NO128112B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av partielt acylert regenerert cellulosefolie eller -fiber.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte til fremstilling- av partielt acylert regenerert cellulosefolie eller cel-lulosefiber, hvorved folien eller fibrene som skal forestres først bringes til å svelle ved høy temperatur og så forestres, hvoretter produktet vaskes og tørkes.

Da det blant ulempene ved den regenererte cellulose inngår en lav holdfåsthet i våt tilstand samt brunfarging ved høyere tempe-raturer, er det utviklet metoder med hvilke den regenererte cellulose-foliens eller -fiberens egenskaper forbedres ved hjelp av partiell acylering. På denne måten kan faktisk de dårlige egenskaper for den regenererte cellulosefolie eller -fiber avhjelpes på grunn av at par-tielt acylert regenerert cellulosefolie eller -fiber har god varmebestandighet bg høy holdfasthet i våt tilstand.

Ved de hittil kjente metoder har den innledende-behandling av cellulosefolien eller -fiberen funnet sted i og med åt folien eller fiberen først er bragttil å svelle i vannoppløsninger av salter, hvoretter det har vært nødvendig å'tørke den svellede folie eller fiber og først deretter er acyleringen gjennomført ved.hjelp av syre-anhydrider. Når det er benyttet sure forestringskatalysatorer som komponenter i syreanhydridoppløsningen, har det dessuten.vært nødven-dig før forestringen å vaske ut av foliene eller fibrene de salter som disse har absorbert under svellingsprosessen. De ovenfor nevnte omstendigheter har også til følge at de benyttede acyleringsmetoder har .vært langsomme og kompliserte. Dette skriver seg fra at en del-vis- depolymerisering og farging kan finne sted i cellulosen.

Foreliggende oppfinnelse har til hensikt å tilveiebringe en slik metode for acylering av regenerért cellulosefolie eller

-fiber som overtreffer de tidligere metoder i hurtighet og enkelhet. Oppfinnelsen kjennetegnes derved i hovedsaken ved at svellingen av

folien eller fiberen utføres ved en temperatur på ca..50°C - l40°C i en hovedsakelig vannfri alifatd.sk karboksylsyre med maksimalt 5 karbonatomer, i hvilken-er oppløst ét salt av et alkalimetall og en.alifatisk karboksylsyre i en mengde på 5 - 50 %, samt at det på denne måten oppnådde produkt umiddelbart forestres på i og for seg kjent måte i en oppløsning av et lavmolekylært karboksylsyreanhydrid inne-holdende salt av et alkalimetall og en alifatisk karboksylsyre. Når ved en fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen den svellede folie eller fiber ikke behøver å tørke fordi folien eller fiberen er bragt til å svelle i en hovedsakelig vannfri svellingsoppløsning og heller ikke behøver å vaskes fordi forestringen kan foretas umiddelbart etter svellingen uten at folien eller fiberen tar skade, blir en fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen hurtigere og enklere gjennomførbar enn de hittil kjente metoder.

Dét har vist seg at det som cellulosesvellende.midler i

angjeldende fremgangsmåte til fremstilling av partielt acylert rege-nerert cellulose er mest velegnet med alkalimetallsalter av lavmole-kylære alifatiske karboksylsyrer oppløst i alifatiske karboksylsyrer. Mest effektiv blant disse har man funnet alkalimetallacetater opp-løst i eddiksyre.

Sammensetningen for syreanhydridoppløsningene som kommer til anvendelse ved fremgangsmåten kan variere betydelig. Som acy-lerende middel kåri man anvende bare anhydridet av en. eller annen lav-molekylær karboksylsyre eller en blanding av slike. Med tiltagende molekylstørrelse for anhydridene fås et progressivt mykere produkt enn f. eks. ved anvendelsen av eddiksyreanhydrid alene.

Som reaksjonsakselerator i forestringsoppløsningen egner seg best dé samme salter som anvendes som svellende middel i forbehandlingen.

Som råmateriale kan man benytte.f. eks. ikke oppmyket regenerert cellulosefolie eller -fiber.

Forbehandlingen skjer ved å senke ned den regenererte cellulosefoiie eller -fiber i en oppløsning som ved høy temperatur forårsaker svelling av•cellulose, som f. eks. ved 50 - l<*>J0<o>C.

Det oppnådde forbehandlede produkt senkes umiddelbart ned uten tørking i forestringsoppløsningen ved høy temperatur, f. eks.

ved 100 - 170°C.

Den acylerte folie vaskes etter forestringen med eddiksyre og med vann. Fibrene kan også vaskes bare med vann, hvorved den for fibrene karakteristiske glans kan matteres.

Etter vasking kan foliene eller fibrene blekes etter behov.

Når man ønsker et mere bøyelig produkt, kan.det partielt acylerte produkt før tørkingen også nedsenkes i en oppløsning som inneholder mykningsmidler.

Tørking finner sted på konvensjonell måte slik den brukes for regenerert cellulose.

Ved hjelp av en fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen oppnår man partielt acylert regenerert cellulosefolie eller -fiber med god varmebestandighet og med holdfasthet i våt tilstand.

Folienes holdfasthet i tørr tilstand bestemmes ifølge ASTM D 1708-59-metoden. Bestemmelsen av våtstyrken var avvikende fra nevnte metode i og med at prøvebitene ble holdt nedsenket i vann ved romtemperatur i 20 timer før trekkprøven. De gjennomsnittlige tørr- og våtstyrker for de opprinnelige regenererte cellulosefolier var opptil 1300 dg 200 kp/cm 2.

