PL88B1 - Sposób wytwarzania estrów celulozy. - Google Patents

Description

Do acetylowania celulozy poslugiwa¬ no sie dotychczas dwoma sposobami. Badz to obrabiano materjal surowy w warun¬ kach, które uniemozliwialy jakiekolwiek zmiany formy, naprzyklad acetylowano tkaniny, przedze etc, nie niszczac ich stru¬ ktury, badz tez postepowano w ten spo¬ sób, ze mieszanina uzywana do acetylo¬ wania dzialano na celuloze, az do osia¬ gniecia roztworu. Powstanie roztworu bylo znakiem, po którym poznawano, ze esteryfikacja zostala ukonczona, bylo zas ono niezbedne, aby utworzony octan uprzystepnic dalszej obróbce, czy to ze przez stracenie octanu przeprowadzano go w stan suchy, czy tez ze przez odpo¬ wiednie postepowanie uprzednie otrzy¬ mywano octan w innej formie rozpuszczal¬ nosci. Dla tego ostatniego sposobu w szcze¬ gólnosci, utworzenie roztworu zupelnego jest warunkiem koniecznym. Naprzyklad masy napeczniale tylko nie daja sie zadna miara przeobrazic w octany w wyzszej rozpuszczalnosci, posiadaj ace wlasnosc jednostajnej rozpuszczalnosci oraz wiek¬ szej lepkosci roztworów.Niniejszy wynalazek prowadzi do wnio¬ sku, ze aby uzyskac zupelna esteryfikacje, nie koniecznie trzeba przechodzic przez stan ciekly, co wiecej, ze prawdziwe skroplenie jest zjawiskiem szkodliwem, które z esteryfikacja, jako taka, nie ma nic wspólnego, lecz sprawia uszkodzenie czasteczek (molekul) celulozy; skroplenie zatem jest zjawiskiem wtórnem, którego nalezy unikac.Wynalazek przynosi zarazem ten nie¬ oczekiwany wynik, ze przez unikniecieskroplenia i zwiazanego z tern uszkodze¬ nia czasteczek celulozy, mozna otrzymac octany gatunku tak wysokiego, jaki do¬ tychczas byl nieosiagalny. Wysoka ja¬ kosc polega na nieznanej dot3rchczas lep- kosti roztworów octanów, dalej na trwa¬ losci i gietkosci otrzymywanych z roz¬ tworów blon, lakierów lub jedwabiu sztu¬ cznego, tak ze mozna naprzyklad otrzy¬ mac z octanów, nic stosujac jakiegokol¬ wiek dodatku kamfory lub srodków za¬ stepczych, blony czyniace zadosc naj¬ wyzszym nawet' wymaganiom.Wprawdzie otrzymywano juz dawniej octany (pat. niem. 184201) bez tworzenia sie roztworów. Osiagano to przez doda¬ wanie do mieszaniny, majacej byc acety- lowana, takich materjalów (w rodzaju np. benzolu), które zapobiegaja moznosci roz¬ puszczania sie utworzonych octanów. Jed¬ nakze w kwasie octowym byly one roz¬ puszczalne, to znaczy, ze reakcje, które w roztworze czystego kwasu octowego wywoluja skraplanie, badz co badz za¬ chodzily, podczas gdy wynalazek niniej¬ szy pozwala ich uniknac. Równiez i praca w niskiej, w szczególnosci zas w tempe¬ raturze zwyklej jest sama przez sie znana, przyczem zawsze jednak nastepowalo skroplenie mieszaniny podlegajacej re¬ akcji, tak ze tworzyly sie zawsze octany celulozy, rozpuszczalne w kwasie octo- W3'm.Wynalazcy natomiast wykryli, ze przy pomocy slabo dzialajacych katalizatorów, lub mieszanin tychze, mozna dojsc do zupelnego zacetylowania celulozy i celu¬ loza acetylowana ta droga odróznia sie od celuloz, otrzymywanych znanemi do¬ tychczas sposobami, tern naprzyklad, ze posiada nieosiagalna tamtemi sposobami lepkosc roztworów, jak równiez inne wla¬ snosci w zakresie rozpuszczalnosci. Ace- tylowanie przeprowadzac nalezy bez do¬ dawania srodków rozcienczajacych, które wstrzymuja tworzenie sie roztworu, w tem- peraturze nizszej niz 20°C, i to w ten sposób, azeby nie nastapilo skroplenie mieszaniny podlegajacej reakcji, i po¬ wstajace przytem pochodne celulozy sa nierozpuszczalne w kwasie octowym lo¬ dowatym lub w mieszaninie cieczy, które pozostaly po esteryfikacji w powyzszych temperaturach i w przeciwienstwie do znanych juz form estrów, chociaz pier¬ wotna wlóknista forma celulozy ulegla zanikowi. Produkty reakcji po calkowi¬ cie ukonczonym procesie acetylowania przedstawiaja sie jako nierozplywalna, stala, nader elastyczna, galaretowata masa, która nie iozpuszcza sie nawet w wielkim nadmiarze zimnego kwasu octowego lo¬ dowatego.Wszystkie znane poprzednio trójoctany celulozy lub trójoctany zastapione, jak naprzyklad siarkooctany, sa opisane, jako produkty rozpuszczalne w kwasie octo¬ wym lodowatym i daja sie one, bedac rozpuszczone w czystym kwasie octowym', przeprowadzic w inne formy rozpuszczal¬ nosci octanów celulozy. Powyzsze spo¬ soby nie daja sie zastosowac do opisa¬ nych tutaj estrów, te ostatnie