DE493102C

DE493102C - Process for the continuous preparation of acetyl cellulose

Info

Publication number: DE493102C
Application number: DES77612D
Authority: DE
Original assignee: Chimique des Usines du Rhone
Current assignee: Chimique des Usines du Rhone
Priority date: 1926-07-26
Filing date: 1926-12-22
Publication date: 1930-03-05

Description

Verfahren zur kontinuierlichen Darstellung von Acetylcellulose Acetylcelluloise wird gewöhnlich in Gegenwart einer das Endergebnis lösenden Flüssigkeit hergestellt. Unter allen Umständen durchläuft das Reaktionsgemisch verschiedene wohlcharakterisierte Phasen, die eine genaue überwachung der Temperatur erfordern und bei denen der physikalische Zustand der Masse sehr verschieden ist.Process for the continuous preparation of acetyl cellulose Acetyl celluloise is usually made in the presence of a liquid which dissolves the end result. Under all circumstances the reaction mixture goes through various well-characterized ones Phases that require precise monitoring of temperature and where physical State of the crowd is very different.

Am Anfang der Behandlung isst die Celluloseiaser (z. B. Baumwolle, Holzfaser, gegebenenfalls alkalisch behandelt, gereinigt, gebleicht oder sonstwie zur Acetyllerung geeignet gemacht) in mit der Reaktionsflüssigkeit benetztem Zustande vorhanden; bald darauf schwellen die Fasern und bilden ein zähes Gemisch, das nach und nach leichter fließt und schließlich in eine mehr oder Nveniger- viskose Lösung übergeht.At the beginning of the treatment, the cellulose fibers (e.g. cotton, Wood fiber, optionally treated with an alkali, cleaned, bleached or otherwise made suitable for acetylation) in a state wetted with the reaction liquid available; soon afterwards the fibers swell and form a viscous mixture that imitates and after flowing more easily and finally into a more or less viscous solution transforms.

Diese physikalischen Verängerungen und die sie begleitenden Wärmeerscheinungen erschweren bedeutend die gewerbliche Erzeugung der Acetylcellulos!e; der Verlauf der Reaktion hängt in hohem Maße von den in Arbeit genommenen Mengen und der henutzten Vorrichtung ab.These physical extensions and the accompanying heat phenomena significantly complicate the commercial production of acetyl cellulose; the history the reaction depends to a large extent on the quantities put into work and the quantities used Device.

Man hat hierzu kräftige Knetvarrichtungeii. wie sie beim. Cellulold üblich sind, benutzt; diese besitzen aber nur beschränkte Ausmaße und erfordern viel Kraft. In der französischen Patentschrift 592 42 3 vom ?. April 1924 ist ein Verfahren beschrieben, =das in großen D:rehvorrichtung.en in einem einzigen Arbeitsgange starke Mengen Acetylcellulose herzustellen gestattet.You have strong kneading equipment for this. like her at. Cellulose are common, used; but these have only limited dimensions and require much power. In French patent 592 42 3 of?. April 1924 is a Method described = that in large turning devices in a single operation The production of large quantities of acetyl cellulose is permitted.

In der französischen Patentschrift 615 8y9 sind Vorrichtungen beschrieben, die ein für jede Phase geeignetes Bearbeiten gestatten und einen durchgehenden Betrieb möglich machen.In the French patent 615 8y9 devices are described, which allow processing suitable for each phase and continuous operation make possible.

