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" PERFECTIONNEMENTS AU TRAITEMENT DE :MATIERES CELLULOSIQUES
ET A LA PRODUCTION DE DERIVES CELLULOSIQUES" . cellulosiques en vue de les rendre plus aptes à réagir pour l'estérification et spécialement l'acétylation, ainsi qu'à la production d'acétates de cellulose ou d'autres esters de cellulose à l'aide des matières traitées.
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Dans le brevet Belge du demandeur ? 310.377 du 2 Mai 1923, on a décrit des procédés pour l'acétylation de la cellulose et l'on a décrit, entre autre, un traitement préliminaire de la cellulose par des. acides organiques tels que l'acide acétique ou 1*acide formique, etc., ce traitement préliminaire consistant à traiterles matières cellulosiques par ces acides à l'état concentré oudilué, par exemple par de l'acide acétique de 50% à 90%, à la température d'ébulli- tion, à une température inférieure à la température ordinaire, ou même en refroidissant. On a trouvé que les températures les plus basses sont préférables. quand on emploie les acides les plus énergiques tels que l'acide formique.
Par exemple, en pareils'cas, on peut employer de l'acide formique de 50% à 80 ou 90% de la même manière que celle indiquée pour l'acide acétique dans le susdit brevet avec le même résultat que celui obtenu avec l'acide acétique, la seule différence étant que l'acide formique,étant l'acide le plus énergique, agit plus rapidement, même à froid, que l'acide acétique ou des mélanges d'acide acétique et d'acide formique. On a aussi indiqué dans le susdit brevet qu'il est préférable que de l'acétate de sodium soit présent ou ajouté de façon à neutraliser l'effet de l'acide minéral .
En outre,dans le brevet anglais du demandeur N 24.173 du 25 Septembre 1924 et le brevet belge correspondant ? 328.669 du 19 Septembre 1925, on a montré comment après un traitement effectué avec des substances alca- lines, un traitement analogue effectué avec des acides organi-
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acétique ques tels que l*acide/for#Lque, etc. crée d'une manière analogue ou l'acide ici une énorme augmentation de l'aptitude de la cellulose à réagir pour l'acétylation, le procédé permettant l'emploi de pâte de bois ou de matières cellulosiques autres que le coton en vue de l'acétylation; de plus, comme expliqué dans le susdit
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brevet anglais et le brevetabelge correspondant, le pouvoir de réaction du coton peut lui-même être -améliore par le procédé.
Suivant la présente invention, on traite des ma- tières cellulosiques, en vue de les rendre plus aptes à réagir pour l'acétylation ou une autre estérification, par des vapeurs d'acides gras inférieurs, soit à froid, soit à chaud, le trai- tement étant préférablement exécuté en faisant, passer un,courant d'air ou d'autres gaz inertes chargés de la vapeur' diacide or- ga,nique à travers ou sur les matières cellulosiques..
Par exem.- ple,un courant d'air ou d'autre gaz ayant un effet véhiculant peut être conduit d'abord à travers une solution diluée ou plus ou moins concentrée d'acide acétique ou d'un autre acide gras inférieur, puis conduit sur ou à travers les matières cellulosiques qui peuvent, le cas échéante être remuées ou agitées, par exem- ple dans des tambours rotatifs et appareils analogues.- Bien en- tendu, l'invention n'est pas limitée à la méthode appliquée pour préparer le mélange de vapeur d'acide organique et d'air ou autre gaz inerte. En outre, au lieu de faire passer un courant de vapeur d'acide organique chargée d'air, on peut simplement faire passer les vapeurs d'acide organique seules à travers la matière cellulosique, par exemple par une action d'aspiration ou un vide appliqué à ces vapeurs.
Ainsi qu'il a été mentionné, le procédé peut être réalisé à volonté à froid ou à chaud., l'effet étant le même
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dans les deux cas,, c''est-à-dire que les matières cellulosiques deviennent beaucoup plus aptes à. réagir pour Ilacétylation ou les autres applications de l'estérification.
