DE1815832C - Verfahren zur Entfernung von sauren Rückständen aus wasserlöslichen Cellulose-Schwefelsäureestern bzw. Cellulose-Schwefelsäuremischestern - Google Patents
Verfahren zur Entfernung von sauren Rückständen aus wasserlöslichen Cellulose-Schwefelsäureestern bzw. Cellulose-SchwefelsäuremischesternInfo
- Publication number
- DE1815832C DE1815832C DE1815832C DE 1815832 C DE1815832 C DE 1815832C DE 1815832 C DE1815832 C DE 1815832C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- cellulose
- cellulose ester
- hours
- sulfuric acid
- ammonia
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 18
- 230000002378 acidificating Effects 0.000 title claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 title description 9
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 73
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 57
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 34
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 22
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 11
- 230000001264 neutralization Effects 0.000 claims description 11
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 230000005591 charge neutralization Effects 0.000 claims description 10
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N acetic anhydride Chemical compound CC(=O)OC(C)=O WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 8
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 claims description 6
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- ODIGIKRIUKFKHP-UHFFFAOYSA-N (N-propan-2-yloxycarbonylanilino) acetate Chemical compound CC(C)OC(=O)N(OC(C)=O)C1=CC=CC=C1 ODIGIKRIUKFKHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 claims description 4
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 7
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- -1 acylate sulfates Chemical class 0.000 description 5
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M Potassium acetate Chemical compound [K+].CC([O-])=O SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 125000000218 acetic acid group Chemical group C(C)(=O)* 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N ethyl amine Chemical compound CCN QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N nicotinic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CN=C1 PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N pyrrolidine Chemical compound C1CCNC1 RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Inorganic materials [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 2
- AVFZOVWCLRSYKC-UHFFFAOYSA-N 1-methylpyrrolidine Chemical compound CN1CCCC1 AVFZOVWCLRSYKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DUOJVRWFIHNZTJ-UHFFFAOYSA-N 2,4-dimethylpyrrolidine Chemical compound CC1CNC(C)C1 DUOJVRWFIHNZTJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001093575 Alma Species 0.000 description 1
- NDYPNWRBOQCUFU-UHFFFAOYSA-N CC([S])=O Chemical compound CC([S])=O NDYPNWRBOQCUFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N Diethylamine Chemical compound CCNCC HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UAOMVDZJSHZZME-UHFFFAOYSA-N Diisopropylamine Chemical compound CC(C)NC(C)C UAOMVDZJSHZZME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LIWAQLJGPBVORC-UHFFFAOYSA-N Ethylmethylamine Chemical compound CCNC LIWAQLJGPBVORC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KDSNLYIMUZNERS-UHFFFAOYSA-N Isobutylamine Chemical compound CC(C)CN KDSNLYIMUZNERS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JJWLVOIRVHMVIS-UHFFFAOYSA-N Isopropylamine Chemical compound CC(C)N JJWLVOIRVHMVIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HQABUPZFAYXKJW-UHFFFAOYSA-N N-Butylamine Chemical compound CCCCN HQABUPZFAYXKJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XCVNDBIXFPGMIW-UHFFFAOYSA-N N-ethylpropan-1-amine Chemical compound CCCNCC XCVNDBIXFPGMIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XHFGWHUWQXTGAT-UHFFFAOYSA-N N-methylpropan-2-amine Chemical compound CNC(C)C XHFGWHUWQXTGAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940053207 Niacin Drugs 0.000 description 1