Es ist nun gefunden worden, daß man Acetylcellulose von guter gewerblicher Brauchbarkeit erhalten kann, wenn man das Reaktionsgemisch durch Drehvorrichtungen, deren Achse gegenüber der -Horizontalen geneigt ist und deren Durchmesser im Verhältnis zu ihrer Länge gering ist, hindurchgehen läßt, uä`hrend die Reaktion selbst fortschreitet.It has now been found that acetyl cellulose is of good commercial quality Usefulness can be obtained if the reaction mixture is rotated by rotating devices, whose axis is inclined to the horizontal and whose diameter is in proportion is short in length, allows it to pass while the reaction itself proceeds.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Weitergehen der Masse und ihre Durchmiseh ung durch die Drehung der Vorrichtung um ihme geneigte Achse bewirkt. Da die Reaktion, allmählich vor sich geht, so bilden sich in der Vorrichtung Zonen, von denen jede einer bestimmten Phase der Reaktion entspricht. Die Temperatur jeder dieser Zonen kann .leicht durch Erwärmen oder Abkühlen des betreffenden Teiles der Vorrichtung, so z. B. durch Begießen mit heißem oder kaltem. Wasser, geregelt werden. Die Ausgangsstoffe können an einem Ende der Vorrichtung eingeführt werden; man kaum sie aber auch an irgendeinem Punkt der Röhre auf geeignete Weise, so z. B. mittels eines in der Umdrehungsachse befindlichen Rohres, zugeben. Mit :der Vorrichtung körnen somit alle Phasen der Erzeugung, Vorbehandl:umg der Gellulose, Acetylierang und Nachbeh.andlung des. Acetates zum Zwecke der Veränderung seiner Eigenschaften und im besonderen seiner Löslichkeit ausgedührt werden.According to the present invention, proceeding the mass and their Durchmiseh ung caused by the rotation of the device about ihme inclined axis. As the reaction is gradual, zones are formed in the device, each of which corresponds to a particular phase of the reaction. The temperature everyone These zones can easily be achieved by heating or cooling the relevant part of the Device, such. B. by dousing with hot or cold. Water, to be regulated. the Starting materials can be introduced at one end of the device; one hardly but they also at any point of the tube in a suitable manner, such. B. by means of of a tube located in the axis of rotation. With: the device Thus all phases of production, pretreatment, around gelulose, acetylation can be used and aftertreatment of the acetate for the purpose of changing its properties and in particular its solubility.

Um besonderen Bedingungen gerecht zu werden, kann man die Innenseite der' Vorrichtung mit daran festsitzenden Organen., die die Weiterführung und die Durchnüschung der Masse b'eeinflusse'n sollen, versehen.In order to meet special conditions, you can use the inside the 'device with organs attached to it., the continuation and the Should be provided by sniffing the mass.

Die Anbringung von Zwischenwänden, die das Fortschreiten der Masse verlangsamen, bewirkt in gewissen Zoneneine Anhäufung von Reaktionsmasse; man erreicht so eine bessere Ausnutzung der Vorrichtung und kann so auch die Länge der Vorrichtung verringern. Uxn. die Weiterbewegung der Massee zu beeinflussen, sind durchbrochene Scheiben, schneckenförmige Scheidewände, die fortlaufend oder unterbrochen :sein können, sehr zweckmäßig. Mitthesen Hilfsmitteln kann man die Masse an ,gewissen Stellen anhäufen und trotzdem ihre Weiterbeförderung in. geregelter Weisse besorgen.The installation of partitions that allow the progress of the crowd slow down, causes an accumulation of reaction mass in certain zones; one achieves so better utilization of the device and so can also increase the length of the device to decrease. Uxn. to influence the movement of the masses are openwork Discs, snail-shaped partitions that are continuous or interrupted: be can, very functional. With the help of aids, one can get the crowd, conscience Pile up jobs and still get their onward transport in a regulated manner.

Auch die Verminderung und die Erweiterung des Durchmessers wirken auf die We@nerbeförderung. Diese Veränderungen im Durchmesser können .allmählich geschehen, um tote Winkel zu vermeiden, in denen die Masse sich festsetzen: könnte.The reduction and expansion of the diameter also have an effect on the transport of women. These changes in diameter can be gradual done in order to avoid blind spots in which the crowd could get stuck.

