température à ce moment est de -1200C et on la maintient au même niveau pendant tout For 20 minutes, the temperature rises from 1250C to 150WC and this temperature is maintained for another few minutes. At this time, the dissolution is complete and the reactor is opened after slowly bringing the pressure to ambient pressure. The temperature at this time is -1200C and it is kept at the same level throughout
le temps nécessaire pour dégazer le formaldéhyde, c'est-à- the time required to degas formaldehyde, i.e.
dire pendant environ 20 minutes.say for about 20 minutes.
On obtient ainsi une solution finale contenant 10 X de cellulose avec un degré de polymérisation (DP) de 370 et avec 6,3 % de formaldéhyde. Les quantités des réactifs utilisés montrent qu'on a préparé initialement la solution avec un rapport CH2O/cellulose d'environ 8. Dans ce texte A final solution is thus obtained containing 10% of cellulose with a degree of polymerization (DP) of 370 and with 6.3% of formaldehyde. The quantities of reagents used show that the solution was initially prepared with a CH2O / cellulose ratio of approximately 8. In this text
toutes les parties et pourcentages sont en poids. all parts and percentages are by weight.
EXEMPLE IlEXAMPLE II
On mélange 40,5 parties d'une cellulose pré-hydrolysée préparée par la méthode au sulfate (DP environ 500) séchée dans une étuve à circulation d'air pendant une heure avec 63 parties de paraformaldéhyde commercial (pureté supérieure à 95 %) et avec 380 parties de N-méthylpyrrolidone distillée 40.5 parts of a pre-hydrolyzed cellulose prepared by the sulphate method (DP approximately 500) dried in an air circulation oven for one hour are mixed with 63 parts of commercial paraformaldehyde (purity greater than 95%) and with 380 parts of distilled N-methylpyrrolidone
(teneur en eau non supérieure à 0,1 %) dans un réacteur com- (water content not more than 0.1%) in a combined reactor
plètement chemisé pourvu d'une agitation efficace. On pré- fully jacketed with effective agitation. We pre-
chauffe la tête du réacteur à 1600C pour éviter la condensa- heats the reactor head to 1600C to prevent condensation
tion de paraformaldéhyde sublimé et on chauffe ensuite le mélange en agitant. Après environ 10 minutes, la température du mélange atteint 125WC et dans les 20 minutes suivantes elle monte de 125 à 1500C et on la maintient à cette valeur tion of sublimed paraformaldehyde and the mixture is then heated with stirring. After approximately 10 minutes, the temperature of the mixture reaches 125WC and in the following 20 minutes it rises from 125 to 1500C and it is maintained at this value
pendant encore 30 minutes.for another 30 minutes.
A ce moment, la dissolution est totale. At this time, the dissolution is complete.
On ouvre le réacteur après avoir ramené sa pression The reactor is opened after having reduced its pressure
- 2458557- 2458557
4.4.
à la pression ambiante. On maintient à ce moment la tempé- at ambient pressure. At this time, the temperature is maintained.
rature réactionnelle entre 115 et 1200C et on dégaze le reaction temperature between 115 and 1200C and the gas is degassed
formaldéhyde résiduel en environ 20 minutes. residual formaldehyde in about 20 minutes.
On obtient une solution finale contenant environ 10 % de cellulose et 6,1 % de formaldéhyde à partir de la- quelle on peut obtenir des films de cellulose ayant un DP d'environ 380 en précipitant la cellulose, par exemple par A final solution containing approximately 10% cellulose and 6.1% formaldehyde is obtained from which cellulose films with a DP of approximately 380 can be obtained by precipitating the cellulose, for example by
un bain d'ammoniaque ayant une concentration de 5 %. an ammonia bath having a concentration of 5%.