- WGYKZJWCGVVSQN-UHFFFAOYSA-N Propylamine Chemical compound CCCN WGYKZJWCGVVSQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BHRZNVHARXXAHW-UHFFFAOYSA-N Sec-Butylamine Chemical compound CCC(C)N BHRZNVHARXXAHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010042674 Swelling Diseases 0.000 description 1
- YBRBMKDOPFTVDT-UHFFFAOYSA-N Tert-Butylamine Chemical compound CC(C)(C)N YBRBMKDOPFTVDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N Trimethylamine Chemical compound CN(C)C GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010716 Vigna mungo Nutrition 0.000 description 1
- 240000002223 Vigna mungo Species 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000006640 acetylation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000001447 alkali salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-M butyrate Chemical compound CCCC([O-])=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- KZZKOVLJUKWSKX-UHFFFAOYSA-N cyclobutanamine Chemical compound NC1CCC1 KZZKOVLJUKWSKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HTJDQJBWANPRPF-UHFFFAOYSA-N cyclopropylamine Chemical compound NC1CC1 HTJDQJBWANPRPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004059 degradation Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N dimethylamine Chemical compound CNC ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229950008597 drug INN Drugs 0.000 description 1
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000012458 free base Substances 0.000 description 1
- 229940083124 ganglion-blocking antiadrenergic Secondary and tertiary amines Drugs 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxyl anion Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N iso-propanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000001699 lower leg Anatomy 0.000 description 1
- BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N methylamine Chemical compound NC BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L na2so4 Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229960003512 nicotinic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000001968 nicotinic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011664 nicotinic acid Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 235000011056 potassium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000001187 sodium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000005670 sulfation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000002522 swelling Effects 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 239000000052 vinegar Substances 0.000 description 1
Description
Die: Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung Stabilität zu erhalten, werden die sauren Rückstände
»on Siiuren Rückständen aus wasserlöslichen Cellulose- vorteilhaft restlos entfernt; man erhält aber bereits
fchw:felsäure-Estern bzw. Cellulose-Schwefelsäure- verbesserte Celluloseester mit ausreichender Stabilität,
Wischestern mit Schwefelgehalten von mehr als 6 Ge- wenn man die Einwirkung von gasförmigem Ammofvichtsprozent,
insbesondere aus Celluloseacylatsul- 5 niak oder des gasförmigen Amins bereits dann abfaten.
bricht, wenn mindestens etwa 50°/0 der sauren Rück-
Dii: bekannten Verfahren zur Herstellung wasser- stände neutralisiert sind.
löslicher Celluloseester, insbesondere der Sülze von Zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung
Celluloseacylatsulfaten mit einwertigen Metallen, wie sind unabhängig von dem angewendeten Herstellungsüiez.
B. in den USA.-Patentschriften 1866532,2582009, io verfahren sowie von der Art und der Konzentration
2 622 079, 3 075 962, 3 075 963 und 3 075 964 be- der verwendeten Reaktionspartner praktisch alle in
schrieben sind, haben trotz beträchtlicher Unterschiede heterogener Phase hergestellten wasserlöslichen Celluin