Bestemmelsen av varmebestandigheten ble gjennomført ifølge ASTM D l637-6l-metoden ved å angi som varmestyrke for folien den temperatur ved hvilken prøvens forlengelse var 2 % av den opprinnelige lengde. Varmestyrken for den regenererte cellulosefolie ifølge

ASTM D' 1637^61-metoden var større enn 200 C.

Folienes brunfarging ble undersøkt ved å holde prøven i

1 time ved 210°C, hvoretter deres transparens ble bestemt ved hjelp., av fotometer ifølge ASTM D 1746-62-metoden. Transparensen ble opp-gitt i prosent ved bølgelengde .400 og 550 my. Før oppvarmingsbe-. handlingen var transparensen både for den opprinnelige og for den.

partielt acylerte regenererte cellulosefolie opptil 84-85 % ved 400 my og 87 - 88 % ved 550 my. Den opprinnelige regenererte cellulosefolie hadde etter oppvarming i 1 time ved 200°C en transparens . på 67 - 70 %. ved 550 my og på 40 - 42 % ved 400 my..

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er i det følgende nær-mere beskrevet ved hjelp av eksémpler.

Eksempel 1

Den regenererte cellulosefolie (tykkelse 25 y) ble nedsenket for sveIling i ett minutt i en oppløsning ved 98°C inneholdende 45 vektdeler kaliumacetat pg 55 vektdeler eddiksyre. Umiddelbart deretter ble folien nedsenket-i ett minutt i kokende forest-ringsoppløsning med følgende sammensetning: Eddiksyreanhydrid .98 vektdeler Kaliumacetat .2 vektdeler

Etter acyleringen fulgte vasking i et halvt minutt i eddiksyre ved romtemperatur, hvoretter folien dessuten ble vasket med vann og tørket. Den oppnådde klare folie hadde følgende egenskaper:

Eksempel 2

Forsøket ble gjennomført som i eksempel 1, men med avvikende sammensetning av forestringsoppløsningen, som var følgende:

Sluttproduktet hadde følgende egenskaper:

Eksempel 3 .-.-,.■.

Prøvens•gjennomføring avvek fra metoden som ble benyttet

i eksempel 1 bare for forestringsoppløsningens vedkommende, som var følgende: . :

Eksempel 4

Forsøket ble gjennomført som i eksempel 1, men istedet for regenerert cellulosefolie ble det benyttet en regenerert cellulose-fiberbunt. Dessuten avvek acetyleringsoppløsningens sammensetning fra den ovenfor nevnte, og den var:

Etter forestringen i ett og et halvt minutt ble det oppnådd for den regenererte cellulosefibér et acetylinnhold på 24,4 %.

Eksempel 5

Forsøket ble gjennomført som i eksempel 1, men sammensetningen for forestringsoppløsningen avvek fra den ovenfor nevnte,-og var:

Etter ett minutts acetylering og etter vaskingene hadde foliene følgende egenskaper:

Eksempel 6 ...

Forsøket ble gjennomført som i eksempel 1, men sammensetningen for forestringsoppløsningen avvek fra den ovenfor angitte,

og var: ;

Etter to minutters acetylering og etter vaskingene hadde

foliene følgende egenskaper:

For tørrforlengelse ble det oppnådd 15 %, mens tørrfor-lengelsen for bare acetylerte folier er i størrelsesorden 10 - 12 %, hvormed tilsetningen av butyrylinnhold har oppmyknende innvirkning på foliene.

Eksempel 7

Forsøket ble gjennomført som i eksempel 1, men istedet for isotropisk folie ble det benyttet kommersielt regenerert cellulosefolie (med ca. 10 % innhold av mykningsmiddel)-. Forestringsopp-løsningen har følgende sammensetning:

Etter ett minutts acetylering og etter vaskingene hadde foliene følgende egenskaper:

Sammenligning av acetylinnholdet i foliene som ble oppnådd i eksempel 2 og 3 viser at eddiksyren som er tilstede i forestrings-oppløsningen retarderer reaksjonshastigheten. Denne ulempe kan i en kontinuerlig prosess unngås enten ved at man fjerner eddiksyren fra forestringsoppløsningen eller ved at man tilsetter til den salt som benyttes for å akselerere reaksjonen, hvormed acyleringshastigheten kaji holdes i det nærmeste konstant.

Våtstyrken (400 kp/cm o) for den partielt forestrede (acetylinnhold 30 - 35 %) regenererte cellulosefolie er vesentlig bedre enn den for bare regenerert cellulosefolie (200 kp/cm <2>) og nesten like god som for celluloseacetatfolier (450 kp/cm 2). Den partielt acetylerte regenererte cellulosefolie har en varmebestandighet

> 200°C hvis acetylinnholdet er < 33 %• Slik partielt forestret regenerert cellulosefolie er ikke oppløsbar i et celluloseoppløsnings-middel slik som Cadoksen-oppløsning og heller ikke i celluloseacetat-oppløsningsmiddel slik som aceton, 2-metoksyetanol, eddiksyre eller kloroform.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av partielt acylert, regenerert cellulosefolie eller -fiber, hvorved folien eller fiberen som skal forestre's, først svelles ved høy temperatur og deretter forestres, hvoretter produktet vaskes og tørkes, karakterisert ved at svelling av folien eller fiberen gjennomføres ved en tempe-råtur på 50°C - l40°C i en hovedsakelig vannfri alifatisk karboksylsyre med maksimalt 5 karbonatomer, i hvilken er oppløst et salt av et alkalimetall og en alifatisk karboksylsyre i en mengde på 5 - 50 % t samt at det således oppnådde produkt umiddelbart forestres på i og for seg kjent måte i en oppløsning av et lavmolekyiært karboksylsyreanhydrid inneholdende salt av et alkalimetall og en alifatisk karboksylsyre.