.Après avoir soumis les matières cellulosiques au procédé précédemment décrit, on les soumet préférablement à l'action d'un courant d'air ou autre gaz indifférent ou à une aspiration ou moyen équivalent propre à éliminer partiellement
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ou ??mpl f m ri/hP"11 "" i1"111 '1"11 ,..<-,.!,.c! organiques in T 11111-'" retenus par les matières cellulosiques.
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Comme matières cellulosiques, on fait spécialement usage de cellulose de coton ( mercerisé ou non) ou de pâte de bois, cette dernière ayant de préférence été préalablement soumise à un traitement à. l'alcali tel que le traitement à l'alcali indiqué dans le susdit brevet anglais n 249.173 et le brevet ..belges correspondant, mais on peut employer d'au- tres matières cellulosiques ou produits de conversion de la cellulose.
Les exemples donnés ci-dessous n'ont pour but que de faire comprendre l'invention et ne limitent celle-ci en aucune façon.
Exemple 1.
On fait passer à traver 100 parties de coton, mercerisé ou non, disposé dans un tambour rotatif ou appareil analogue, un mélange d'air et de vapeur d'acide acétique, contenant par exemple 50-70% en poids, d'acide acétique, lequel mélange est obtenu en faisant passer de l'air à travers une solution concentrée d'acide acétique, par exemple de 70 à 100% environ, maintenue à 70- 80 C. par exemple. Le tam- beur, etc. peut être maintenu à la température ordinaire, quoique on puisse appliquer des températures plus élevées jus- qu'à, environ,. 80 ou 100 C.
Si le tambour, etc. est maintenu à une température plus basse que celle de la solution d'acide acétique, on peut finalement faire passer un courant d'air seulement à travers le tambour de façon à éliminer partiellement ou complètement l'acide acétique susceptible de s'être condensé.
'Après une heure d'un tel traitement la cellulose a déjà été rendue nettement plus réactives mais le traitement peut être continué jusqu'à 10 heures ou davantage, selon le degré de réactivité désiré.
- Au lieu d'employer le coton, on peut employer la pâte' de bois, de préférence celle ayant été préalablement sou-
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mise a un traitement à l'alcali ( spécialement le traitement à l'alcali du brevet anglais susmentionné et du brevet;belge correspondant), ou d'autres matières cellulosiques ou produits de conversion de la cellulose. En outre,,au lieu d'employer un mélange d'air et de vapeur d'acide organique, on peut em- ployer de la vapeur d'acide acétique ou formique,. seule, par exemple en faisant passer la dite vapeur sur ou à travers la matière cellulosique par une aspiration ou un vide.
Le produit obtenu est extrêmement efficace pour l'acétylation.
Exemple 2.
A l'un des côtés d'un tambour rotatif ou appareil analogue monté sur des tourillons creux est relié un appareil aspirateur convenable, l'autre côté du tambour étant relié à un récipient contenant de l'acide formique et maintenu à envi- . ron 60 C. Des chicanes convenables peuvent être disposées dans le tambour de façon à distribuer l'acide uniformément, ou bien, à titre de variante,. on peut, employer une série de tuyaux d'ad- mission perforés rayonnants. On place 100 parties de coton, mercerisé ou non, dans le tambour et l'on règle la pompe aspi- rante de façon à maintenir une pression égale au quart environ d'une atmosphère.
Le tambour peut être muni d'une enveloppe et maintenu ainsi à toute température convenable, quoique des ré- sultats très satisfaisants puissent être obtenus: sans chauffage.
L'acide formique quittant l'appareil peut être condensé et ra- mené au procédé par circulation. Les résultats obtenus sont comparables à ceux de l'exemple 1 dans lequel on fait usage d'acide acétique.