bezug auf Reaktionspartner und Reaktionsbedin- lose-Schwefelsäure-Esterbzw.Cellulose-Schwefelsäure-Igungen
das eine Merkmal gemeinsam, daß die frisch Mischester mit Schwefelgehalten von mehr als 6 Gehergestellten
Celluloseester zur Entfernung von sauren 15 wichtsprozunt geeignet.
Rückständen mit großen Mengen organischer Lö- Als besonders vorteilhaft läßt sich das Verfahren
sungimittel, z. B. mit Isopropanol oder Aceton, ge- auf die Salze von Celluloseacylatsulfaten, deren Acylwaschen
werden. reste je nach Herstellungsverfahren und Art der ver-
Das Waschen der Celluloseester mit organischen wendeten Reaktionspartner aus Acetat, Propionat,
Lösungsmitteln stellt oftmals eine der gefährlichsten ao Butyrat oder Gemischen derselben bestehen können,
und kostspieligsten Verfahrensstufen des gesamten mit einwertigen Metallen, z. B. mit Lithium oder
Herstellungsverfahrens dar, da die verwendeten Lö- Kalium, vorzugsweise mit Natrium, anwenden,
sungsmittel in der Regel leicht entflammbar und/oder Derartige Celluloseacylatsulfate können beispielsexplosiv sind, so daß zahlreiche Vorsichtsmaßnahmen weise nach üblichen, bekannten Verfahren in tech- und kostenaufwendige Sicherheitsvorkehrungen ge- as nischem Maßstabe durch Umsetzung einer Auftroffen werden müssen, um die gefährlichen Lösungs- schlämmung von Cellulosefasern in einem Gemisch mittel gefahrlos handhaben zu können. Werden an- aus Essigsäure/Essigsäureanhydrid mit Acetylschwefeldererseits die sauren Rückstände nicht entfernt, so säure, teih/eise in Form des Natriumsalzes, hergestellt kann dies zu einem unerwünschten Abbau der Cellu- werden. Nach Beendigung der nach etwa 2 Stunden loseester führen. 30 vollständigen Umsetzung kann der erhaltene Cellulose-
sungsmittel in der Regel leicht entflammbar und/oder Derartige Celluloseacylatsulfate können beispielsexplosiv sind, so daß zahlreiche Vorsichtsmaßnahmen weise nach üblichen, bekannten Verfahren in tech- und kostenaufwendige Sicherheitsvorkehrungen ge- as nischem Maßstabe durch Umsetzung einer Auftroffen werden müssen, um die gefährlichen Lösungs- schlämmung von Cellulosefasern in einem Gemisch mittel gefahrlos handhaben zu können. Werden an- aus Essigsäure/Essigsäureanhydrid mit Acetylschwefeldererseits die sauren Rückstände nicht entfernt, so säure, teih/eise in Form des Natriumsalzes, hergestellt kann dies zu einem unerwünschten Abbau der Cellu- werden. Nach Beendigung der nach etwa 2 Stunden loseester führen. 30 vollständigen Umsetzung kann der erhaltene Cellulose-
Aufgabe ücr Erfindung ist es, ein einfaches und ester aus dem Reaktionsgemisch abgetrennt werden,
wirtschaftliches Verfahren anzugeben, das die ge- Nach der Abtrennung wird er in einer ein Neutralifahrlose
Entfernung von sauren Rückständen aus sationsmittel sowie ein Stabilisierungsmittel enthal-Cellulose-Schwefelsäure-Estern
bzw. Cellulose-Schwe- tenden wäßrigen Essigsäurelösung auf geschlämmt. Zur
felsEure-Mischestern, insbesondere aus Celluloseacylat- 35 Herstellung dieser Lösung haben sich als Neutralisulfaten,
ohne Anwendung teurer und gefährlicher or- sationsmittel zum Neutralisieren von gegebenenfalls
ganischer Lösungsmittel ermöglicht. aus der Sulfonierungsreaktion noch vorhandener freier
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß Schwefelsiiure z. B. Natriumacetat, Kaliumacetat, Nadiese
sauren Rückstände aus den Cellulose-Schwefel- triumhydioxyd, Kaliumhydroxyd, Natriumcarbonat,
siiure-Estcmbzw. Cellulosc-Schwcfelsäure-Mischestern 40 alkalische Basen oder basische Salze als geeignet ermit
Hilfe von Ammoniak oder gasförmigen Aminen wiesen. Als Stabilisierungsmittel ist beispielsweise
entlcnt werden können. Harnstoff geeignet, der eine freie Base, nämlich NH3,
Ciegcnstand der Erfindung ist ein Verfahren zur liefern kann, die gegebenenfalls während der Aufbe-Entfernung
von sauren Rückständen aus wasser- Währung der Celluloseester gebildete, hydrolysierend
löslichen Cellulose-Schwefelsäure-Estern bzw. Cellu- 45 wirkende Säuren neutralisiert.