In gewissen Teilen dar Vorrichtung, besonders da, wo man eine Anhäufung der Masse bewirkt, kam verstärktes Umrühren nützlich wein; dies muß ein einer dem je- weiligen Zustand der Masse angemessenen Weise geschehen. In der Zone, wo die Reaktion beginnt, ,sind gerrade oder gekrümmte Stangen, radial oder in einem gewissen Abstand von der Wand, nützlich; im zweiten Teil der Vorrichtung, wo die Masse teigig und schließlich flüssig wird, sind Schaufeln angezeigt. Diese Rührorgane, die an der Wand sitzen, können an gewissen Stellen mit Chicanen zusammenarrbeitren, die unabhängig von den Wänden, so z. B. an der Achse, befestigt sind.In certain parts represents device, especially where it causes an accumulation of mass, increased agitation came weeping useful; this must be done one of the JE weiligen state of mass timely manner. In the zone where the reaction begins, straight or curved rods, radial or some distance from the wall, are useful; in the second part of the device, where the mass becomes doughy and finally liquid, scoops are indicated. These agitators, which sit on the wall, can at certain points together with Chicanes, which are independent of the walls, e.g. B. are attached to the axle.

Alle diese Rührorgane wirken auch auf die Fortbewegung der Masse, und zwar in denn Maße, wie ihre Form eire Merzu geeignet macht. So haben ,der Achse gegenüber geneigte Schaufeln eine ähnliche Wirkung wie die schneckenförmigen Scheidewände. Die Organe können zur Erzielung besonderer Reakrionsbedi ngungen ganz oder teilweise durch ähnliche Anordnungen, die unabhängig von den Wänden, ;so z. B. an der Achse, befestigt sind, ersetzt werden.All these agitators also act on the movement of the mass, to the extent that their shape makes a merzu suitable. So have the axis compared to inclined blades have a similar effect as the helical partitions. The organs can wholly or partially to achieve special reaction conditions by similar arrangements that are independent of the walls; B. on the axis, are attached.

Es ist festgestellt worden, daß alle diese Organe durch ihr Leitvermögen für Wärme zur Erzielumg einer gewissen nützlichen Temperatur beitragen; man kann im übrigen diese Organe so gestalten, daß sie von einer heizenden oder abkühlenden Flüssigkeit durchlaufen werden können.It has been established that all of these organs are controlled by their conductivity for warmth contribute to the achievement of a certain useful temperature; one can In addition, these organs are designed in such a way that they can be heated or cooled Liquid can be passed through.

In der Zeichnung zeigt Abb. i nur ein Beispiel für die zur Durchführung des neuen Verfahrens geeigneten zahlreichen Vorrichtungen.In the drawing, Fig. I shows only an example of the implementation numerous devices suitable for the new process.

Die Vorrichtung besteht hier aus einem konischen Rohr i von !geringer Weibe, das sich um seine zur Horizontalen (in der Abbildung durch die Linie 2 dargestellt) geneigte Achse dreht. Das Rohr i trägt :einen Radkranz 3, in den. :ein Stirngetriebe q. eingreift, durch das die Umdrehungsbewegung des Rohrres bewirkt wird. Die Faser wird am Rohrende 5 Beingefährt und die Reaktionsstoffe durch das Rohr 6 eingelassen. Durch das Rohr 7 können gegebenenfalls andere Reaktionsstoffe während des Durchganges auf die betreffende Masse in die Vorrichtung eingeführt werden. Mittels Berieselungsleitungen 8, 9 und i o läßt man über die Außenwand warmes oder kaltes Wasser Hießen. Die bietreffende Masse durchläuft die Vorrichtung unter dem Ein$uß der Umdrehung der Wandung, und die fertige Lösung fließt fortlaufend durch das Ableitungsrohr i t ab.The device here consists of a conical tube i of! Less Woman, which is about his to the horizontal (represented in the figure by the line 2) inclined axis rotates. The tube i carries: a rim 3, in the. : a spur gear q. engages, by which the rotational movement of the Rohrres is effected. The fiber the leg is moved at the end of the tube 5 and the reactants are admitted through the tube 6. If necessary, other reactants can pass through the pipe 7 during the passage be introduced to the mass in question in the device. By means of sprinkling pipes 8, 9 and i o are allowed to run hot or cold water over the outer wall. The right one Mass passes through the device under the influence of the revolution of the wall, and the finished solution flows continuously through the discharge pipe i t.

