DE1000367B

DE1000367B - Verfahren zur Herstellung von in Wasser und/oder Alkali loeslichen Celluloseaethern

Info

Publication number: DE1000367B
Application number: DEM20760A
Authority: DE
Inventors: Dr Elof Ingvar Jullander
Original assignee: Mo och Domsjo AB
Current assignee: Mo och Domsjo AB
Priority date: 1952-11-17
Filing date: 1953-11-12
Publication date: 1957-01-10

Description

Verfahren zur Herstellung von in Wasser und/oder Alkali löslichen Celluloseäthern Die Erfindung bezieht stich auf ein Verfahren zur Herstellung von in Wasser undGoder Alkali löslichen Celluloseäthern durch Behandlung von Alkalicellulose mit einem oder mehreren Alkylierungs- und/oder Oxalkylierungsmitteln. Das Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß sogenannte Siebrückstände, d. h. ein Abfallprodukt bei der Gewinnung von chemisch hergestelltem Holzzellstoff nach dem Sulfit-oder Sulfatverfahren, als Ausgangsmaterial verwendet werden. Das erwähnte Sulfatverfahren schließt auch das heute nur selten angewendete Sodaverfabren ein.
Die chemische Zusammensetzung der Siebrückstände ist noch nicht genau erforscht worden, aber sicherlich schwankt sie von Fall zu Fall.
Überraschenderweise und trotz der Tatsache, daß sidh die Zusammensetzung der Siebrückstände erhleblich von der des normalerweise zur Herstellung von Celluloseäthelrn verwendeten Zellstoffs unterscheidet, wurde gefunden, daß sich die Siebrückstände ausgezeichnet für die Herstellung der genannten Celluloseäther eignen. Die erhaltenen Celluloseäther haben naturgemäß eine dunkler Farbe als aus Zellstoff hergestellte Celluloseäther. Auch besitzen ibre Lösungen eine dunklere Farbe und stärkere Trübung als die Lösungen üblicher Celluloseäther. Für viele Anwendungszwecke haben jedoch diese Merkmale überhaupt keine Bedeutung.
Es können Siebrückstände aus Nadelholz oder Lauhholz als Ausgangsmaterial benutzt werden. Die wichtigsten Nadelhölzer sind Fichte, Tanne und Kiefer und die wichtigsten Laubhölzer Birke, Espe und Buche.
Bei den einzuführenden Gruppen handelt es sich besonders um die Methyl-, Atlhyl und Oxäthylgruppe.
Der Ersatz des normalerweise verwendeten Zellstoffs durch Siehrückstände erfordert keine grundsätzlichen Änderungen im Herstellungsverfahren, obwohl kleine Anderungen, z. B. hinsichtlich der Konzentration des Verätherungsmittels, mitunter zweckmäßig oder notwendig sein können.
Es ist qm allgemeinen möglich, die nach der Erfindrang erhaltenen Produkte für die gleichen Verwendungszwecke wie die entspredhenden Celluloseäther aus dem normalerweise als Ausgangsstoff benutzten Zellstoff zu verwenden, außer wenn der Celluloseäther völlig weiß oder seine Lösung farblos und klar sein muß. Einige geeignete Verwendungszwecke sind z. B. Klebmittel für Tapeten und Papiersäcke, Bindemittel für Graphit bei der Bleistiftherstellung, Kernbindemittel und Kernklebemittel für Gießereien und Bindemittel für Glaswolle und Asbest.
Beispiel Die verwendeten, als Abfallprodulkt bei der Sulfitkochung von Fichten erhaltenen Siebrückstände besaRen einen Ligningehalt von 11 % und einen Extraktgehalt von 4,7 0/o bei Verwendung von Alkohol als Lösungsmittel. Die Vislkosität einer I °/0 Cellulose enthaltenden Kupferoxydammoniaklösung betrug 50 cP.