lose-Schwefclsäure-Mischestern mit Schwefelgehalten Die aufgeschlämmten Ceilulosecsterfasern werden
von mehr als 6 Gewichtsprozent, insbesondere aus dann abliltriert, worauf sie zweckmäßig zur Ent-Celluloscacylatsulfaten,
das dadurch gekennzeichnet fernung der Hauptmenge an Essigsäure im Vakuum iit, dalJ man den Celluloseester gegebenenfalls nach getrocknet werden Es hat sich als zweckmäßig ervorherigem
Trocknen, bei etwa 21 bis 66"C einer 50 wiesen, die Fasern etwa 15 bis 120 Minuten lang, gerniridcstcns
etwa 25 Molprozent gasförmiges Ammo- gcbenenfiills bei Zimmertemperatur, vorzugsweise bei
niak oder eines gasförmigen Amins mit einem Siede- etwa 49 bis 660C, unter einem Vakuum von etwa 10
iiunkt unter etwa 121 C enthaltenden Atmosphäre bis 100 Torr zu trocknen. Auf diese Weise wird nicht
mindestens etwa I Sekunde lang und so lang·: aus- die gesamte Essigsäure entfernt, sondern es verbleiben
setzt, bis mindestens etwa 500/„ der sauren Rück- 55 noch etwa I bis 5% saure Rückstände, bezogen auf
stände neutralisiert sind. den Celluloseester, in den Fasern. Die Bestimmung der
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Er- sauren Rückstände kann in Üblicher bekannter Weise,
lindung wird der Celluloseester, insbesondere das Salz ζ. B. durijh Titration mit einer Lauge, z. B. Natriumcincs
Celliiloseacylatsulfals mit einem einwertigen Me- hydroxyd, erfolgen.
tall, in einer Vakuumkammer bei etwa 21 bis 660C 60 Aus dem im Vakuum getrockneten Celluloseester
und einem Druck von höchstens 100 Torr getrocknet werden dann die sauren Rückstände nach dem VeruntJ
anschließend so lange Ammoniakgas oder ein fahren dnr Erfindung entfernt. Dies kann, wie bereits
!{asformiges Amin in die Vakuumkammer einströmen erwähnt, z. B. in der Weise erfolgen, daß man Ammo·
gelassen, bis die Atmosphäre in dieser zu mindestens niakgas oder ein gasförmiges Amiri bis zur Erreichung
etwa 25 Volprozent aus Ammoniakgas oder Jcm gas- 65 vor. atmosphärischem Druck in die evakuierte Trocken-
!'örmigen Amin besteht. kammer einströmen lallt, so daß in der Kammer
Um optimale Cellulnsc-Schwcfelsäiirc-Ester bzw. schließlich eine zu etwa 90 bis praktisch 100°/0 aus
•"•■iiiiiMSü-Schwcfcisäure-Mischestcr mit sehr hoher Ammoniak oder dem Amin bestehende Almasphäre
herrscht, wenn die Trockenkammer zuvor hcchgradig
Oder pruktisch vollständig evakuiert war. Durch die Einwirkung des gasförmigen Ammoniaks bzw. Amins
werden die sauren Rückstände, z. B. die gerinne Menge
noch vorhandener Essigsäure, neutralisiert, so daß das Celluioseacylatsulfat hitzebeständig wird. Aus dem
neutralisierten Celluloseester kann gegebenenfalls vorhandenes überschüssiges Amin abgedampft werden,
I. B. durch 5minutiges bis mehrstündiges Erhitzen des
Celluloseester auf etwa über 5O0C.
Nach weiteren vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung kann der zu neutralisierende Celluloseester
der aminhaltigen Atmosphäre auch in anderer als der angegebenen Weise ausgesetzt werden. So k;inn z. B.
der Celluloseester nach dem Trocknen im Val.uum aus ider
Trockenkammer entnommen und entweder in einer anderen geschlossenen Kammer oder in einer
offenen, mit zum Absaugen und zur Wiedergewinnung des gasförmigen Amins erforderlichen Vorrichtungen,
t. B. einem Exhaustor, ausgestatteten apparativen An- ao Ordnung mit einem, das Amin in der erforderlichen
Konzentration enthaltenden Gasstrom durchströmt Werden. Ferner kann der Celluloseester vor der Behandlung
mit dem Amin gegebenenfalls mit Wasser «der einem organischen Lösungsmittel, z. B. Aceton,
angefeuchtet werden, um auf diese Weise durch Verdünnen oder Lösen der vorhandenen sauren Rückstände,
die nachfolgende Neutralisationsreaktion mit dem gasförmigen Amin zu beschleunigen. Wird in
diesem Falle 1 -m Befeuchten Wasser verwendet, so
Sollte wegen der Wasserlöslichkeit des zu behandelnden Celluloseester der Wassergehalt höchstens etwa 10Gewichtsprozent
betragen.