EXEMPLE IIIEXAMPLE III
On mélange 40,5 parties d'une cellulose pré- 40.5 parts of a pre-mixed cellulose are mixed
hydrolysée obtenue par la méthode au sulfate (DP environ 500) séchée dans un four à circulation d'air pendant une heure avec 78,5 parties d'un paraformaldéhyde commercial hydrolyzed obtained by the sulphate method (DP about 500) dried in an air circulation oven for one hour with 78.5 parts of a commercial paraformaldehyde
(pureté supérieure à 95 %) et avec 370 parties de DMF dis- (purity greater than 95%) and with 370 parts of DMF available
tillé (teneur en eau non supérieure à 0,1 %) dans un réac- tilled (water content not more than 0.1%) in a reac-
teur complètement chemisé muni d'une agitation efficace. completely jacketed with effective agitation.
On préchauffe la tête du réacteur pour éviter le dépôt de formaldéhyde sublimé et on chauffe ensuite le mélange en agitant. Après 10 minutes, la température du mélange atteint 125WC. En 20 minutes, la température monte de 125 à 1500C, The reactor head is preheated to prevent deposition of sublimed formaldehyde and the mixture is then heated with stirring. After 10 minutes, the temperature of the mixture reaches 125WC. In 20 minutes, the temperature rises from 125 to 1500C,
température que l'on maintient encore pendant 30 minutes. temperature which is maintained for 30 minutes.
A ce moment, la dissolution est totale et on ouvre le réac- At this time, the dissolution is complete and the reaction is opened.
teur après avoir lentement réduit la pression jusqu'à la pression ambiante à une température d'environ 1200C. On dégaze l'excès de formaldéhyde pendant environ 15 minutes jusqu'à l'obtention d'une solution finale contenant environ % de cellulose avec un DP d'environ 350 et une teneur en tor after slowly reducing the pressure to ambient pressure at a temperature of about 1200C. The excess formaldehyde is degassed for approximately 15 minutes until a final solution containing approximately% of cellulose is obtained with a DP of approximately 350 and a content of
formaldéhyde de 8 %.8% formaldehyde.
Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation et d'application qui ont As goes without saying and as it already follows from the foregoing, the invention is in no way limited to those of its embodiments and of application which have
été plus spécialement envisagés; elle en embrasse au con- been more specifically contemplated; she embraces it
traire toutes les variantes.milk all variants.
,,
Claims (8)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT7923349A IT7923349A0 (en) | 1979-06-07 | 1979-06-07 | PROCEDURE FOR THE DISSOLUTION OF CELLULOSE IN ORGANIC SOLVENTS CONTAINING REDUCED QUANTITIES OF FORMALDEHYDE. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2458557A1 true FR2458557A1 (en) | 1981-01-02 |
Family
ID=11206310
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8012674A Withdrawn FR2458557A1 (en) | 1979-06-07 | 1980-06-06 | PROCESS FOR THE DISSOLUTION OF CELLULOSE IN ORGANIC SOLVENTS CONTAINING A QUANTITY OF LOWERED FORMALDEHYDE AND SOLUTIONS THUS OBTAINED |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5649701A (en) |
DE (1) | DE3021145A1 (en) |
FR (1) | FR2458557A1 (en) |
GB (1) | GB2052511A (en) |
IT (1) | IT7923349A0 (en) |
-
1979
- 1979-06-07 IT IT7923349A patent/IT7923349A0/en unknown
-
1980
- 1980-05-30 GB GB8017819A patent/GB2052511A/en not_active Withdrawn
- 1980-06-04 DE DE19803021145 patent/DE3021145A1/en not_active Withdrawn
- 1980-06-06 JP JP7654680A patent/JPS5649701A/en active Pending
- 1980-06-06 FR FR8012674A patent/FR2458557A1/en not_active Withdrawn
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
CARBOHYDRATE RESEARCH, volume 67, 1978, Elsevier (AMSTERDAM, NL) T.J. BAKER et al. "Dissolution of cellulose in polar aprotic solvents via formation of methylol cellulose", pages C4-C7 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IT7923349A0 (en) | 1979-06-07 |
DE3021145A1 (en) | 1980-12-18 |
JPS5649701A (en) | 1981-05-06 |
GB2052511A (en) | 1981-01-28 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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