bowiem, nawet- po ogrzaniu, rozpuszczaja sie bar¬ dzo nieznacznie w kwasie octowym, ule¬ gajac przytem rozkladowi.Wynalazcy stwierdzili jednakowoz, iz mozna wyzej wysokowartosciowe trój¬ octany uczynic praktycznie pozytecznemi, jezeli sie je w postaci stalej galarety roz¬ pusci w odpowiednich rozpuszczalnikach, jak naprzyklad w fenolach, krezolach lub chlorowanych weglowodorach; roztwory te zapomoca estrów zostaja przeprowa¬ dzone sposobami znanemi w inne stopnie rozpuszczalnosci, badz to przez dzialanie srodków w3^wolujacych hydrolize, badz tez przez ogrzewanie do wysokiej tem¬ peratury w obecnosci wody.Po ukonczeniu procesu* otrzymane pro¬ dukty moga byc stracone znanym spo- — 2 —sobem i oczyszczone od przylegajacych substancji kwasnych.Tak otrzymywane octany daja naprzy- klad blony i inne wyroby o nieznanej do¬ tychczas trwalosci, wytrzymalosci przy zginaniu i odpornosci wobec wody, które znajduja swój wyraz w bardzo wielkiej, dotychczas nieosiagnietej lepkosci roz¬ tworów, przewyzszajacej wielokrotnie lep¬ kosci octanów, znajdujacych sie w handlu.Wydzielony ze stanu gumowatego, calko¬ wicie zacetylowany produkt daje sie ró¬ wniez stosowac i bez przeprowadzania go w inne formy rozpuszczalnosci, zwla¬ szcza do wyrobu bardzo wytrzymalych lakierów i politur.Podobnym sposobem daja sie równiez przerabiac na bardzo lepkie estry kwa¬ sowe takie celulozy, które przed acetylo- waniem zostaly poddane ostroznemu ni¬ trowaniu.Przyklad I. 50 czesci celulozy lub slabo nitrowanej celulozy, przy utrzymaniu temperatury nie wyzej 20°C, polewa sie malemi ilo¬ sciami mieszaniny, o temperaturze maxi- mum 10°C, zlozonej z 200 czesci bezwod¬ nika octowego i 200 czesci kwasu octo¬ wego lodowatego oraz z 1—2 czesci chlor¬ ku sulfurylowego. Skoro tylko utworzy sie masa stala, reakcja jest ukonczona; masa ta, dokladnie wymieszana z równa iloscia czterochlorku etylu, daje jedno¬ stajny ale bardzo lepki roztwór. Dla prze¬ prowadzenia w inne stopnie rozpuszczal¬ nosci dodaje sie naprzyklad 450 czesci czterochlorku etylu, przez co otrzymuje sie zupelny roztwór, zapobiegajac pod¬ wyzszaniu temperatury, i poddaje sie tenze roztwór jakiemukolwiek ze znanych sposobów dzialania, gdy naprzyklad roz¬ puszcza sie w 60 czesciach 700/0-g° kwasu octowego taka ilosc krystalicznego octanu sodu, jaka jest potrzebna do oslabienia chlorku sulforylu, mieszanine ogrzewa sie do 100°, dopóki nie osiagnie sie zadanej rozpuszczalnosci.Przyklad II. 50 czesci lekko nitrowanej celulozy polewa sie powoli, jak wyzej, rozpro¬ wadzona mieszanina, zlozona z 200 czesci bezwodnika octowego, 200 czesci kwasu octowego lodowatego, 1 czesci chlorku cynku i 1 czesci pieciochlorku fosforu, utrzymujac temperature nie wyzsza niz 20°C, nastepnie postepuje sie, jak wska¬ zano w przykladzie pierwszym.Przyklad III. 50 czesci celulozy miesza sie w ni¬ skiej temperaturze z 250 czesciami bez¬ wodnika propionowego, 150 czesciami kwasu propionowego lub octowego, jak równiez z 1 czescia tlenochlorku fosfo¬ rowego i 20,5 czesciami krystalicznego siarczanu cynku, poczem postepuje sie dalej wedlug przykladu pierwszego.Powyzszy sposób postepowania znaj¬ duje zastosowanie do innego acetylowa- nia celulozy; zamiast bezwodników kwa¬ sowych mozna uzyc takie mieszaniny, z których bezwodniki sie tworza. Np. za¬ miast bezwodnika octowego mozna uzy¬ wac homologów tegoz, lub odpowied¬ nich mieszanin, z których te bezwodniki powstaja. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania estrów celu¬ lozy przez dzialanie na te ostatnia lub na celuloze lekko nitrowana, bezwodni¬ kami kwasów tluszczowych w obecnosci odpowiednich katalizatorów lub mieszanin tychze, tem znamienny, iz obróbka, bez do¬ dawania srodków rozcienczajacych, prze¬ szkadzajacych tworzeniu sie roztworu, od¬ bywa sie w temperaturze nie wyzszej niz 20°C w ten sposób, izby nie nastapilo skroplenie mieszaniny, podlegajacej re¬ akcji.

2. Dalsze udoskonalenie scharakte^- puszczalników i przeprowadza w inne zowanego w zastrz. 1 sposobu, tern zna- stopnie rozpuszczalnosci znanemi sposo- mienne, ze stale elastyczne galarety, przed- bami postepowania, przez ogrzewanie za¬ stawiajace masy podlegajace reakcji, roz- pomoca wody, ewentualnie z dodatkiem puszcza sie przy pomocy wlasciwych roz- srodków dzialajacych hydrolitycznie. WKLGRAf.KOZIAlilSKICK W WARSZAWIE PL PL