Zur Durchführung des Verfanrens der Erfindung
ist es nicht unbedingt erforderlich, den zu neutralisierenden Celluloseester vorher zu trocknen. Wird
allerdings der Celluloseester vor der Behandlung mit dem Amin nicht getrocknet, so sind zur Neutralisation
des vergleichsweise hohe Mengen an sauren Rückständen enthaltenden Celluloseester wesenllich größere
Mengen an gasförmigem Amin als nach vorausgegangener Trocknung des Celluloseester erforderlich.
Wird der zu neutralisierende Celluloseester durch Erhitzen in Luft getrocknet, so kann die zur Entfernung
der sauren Rückstände erforderliciie aminhaltige Atmosphäre in verschiedener Weise hergestellt
werden. So kann z. B. entweder ein aminhaltigcr Gasstrom durch die faserige Celluloseestermasse geleitet
werden oder der getrocknete Celluloseester kann in einen geschlossenen Behälter eingebracht urd in den t~>
Behälter kann anschließend das gasförmige <\min gepumpt werden.
Zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung kann die in der zuvor evakuierten geschossenen
Trockenkammer oder in der offenen Neutralisationsvorrichtung herrschende Atmosphäre das gasförmige
Amin in verschiedenen Konzentrationen enth lltcn. Die
erforderliche Konzentration an gasförmigem Amin hängt von verschiedenen Faktoren ab, 1. B, von der
zur Neutralisation zur Verfügung stehenden Zeit und von der Menge der in den Celluloseeslcrfasern vorhandenen
sowie der zu neutralisierenden sauten Rückstände. Es hat sich als notwendig erwiesen, daß die
Konzentration an Amnioniekgas b/.w. gasförmigem
Amin in der den Celluloseester umgebenden Atmosphärc
mindestens etwa 25 Volumprozent, vorzugsweise praktisch 100 Volumprozent, beträgt, um eine
schnelle und prnktisch vollständige Entfernung eier sauren Rückstände sowie eine zumindest etwa 50°/0ige,
vorzugsweise eine vollständige Neutralisation der Celluloseester zu gewährleisten.
Die zum Neutralisieren der sauren Rückstände mit dem gasförmigen Amin erforderliche Kontaklzeit kann
sehr verschieden sein. Sie hängt von den verschiedensten Faktoren ab, z. B. vom Typ und der Konzentration
des verwendeten Amins in der den Celluloseester umgebenden Atmosphäre, von der zur Neutralisation
verwendeten Temperatur sowie von der physikalischen Form des zu neutralisierenden Celluloseester,
d. h. von der mehr oder weniger dichten Packung der einzelnen Fasern des Celluloseester.
Die Kontaktzeit beirägt mindestens etwa 1 Sekunde, zweckmäßig etwa 5 Minuten bis 10 Stunden. Gemäß
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die optimale Kontaktzeit zwischen einer in einer
geschlossenen. Kammer befindlichen Celluloseacetatsulfatschicht
urtd einer etwa 90 bis 100 Volumprozent Ammoniak enthaltenden Gasatmosphäre etwa 2 bis
5 Stunden, wenn das Gas und der zu neutralisierende Celluloseester auf etwa 500C gehalten werden.
Zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung sind außer Ammoniak die üblichen bekannten primären,
sekundären und tertiären Amine mit einem Siedepunkt unter etwa 121°C geeignet. Zur Verwendung
unter vermindertem Druck sind in besonders vorteilhafter Weise Amine mit einem Siedepunkt über
66CC geeignet.
Typische geeignete Amine sind Alkylamine, beispielsweise Äthylamin, Methylamin, !sopropylamin,
tert.-Butylamin, n-Propylamin, Isobutylamin, n-Butylamin,
Äthylmethylamin, Dimethylamin, Diäthylamin, Methylisopropylamin, sek.-Butylamin, Trimethylamin,
Äthylpropylamin und Di-isopropylamin, ferner Cycloalkylamine,
z. B. Cyclopropylamin und Cyclobutylamin, sowie Pyrrolidin, N-Methylpyrrolidin, 2,4-Dimethylpyrrolidin
und Piperid-i
Ein Teil der angegebenen Amine siedet unterhalb Zimmertemperatur und kann ohne weitere Vorbehandlung
verwendet werden. Sollen Amine mit Siedepunkten oberhalb Zimmertemperatur verwendet werden,
so werden sie bis zu ihrem Siedepunkt erhitzt und dann in Form der Gase in die den Celluloseester enthaltende
evakuierte Trockenkammer oder durch die in einer offenen Neutralisationsvorrichtunfl ausgebreitete
Celluloseesterschicht geleitel, wobei die Kammer oder die Schicht zweckmäßig auf Temperaturen
erhitzt werden, die beim oder über dem Siedepunkt des verwendeten Amins, jedoch nicht über 660C liegen.
