DE393803C

DE393803C - Process for the production of synthetic wool from cellulose

Info

Publication number: DE393803C
Application number: DEP43498D
Authority: DE
Original assignee: PLAUSONS FORSCHUNGSINSTITUT
Current assignee: PLAUSONS FORSCHUNGSINSTITUT
Priority date: 1922-01-15
Filing date: 1922-01-15
Publication date: 1924-04-08

Description

Verfahren zur Herstellung von Kunstwolle aus Zellulose. Es sind Verfahren bekannt, welche gest2Ltten, Zellulose vermittels Essigsäureanhydrids, gegebenenfalls unter Zusatz von Katalysatoren, wie Schwefelsäure us-,N., aufzulösen und in Azetylzellulose überzuführen. Diese Verfahren haben den Nachteil, daß ein sehr großer 1;Jberschuß an Essigsäureanhydrid verwendet werden muß, um einheitliche Azetylierungsprodukte zu gewinnen. Schon um die stark aufsaugende Zellulose überhaupt nur zu benetzen, benötigt man sehr große Mengen Anhydrid. Der größte Teil dieser teuren Substanz tritt dabei gar nicht mit der Zellulose in Reaktion, ist aber, wenn nachher mit Wasser verdünnt wird, verloren. Infolgedessen hat die lösliche Azetvlzellulose bisher nicht mit der Viskose oder Nitrozellulose konkurrieren können und ist demgemäß auch nicht für die Herstellung einer der tierischen ähnlichen Faser in Frage gekommen.Process for the production of synthetic wool from cellulose. There are procedures known which cellulose produced by means of acetic anhydride, if necessary with the addition of catalysts, such as sulfuric acid us-, N., to dissolve and in acetyl cellulose convict. These methods have the disadvantage that a very large 1; J excess of acetic anhydride must be used to produce uniform acetylation products to win. Just to wet the highly absorbent cellulose at all, you need very large amounts of anhydride. Most of this expensive substance does not react with the cellulose at all, but is afterwards with Water is diluted, lost. As a result, the soluble acetyl cellulose has hitherto been used cannot and is accordingly not able to compete with viscose or nitrocellulose could not be used for the production of a fiber similar to that of animal origin.

Es wurde nun gefunden, daß man aus Baumwolle oder einer anderen zelluloseartigen Faser auch eine Art Kunstwolle herstellen kann, wenn man sie mit einem Gemisch von dampfförmigem Essigsäureanhydrid und Schwefeltrioxyd oder Salzsäuregas bei einer unterhalb liegenden Temperatur behandelt. Dadurch wird die Oberfläche der Faser je nach der Einwirkungsdauer mehr oder weniger tief azetyliert, ohne daß die faserige Struktur verändert wird. Im Anschluß an die Azetylierung leitet man Wasserdampf bei möglichst niedriger Temperatur durch das erhaltene Produkt, gegebenenfalls unter Zusatz geringer Mengen Ammoniak, und zwar so lange, bis keine Säure mehr nachgewiesen werden kann. Bei Stapelfasern wird man zweckmäßig ein Gemisch von Essigsäurean-liydri(ddampf, Salzsäuregas und SOS anwenden, das Schwefelsäureanhydrid kann man aucli durch gasförmige schweflige -Säure (SO,) ersetzen. Bei reinem Zellstoff oder Watte genügt eine Mischung von Essigsäureanhydrid und SOS oder von Essigsäureanhydrid und trockenem Salzsäuregas und eine Einwirkungsdauer von bis 2 Stunden.It has now been found that cotton or another cellulosic fiber can also be used to produce a kind of synthetic wool if it is treated with a mixture of vaporous acetic anhydride and sulfur trioxide or hydrochloric acid gas at a temperature below this. As a result, the surface of the fiber is acetylated more or less deeply, depending on the duration of exposure, without the fibrous structure being changed. Following the acetylation, steam is passed through the product obtained at the lowest possible temperature, optionally with the addition of small amounts of ammonia, until no more acid can be detected. In the case of staple fibers, it is advisable to use a mixture of acetic anhydride, hydrochloric acid gas and SOS, the sulfuric anhydride can also be replaced by gaseous sulfuric acid (SO,) . With pure cellulose or cotton wool, a mixture of acetic anhydride and SOS or acetic anhydride is sufficient and dry hydrochloric acid gas and an exposure time of up to 2 hours.

Zweckmäßig ist es, dem Dampfgemisch noch ein Lösungsmittel für die gebildeten Azetylierungsprodukte beizufügen, z. B. einen Chlorkohlenwasserstoff oder ein Chlorhydrin oder Azeton usw. Dadurch wird erreicht, daß die Azetylierung rascher vor sich geht und tiefer in die Faser eindringt.It is useful to add a solvent for the vapor mixture to be added formed acetylation products, z. B. a chlorinated hydrocarbon or a chlorohydrin or acetone etc. This achieves the acetylation goes faster and penetrates deeper into the fiber.