Eine andere beispielsweise Ausführung einer zur Durchführung des neuen Verfahrens geeigneten Vorrichtung ist in der Abb. 2 dargestellt.Another example running one to carry out the new one A device suitable for the process is shown in FIG.

Diese Vorrichtung besteht aus einem zylindrischen Rahe i, das sich uni seine zur Horizontalen (in der Abbildung durch Linie 2 dargestellt) geneigte Achse dreht. Das Rohr i trägt -einen Radkranz 3, in den ein Stirngetriebe q. eingreift, durch das die Umdrehungsbawegwng bewirkt wird. Die Faser wird am Ende 5 eingeführt. Durch die Rohre 6 und 7 können die Reaktionsmittel zugeführt werden. Die fertige Lösung fließt fortlaufend am Ende 8 des Rohres ab. Mittels Bewässerungsleitungen.9, i o, i i läßt man über die Außenwand warmes oder kaltes Wasser fließen. An -der Innenseite der Vorrichtung sind Rührvorrichtungen 12, 13, 14, 15 fest angebracht, die die RührwiTkung verstärken sollen. Die betreffende Masse wird nacheinander durch !gerade, angespitzte Stäbe i 2, durch kleine Schaufeln 13 und schließlich durch Schaufeln 14 und 15 durchgerührt. An der Innenwand der Vorrichtung sind gleichfalls schneckenförmige Scheidewände 16,17 angebracht, die eine gleichmäßige und fortschreitende Bewegung der Reaktionsmasse gewährleisten sollen. Eine mit einer mittleren Durchbohrung versehene Scheibe 18 bewirkt eine Anhäufung der Masse. Die Schaufeln i ¢ sind nach Art von schneckenförmigen Zwischenwänden leicht geneigt und wirken auf den geregelten Durchgang der Masse ein.This device consists of a cylindrical frame i, which rotates uni its axis inclined to the horizontal (shown in the figure by line 2). The tube i carries a rim 3, in which a spur gear q. intervenes, by which the rotation movement is effected. The fiber is inserted at end 5. The reactants can be fed in through tubes 6 and 7. The finished solution flows continuously from the end 8 of the pipe. By means of irrigation pipes.9, io, ii, warm or cold water is allowed to flow over the outer wall. Stirring devices 12, 13, 14, 15 are firmly attached to the inside of the device and are intended to increase the stirring force. The mass in question is stirred one after the other through straight, sharpened rods i 2, through small blades 13 and finally through blades 14 and 15. Also attached to the inner wall of the device are worm-shaped partitions 16, 17, which are intended to ensure a uniform and progressive movement of the reaction mass. A disc 18 provided with a central through-hole causes the mass to accumulate. The blades i ¢ are slightly inclined in the manner of helical partition walls and act on the controlled passage of the mass.

Da nach der vorliegenden Erfindung die Masse beständig weiterschreitet, so enthalten die einzelnen Zonen verhältnismäßig geringe Mengen der Mischung; die Reaktionsmasse kann also leicht und rasch geheizt und abgekühlt werden. Eis ist so möglich, für gewisse Phasen verhältnismäßig hohe Temperaturen während kurzer Zeit einwirken zu lassen; dies ist gerade für Acetylcellulose sehr wünschenswert, da hier die Reaktionsmasse gegen Wärme sehr empfindlich ist. Man kann so Acetylierverfahren anwenden, deren Ausführung in Vorrichtungen, die zwar die gleiche Tagesproduktion, aber in unterbrochenem Gange liefern, unmöglich wäre.Since, according to the present invention, the mass constantly advances, so the individual zones contain relatively small amounts of the mixture; the Reaction mass can therefore be heated and cooled easily and quickly. Ice is so possible, for certain phases relatively high temperatures during short Allow time to act; this is particularly desirable for acetyl cellulose, because here the reaction mass is very sensitive to heat. Acetylation processes can be used in this way apply, their execution in devices that, although the same daily production, but delivering in interrupted progress would be impossible.