Au lieu d'employer des tambours rotatifs comme dans les exemples 1 et 2, on peut employer n'importe quel autre appareil convenable.. Ainsi, par exemple, la cellulose peut être
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distribuée sur des plateaux perforés ou non, les gaz ou va- peurs étant conduits à travers ou sur ces plateaux.
On peut faire circuler les gaz ou vapeurs d'une façon continue et trai- ter une série de plateaux systématiquement,, c'est-à-dire faire agir les gaz ou vapeurs frais sur un ou plusieurs plcteaux portant de la matière ayant déjà été traitée pendant quelque temps, puis conduire et faire agir ces gaz ou vapeurs sur une matière ayant été traitée pendant un temps plus court, et ainsi de suite, jusqu'à ce que, finalement, des gaz ou vapeurs relativement pauvres en acide arrivent à un ou plusieurs pla- teaux portant de la matière fraîche, c'est-à-dire n'ayant pas encore été traitée.
En outre, aans une autre forme de réalisation du procédé suivant l'invention, on peut, au lieu ae soumettre les matières cellulosiques à l'action de vapeurs organiques de la manière décrite plus haut, les traiter en les trempant dans un ou plusieurs acides gras inférieurs plue ou moins concentrés ou dilués, par exemple de l'acide formique ou acé- tique de 50 à 100 %, ou dans des mélanges de tels acides, la
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/ étant matière/alors essorée par une action centrifu&ee ( ou, moins 1 fit avantageusement, pressurée ), après quoi on fait -passer de l'air ou un gaz indifférent analogue à travers la matière soit par refoulement, soit par aspiration ( de préférence après l'avoir ouverte) en vue d'éliminer partiellement ou entière- ment le ou les acides organiques.
Exemple 3.
On trempe 100 parties de coton, mercerisé ou non, pendant 1/2 à 1 heure dans 500 à 1000 parties d'acide formique ou acétique de 50 à 100 . On essore alors la matière et l'on refoule ou aspire de l'air ou autre gaz inerte à tra- vers elle pour éliminer l'acide entièrement ou partiellement,
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suivant qu'il est désirable.
Grâce à la présente invention, le traitement par l'acide organique est sensiblement simplifie et réduit d'un point de vue manipulatoire et économique, tout à fait indépen- damment d'autres avantages.. En outre, les produits préalable- ment traités par l'acide formique et dont cet acide n'a pas été préalablement éliminé ne peuvent pas être employés directement pour l'acétylation sauf lorsque le'traitement- préalable a été effectué par de l'acide acétique contenant de faibles quantités d'acide formique,. étant donné que l'acide formique réagit avec l'anhydrideacétique..
Ainsi qu'il a été précédemment mentionné,, la pré- sente invention comprend aussi la production d'acétate de cellu- lose ou d'autres esters de cellulose en partant des matières cellulosiques ayant préalablement été traitées de la manière précédemment décrite.
Pour produire de l'acétate de cellulose ou d'autres esters de cellulose, on soumet à tout procédé connu ou convena- ble d'acétylation ou autre estérification, des matières cellu- losiques ayant été préalablement traitées par un ou des acides organiques conformément à la présente invention. Toutefois,,de préférence, on applique des procédés du genre mentionné dans les brevets anglais du demandeur N 6.463/15 du 4 Avril 1914, 14.101/15 du 12 Octobre 1914, 100.009 du 4 Avril 1914, N 101.555 du 12 Octobre 1914 et spécialement le procédé décrit dans le brevet anglais du demandeur N 207. 562 du 24 Mai 1922 et dans le brevet belge... N 310.377 correspondant précité.
L'acéty-. lation ou autre estérification peut être effectuée d'une manière propre à assurer l'obtention de l'acétate de cellulose ou des esters de celluloses à l'état dissous, ou bien elle peut être effectuée en présence de diluants tels que le benzol qui per- mettent de réaliser le procédé en suspension.