Die Ausführung in der Praxis geschieht am besten in der Weise, daß die Zellulose in einem säurebeständigen Gefäß auf netzartigen Horden in mehreren Lagen übereinander ausgebreitet wird, und das Dampfgemisch von oben nach unten oder umgekehrt bei möglichst niedriger Temperatur durchgesaugt oder durchgedrückt wird. Ist die Zellulose dann im Verlauf von einer Stunde oder mehr bis zu einer genügenden Tiefe azetyliert, so wird sie, wie oben beschrieben, mit Wasserdampf nachbehandelt. Ihr Aussehen ist dein der echten Wolle ähnlich geivor den, und man kann sie entweder unvermischt oder unter Zusatz von Wolle oder anderen Faserstoffen verspinnen.In practice, it is best carried out in such a way that the cellulose in an acid-resistant vessel on net-like trays in several Layers are spread out on top of each other, and the steam mixture from top to bottom or conversely, it is sucked through or pressed through at the lowest possible temperature. The cellulose is then sufficient in the course of an hour or more to one If deeply acetylated, it is treated with water vapor as described above. Their appearance is similar to that of real wool, and you can either Spun unmixed or with the addition of wool or other fibers.

In ähnlicher Weise läßt sich auch Torffaser, gegebenenfalls nach Vornahme eines Bleichprozesses, veredeln.In a similar way, peat fiber, possibly after a bleaching process has been carried out.

Die vorliegende Erfindung bedeutet einen wesentlichen Vorteil gegenüber den bisherigen Verfahren, denn es wird erheblich an dem teuren Essigsäureanhydrid gespart; das etwa überschüssig angewandte kann stets in unveränderter Form wiedergewonnen und dem Prozeß von neuem zugeführt werden.The present invention represents a significant advantage over the previous process, because it becomes significantly more expensive acetic anhydride saved up; Any excess applied can always be recovered in unchanged form and fed back into the process.

Von einer Reihe ähnlic'ier Verfahren unterscheidet sich die Erfindung wesentlich in verschiedener Hinsicht.The invention differs from a number of similar processes essential in several ways.

Es ist vorgeschlagen worden, die Zellulose. vor der Azetylierung mit verdünnter Schwefelsiitire zu behandeln. Diese Arbeitsweise hat den Nachteil, daß die Schwefelsäure selbst in geringer Konzentration in die Zellulosefaser eindringt und sie angreift. Diese Wirkungsweise ist mit ebensoviel Nachteil verbunden wie bekannte Verfahren, bei denen zwar gasförmige Katalysatoren, wie Salzsäuregas, diese aber in Gegenwart von Wasser, angewendet «-erden. Es wurde ferner vorgeschlafen, «-asserfreie Substanzen zur Azetylierung zii benutzen, aber diese sollen in Gemeinschaft mit Wasser die Hydrolvse der Zellulose be-«irken. Als Katalysator sind schließlich bereits Schwefelsäurechloride empfohlen worden, die jedoch ebenfalls in flüssigem Medium die Azetylierung beeinflussen sollen. Allen diesen Methoden gegenüber verwirklicht das neue Verfahren zum erstenmal den Gedanken, trockne Zellulose ausschließlich mit Gasen zu behandeln, wodurch jede unliebsame Nebenwirkung ausgeschaltet und ein möglichst reines Azetylierungsprodukt erhalten wird.It has been suggested that cellulose. before acetylation with to treat diluted sulfuric acid. This mode of operation has the disadvantage that the sulfuric acid penetrates the cellulose fiber even in low concentrations and attack them. This mode of operation is associated with just as much disadvantage as known processes in which, although gaseous catalysts such as hydrochloric acid gas, these but applied in the presence of water. It was also proposed to «-Use anhydrous substances for acetylation zii, but these should be used in community use water to affect the hydrolysis of the cellulose. As a catalyst, after all Sulfuric acid chlorides have already been recommended, but they are also in liquid form Medium should influence the acetylation. Realized against all of these methods the new procedure for the first time the thought to dry cellulose exclusively treat with gases, thereby turning any unpleasant side effect off and on Acetylation product which is as pure as possible is obtained.

Was die neuartige sofortige Behandlung der azetylierten Faser mit Wasser, gegebenenfalls in Mischung mit Ammoniak, betrifft, so ist es zwar eine bekannte Maßnahme, in Lösung befindliche Azetylzellulose zu neutralisieren. Indessen besteht ein bedeutender Unterschied insofern, als die Neutralisation hier mit Gasen und nicht in Lösung vorgenommen wird, ganz abgesehen davon, daß die Endprodukte, die nach dem neuen und bekannten Verfahren nachbehandelt werden, ihrer Natur nach verschieden sind.As for the novel instant treatment of acetylated fiber with If water, possibly mixed with ammonia, is concerned, it is a well-known one Measure to neutralize acetyl cellulose in solution. Meanwhile, there is a significant difference in that the neutralization here with gases and is not made in solution, quite apart from the fact that the end products that are post-treated according to the new and known method, different in nature are.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of synthetic wool from cellulose, by using cellulose or cell-silose-like products with a mixture of acetic anhydride vapor with hydrochloric acid gas or sulfur trioxide or sulphurous acid at temperatures below 80 °, optionally with the addition of Processed solvents in vapor form for the acetylation products formed, whereupon the fibers immediately with steam, possibly mixed with ammonia, post-treatment until (the product is acid-free.