Diese Möglichkeit einesr leichten Regelung der Temperatur gestattet, die Reaktion unter den besten Bedingungen zu leiten und hochwertige Erzeugnisse zu erzielen.This possibility of an easy control of the temperature allows to direct the reaction in the best conditions and high quality products to achieve.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der hohen Leistungsfähigkeit der sehr wenig Raum in Anspruch nehmenden und leicht zu handhabenden Vorrichtung.Another advantage of the invention is its high performance the device that takes up very little space and is easy to use.

Was die rein mechanische Seite anbetrifft, so erfordern die beschriebenen Vorrichtungen für das Durchmischen .eine immer gleiche Kraft, da ja alle Phasen der Reaktion sich immer gleichzeitig vorfinden.As far as the purely mechanical side is concerned, those described require Devices for mixing. Always the same force, since all phases the reaction can always be found at the same time.

Es ist klar, daß man nach vorliegender Erfindung die Herstellung der Acetylcellulose in mehreren sich folgenden Drehvorrichtungen ausführen kann. Die Masse, die in der ersten einen Teil der Reaktion durchgemacht hat, gelangt fortlaufend in die zweite, um da, gegebenenfalls nach Zusatz neuer Reaktionsstoffe, die weiteren Veränderungen zu erleiden.It is clear that, according to the present invention, the preparation of the Acetyl cellulose can run in several following rotating devices. the Mass that has undergone part of the reaction in the first arrives continuously in the second, to there, if necessary after the addition of new reaction substances, the others To suffer changes.

Diese verschiedenen Vorrichtungen können natürlich verschieden geneigt sein und sich mit verschiedener Geschwindigkeit drehen, ihre Aufnahmefähigkeist kann mehr oder weniger vollständig ausgenutzt werden.These different devices can of course be inclined differently be and turn at different speeds, their receptivity is can be used more or less completely.

Es ist bereits ein sogenanntes kontinuierliches Verfahren zur Darstellung organischer Celluloseester bekannt geworden, bei dem das flüssige Esterifizierungsgemisich durch die zu esterifizierende Cellulose hindurchbiewegt wird.It is already a so-called continuous method of representation organic cellulose ester has become known, in which the liquid esterification mixture is moved through the cellulose to be esterified.

Die Esterifizierung wird hier in Batterien von miteinander verbundenem, geeigneten Gefäßen vorgenommen; dabei verbleibt die Cellulose während des ganzen Vorganges im gleichen Gefäß. Am SChlusse der Esterifizierung ruß also das betreffende Gefäß geöffnet, entleert und mit frischer Cellulose beschickt werden, um dann von neuem der Batterie angeschlossen, zu werden.The esterification is carried out here in batteries of interconnected, made of suitable vessels; the cellulose remains throughout Process in the same vessel. At the end of the esterification, the relevant part is sooty The vessel can be opened, emptied and filled with fresh cellulose, in order then to be removed new of the battery to be connected.

Jenes Vorfahren arb,eibet also nur scheinbar kontinuierlich. Bei dem neuen Verfahren bewegt sich das Acetylleirungsgut infolge - der D@rehb,uwe6-u.ng des oder der Behälter fortwährend weiter; es wird einerseits Gellulosekontinuierli:ch eün)a#@eb eben, und am anderen Ende tritt das fertige Acetat in dem Verdükmun;gsnlwttel gelöst oder suspendiert beständig aus. Im Prinzip braucht also die Vorrichtung nie sällgelegt zu werden, und die Kontinuität des Betriebes ist eine vollständige.That ancestor works, so only apparently works continuously. In which new process moves the acetylleirungsgut - der D @ rehb, uwe6-u.ng the container (s) continues continuously; on the one hand, it becomes gelulosecontinuous: ch eün) a # @ eb, and at the other end the finished acetate enters the condensation dissolved or suspended consistently. In principle, therefore, the device never needs to be felled, and the continuity of operations is complete.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Var £ al ears for continuous production in front AcetylceUulose, characterized by the use of legs around an inclined axis rotating devices whose diameter is small in relation to their length eats and in which the reaction wetness itself as the reaction progresses kon: tznuierlnch moved forward. a. Method according to claim i, characterized that the reactin wetness in its controlling path through the interior of the The device hits the organs attached there, which cause the mixing and forward movement affect the crowd.