Gegebenenfalls kann der Celluloseester der aminhaltigen Atmosphäre auch in einer geschlossenen,
unter vermindertem Druck gehaltenen Kammer ausgesetzt werden.
Die zu verwendenden Amine müssen bei so niedrigen Temperaturen verdampfen, daß die Celluloseester
nicht auf Temperaturen oberhalb 660C erhitzt werden müssen. Sämtliche aufgeführten Amine sieden
bei Atmosphärendruck oder bei vermindertem Druck, wie er z. B. in der auf einem Druck von höchstens
100 Torr gehaltenen Vakuumlrockenkammer herrscht, unterhalb von 66 C. Bei vermindertem Druck können
demnach auch Amine zur Neutralisation verwendet werden, die bei normalem atmosphärischen Druck
oberhalb des angegebenen Trocknungsbcreiches, jedoch
unter etwa 1210C, sieden. Als besonders vorteilhaft
haben sich Ammoniak und die unterhalb Zimmertemperatur siedenden Amine, /. B. Äthylamin und Me-
ί 815
(hylamin erwiesen, die in besonders einfacher Weise Diine Erhitzen und ohne Vakuum zur Durchführung
ties Verfahrens der Erfindung verwendbar sind.
Das Verfahren der Erfindung ist auch auf Celluloseester anwendbar, die die üblichen bekannten Zusätze
enthalten. So können die Celluloseester ζ. B. vor oder nach der Durchführung des Verfahrens der Erfindung
durch die Zugabe geringer Mengen Harnstoff stabilisiert werden.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher ία
erläutern.
Beispiel 1
a) Herstellung des Celluloseester
a) Herstellung des Celluloseester
Zur Herstellung einer Celluloseaufschlämmung wurde eine für die Acetylierung geeignete Cellulosepulpe
mit Wasser aktiviert und danach mit Hilfe von Essigsäure entwässert. 50 Teile der erhaltenen Pulpe,
mit einem Gehalt an 46,7 Teilen Essigsäure, wurden ao
zu 1700 Teilen Essigsäure gegeben, worauf die erhaltene Aufschlämmung auf 16,7°C abgekehlt wurde.
Zur Herstellung einer Sulfatiermischung wurde eine Aufschlämmung aus 71 Teilen Natriumsulfat in einem
Gemisch aus 625 Teilen Essigsäureanhydrid und 129 2;5
Teilen Essigsäure mit 51,6 Teilen 95%iger Schwefelsäure versetzt. Die erhaltene Lösung wurde abgekühlt,
mit 12,3 Teilen 95%iger Schwefelsäure versetzt, worauf das erhaltene Gemisch auf 0"C abgekühlt wurde.
Dann wurde die Aufschlämmung der Pulpe in Essig- 3,D
säure unter langsamem Rühren mit der Sulfatiernvschung versetzt und 2 Stunden lang reagieren gelassen.