Blätter aus diesen Siebrückständen wurden mit 30 0/oiger Natronlauge hei Raumtemperatur mercerisiert. Damm wurde die Tauchlauge so weit abgepreßt, daß das Gewicht der Alkalieellulose das 2,55fache des Gewichts der ursprünglichen Siebrückstände betrug.
Nach einer Reifezeit von I,5 Stunden bei Raumtemperatur wurde die Alkalicellulose in einer Menge entsprechend 40 g Cellulose zusammen mit Ins cm Äthylenoxyd und einem großen Überschuß Athylchlorid in einen Autoklav gegeben. Der Autoklav wurde dann auf eine Temperatur von I00° erwärmt und diese Temperatur go Minuten lang konstant gehalten. Die erhaltene rohe Äthyloxäthylcellulose wurde durch Dispergieren in kochendem Wasser gewaschen.
Das Wasser wurde abgesaugt, der Celluloseäther getrocknet und gemahlen. Das erhaltene reine Produkt hatte in 20/oiger wäßriger Lösung bei einer Temperatur von 200 eine Viskosität von 2200 cP. Die Viskosität wurde in einem Rotationsviskosimeter nach Brookfield gemessen.
Beispiel 2 Gleiche Siebrückstände wie im Beispiel I wurden in der beschriebenen Weise mercerisiert und abgepreßt; jedoch wurde die erhaltene Alkalicellulose bei 210 46 Stunden gereift. Der Autoklav wurde mit Alkali- cellulose in einer Menge entsprechend 40 g Cellulose, II ccm Äthylenoxyd und einem großen Überschuß an Äthylchlorid beschickt. Das Veräthern und Waschen wurde in gleicher Weise wie im Beispiel I ausgeführt.
Bei 200 hatte die erhaltene Äthyloxäthylcellulose eine Viskosität in 2 °/oiger wäßriger Lösung von 35 cP. Die Bestimmung erfolgte mittels eines Brookfield-Viskosimeters.
Beispiel 3 Als Abfallprodukt bei der Sulfatkochung erhaltene Siebrückstände wurden in Bogenform mit 18,9 0/o-iger Natronlauge bei 200 mercerisiert (Abpreßgrad 2,17).
Die Siebrückstände hatten einen Harzgehalt (Dichloräthanextrakt) von 0,77 0/o und einen Ligningehalt von I40/o. Nach einer Vorreife von 60 Minuten (230) nach dem Abpressen wurde das Gut in einem Autoklav mit in Kristallöl (einer hochsiedenden Benzinfraltion) gelöstem Äthylenoxyd veräthert. Die verwendete Äthylenoxydmenge betrug 2,75 Mol pro Glucoseeinheit in der Cellulose, die Reaktionstemperatur 45 bis 500 und die Reaktionszeit 240 Minuten. Das erhaltene Rohprodukt wurde mit wasserhaltigem Aceton salzfrei gewaschen. Die Oxäthylcellulose wies in 2%iger wäßriger Lösung eine Viskosität von I300 CP.
(Brookfield-Viskosimeter) auf.
Beispiel 4 Dieselben Siebrückstände wie im Beispiel 3 wurden in Bogenform mit 20,3 0/oiger Natronlauge bei 200 (Abpreßgrad 2,o5) mercerisiert. Nach einer Vorreife von 60 Minuten (240) wurde die Alkalicellulose in einem Autoklav mittels eines Überschusses an Äthylchlorid veräthert. Die Reaktionstemperatur betrug I00° und die Realctionsdauer 210 Minuten. Das erhaltene Rohprodukt wurde mit heißem Wasser gewaschen. Die Viskosität einer 2%igen Lösung der Äthylcellulose in 4°/oiger Natronlauge betrug, ähnlich wie im Beispiel 3 gemessen, I500 cP. In reinem Wasser war der Celluloseäther dagegen fast unlöslich.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von in Wasser und/oder Alkali löslichen Celluloseäthern durch Behandlung von Alkalicellulose mit einem oder mehreren Al!kylierungs- und/oder Oxalkylierungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß als Cellulose sogenannte Siebrückstände verwendet werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 528 359, 53I oo6, 7I2 666.