Das Reaktionsgemisch brauchte von außen nicht gekühlt 7u werden und wies nach Beendigung der Umsetzung
Zimmertemperatur auf. Die erhaltenen Celluloseesterfasern
wurden abgenutscht, wobei ein etwa 3 Teile Flüssigkeit enthaltender Filterkuchen erhalten
wurde. Der erhaltene Filterkuchen wurde in einer aus 25 Teilen Natriumacetat, 20 Teilen Harnstoff, 125
Teilen Wasser und 2375 Teilen Essigsäure bestehenden ^0
Waschlösung aufgeschlämmt. In dieser Waschlösung wurde der Celluloseester 18 Stunden lang stehengelassen,
worauf er erneut abgenutscht wurde. Der abgenutschte Celluloseester wurde in eine Vakuumtrockenkammer
eingebracht und bei 60nC unter einem ^5
Vakuum von 20 Torr getrocknet.
b) Neutralisation (Erfindung)
Nach dem Trocknen des Celluloseester wurde in >;o
die evaktinrte Trockenkammer bis zur Erreichung von atmosphärischem Druck gasförmiges Ammoniak einströmen
gelassen. Der auf diese Weise neutralisierte Celluloseester wurde dann aus der Vakuumtrockenkammer
entnommen und zur Entfernung über- >J5
schüssigen Ammoniaks etwa 5 Stunden lang in einem Ofen auf 49°C erhitzt.
Der erhaltene Celluloseester erwies sich bei 1600C
24 Stunden lang stabil und war in Wasser vollständig löslich. Er wies die folgenden Analysenwerte auf:
Gesamtschwcfcl ll,7°/0
Freier Schwefel (Na2SO4) 2,6%
Acetylgchalt 16,4%
Asche 30,5%
Stickstoff »ehalt 1,6%
Beispiel 2
a) Herstellung des Celluloseestern
Es wurden in einen 12-Liter-Ko'iben 193,4 y mit
Essigsäure angefeuchtete Cellulosepulpe (entsprechend einem Trockengewicht von 100 g) sowie 3400 g Essigsäure
eingebracht. Zu dem erhaltenen Gemisch wurden 24,6 g 95%ige Schwefelsäure in 200 e Essigsäure zugegeben.
Die Zugabe der Schwefelsäure verfolgte den Zweck, die Cellulosepulpe zu einem Celluloseprodukt
mit geringerer Viskosität partiell abzubauen. Das erhaltene Gemisch wurde bei 25°C 1 Stunde lang gerührt.
Danach wurde das cellulosehaltige Gsmisch mit einem Sulfatiergemisch der folgenden Zusammensetzung:
Na2SO1 142 g
Essigsäureanhydrid 1250 g
Essigsäure 258 g
H2SO4 (95%ig) 103,2 g
versetzt. Das erhaltene Gemisch wurde bei 25° C 2 Stunden lang reagieren gelassen. Dann wurde die
Flüssigkeit abgenutscht und der erhaltene feuchte Filterkuchen mehrere Stunden lang in einer W.aschlösung
der folgenden Zusammensetzung belassen:
Essigsäure 3800 g
Wasser 200 g
Natriumacetat 50 g
Harnstoff 40 g
Daraufhin wurde die Flüssigkeit erneut abgenutscht und der erhaltene Filterkuchen über Nacht bei 60 bis
7O0C unter Vakuum getrocknet. Schließlich wurde der
erhaltene Celluloseester zur Entfernung restlicher Essigsäure 2 Tage lang bei 500C in einem Luftumwälzofen
getrocknet.
b) Neutralisation (Erfindung)
Der getrocknete Celluloseestei wurde 5 Stunden lang einer praktisch zu 100% aus Ammoniak bestehenden
Atmosphäre ausgesetzt. Zur Entfernung des überschüssigen Ammoniaks wurde der erhaltene
Celluloseester über Nacht in einem Luftumwälzofen auf 500C erhitzt.
Der erhaltene Celluloseester war bei 16O0C 23
Stunden lang stabil. Er wies die folgenden Analysenwene auf:
Acetylgehalt 13,9 %
Asche 28,4%
Stickstoffgehalt 2,4%
Gesamtschwefel 11,2%
Freier Schwefel 2,0%
I)O Beispiel 3
a) Herstellung des Celluloseester
Es wurden in einen 12-Liter-Kolben 193,4 g mit
Essigsäure angefeuchtete Cellulosepulpe (entsprechend einem Trockengewicht von 100 g) sowie 3400 g Essigsäure
eingebracht. Das erhaltene Gemisch wurde unter
Rühnn mil 1
der fiilgeilüe
Na..SO, Ussigsä
versetzt. D: 25 C 2 Sin abgesaugt
Der erru lung in ein behandelt
Essig Wast Natr Hari
Nach hultene I Vakuum zur Entl
H\ 50c(
Der lang stehenc des Ol CelluU erhitzt Der
Claims (2)
1. Verfahren zur Finlfeinung \on sauren Rückständen
aus wasserlöslicher Cellulose-Schwefclsäure-Estern bzw. CeIIulose- Schwefelsäure-Mischcsteni
mit Schwcfclgchal.cn von mehr als 6 C iewichlsprozent.
dadurch g e k e η η ζ e i c h net,
daß man den Celluloseester, gegebenenfalls nach vorherigem Trocknen hei etwa 21 bis 66 C
einer mindestens etw;i 2 5 Volumprozent gasförmiges Ammoniak oder eine; gasförmigen Amins
mit einem Siedepunkt unter etwa 121 C enthaltenden Atmosphäre minJestens etwa 1 Sekunde
lang und so auge aussetzt, bis mindestens etwa 50% der sauren Rückstände neutralisiert sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gckennzeich
iet, daß man den Ce luloseester, insbesondere das .'mIz eines Celluloseacylatsulfats mit einem
einwertigen Metall, in einer Vakuumkammer bei etwa 21 bis 66'C und cim:m Druck von höchstens
100Torr trocknet und ansch ießcnd so lange Ammoniakgas
oder em gasferm ges Amin in die Vakuumkammer
einströmen läßt, bis die Atmosphäre in diese zu mindestens etwa 25 Volprozent aus
Ammoniakgas oder dem gasförmigen Amin besteht.
AW 608'224
HRd
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2809037A1 (de) | Verfahren zur herstellung von aluminiumoxidsolen | |
DE2506096C2 (de) | Feuerbeständige Cellulosematerialien und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE1470977A1 (de) | Verfahren zum Herstellen von lederartigem Material | |
DE1815832C (de) | Verfahren zur Entfernung von sauren Rückständen aus wasserlöslichen Cellulose-Schwefelsäureestern bzw. Cellulose-Schwefelsäuremischestern | |
DE1815832A1 (de) | Verfahren zur Entfernung von sauren Rueckstaenden aus wasserloeslichen Celluloseestern | |
DE60017502T2 (de) | Entfeuchtungsmittel, Entfeuchtungselement und Verfahren zur Herstellung desselben | |
DE2350226A1 (de) | Verfahren zur behandlung von papier | |
DE535234C (de) | Verfahren zur Verminderung der Quellfaehigkeit von Hydratcellulose | |
DE69908955T2 (de) | Produkt zur entsäuerung von zellstoffmaterial, seine gewinnung und seine verwendung | |
DE620932C (de) | Verfahren zur Entfernung schwacher gasfoermiger Saeuren aus Gasen | |
DE1815832B (de) | Verfahren zur Entfernung von sauren Ruckstanden aus wasserlöslichen Cellulose Schwefelsaureestern bzw Cellulose Schwe felsauremischestern | |
DE3009473A1 (de) | Natriumhydrosulfitzusammensetzung | |
DE1920350A1 (de) | Schwefelsaeurehalbester von Tragant und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE837924C (de) | Verfahren zum Impraegnieren | |
DE752219C (de) | Verfahren zum Behandeln von Fischeiweiss | |
DE621529C (de) | Verfahren zur Gewinnung von konzentriertem Schwefeldioxyd | |
AT158154B (de) | Verfahren zur Hydrolyse zellulosehaltiger Rohstoffe. | |
DE689045C (de) | auge in hochviscose oder feste Form | |
DE525068C (de) | Verfahren zur Herstellung von Umwandlungsprodukten aus Sulfitcellulosepech | |
DE753421C (de) | ||
AT151934B (de) | Verfahren zur Herstellung von hydrophoben Cellulosefasern. | |
DE215670C (de) | ||
DE2359204C3 (de) | Rauchteerlöser zur Reinigung von Räucherkammern | |
DE706833C (de) | Verfahren zum Abscheiden von Schwefeldioxyd aus Gasen | |
DE640579C (de) | Verfahren zur Herstellung von Ammonsulfat |