BE407878A

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Publication number: BE407878A
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Description

" Perfectionnements au traitement du triaoétate de cellulose ".

L'invention concerne le traitement du triacétate de cellulose. Elle a pour objet principal un traitement qui le rend soluble dans l'acétone et ensuite un traitement suscep- tible d'être réglé par gradation entre l'insolubilité de l'ester dans l'aoétone et sa complète solubilité dans cette dernière.

Sur la base de cet objectif, l'invention consiste essen- tiellement à.traiter le triaoétate de cellulose à température

élevée par un alcool exerçant une action de gonflement ou de solvant sur le triaoétate en présence de petites quantités d'un catalyseur estérifiant tel que par exemple l'acide phos- phorique, l'acide sulfurique ou des agents analogues.

Des alcools convenant à cet effet sont les alcools ali- phatiques simples tels que les alcools éthylique, propylique, isobutylique et amylique et le glycol éthylène, ou les alcools aromatiques simples tels que l'alcool benzylique et le oyolo- hexanol; ou des mélanges des alcools précédents.

Une méthode avantageuse consiste à se servir d'alcools à pouvoir de gonflement mais pas de solvant; il en résulte que l'acétate de cellulose partiellement désestérifié reste non dissous dans le milieu en réaotion et peut être séparé par de simples moyens mécaniques. L'alcool qui n'a pas réagi et l'ester formé par suite de la libération de l'acide acétique et de l'alcool en présence peut être séparé parles moyens habituels, tels que la distillation fractionnée,tandis que l'alcool et le catalyseur non distillé rentrent dans le travail. Des alcools qui conviennent pour ce procédé sont les alcools éthylique, propylique, isobutylique et amylique et le glyool éthylène.

Comme variante de l'emploi des alcools à action de gonfle- ment mais pas de solvant, on peut employer un alcool exer- çant une action de solvant déterminée sur le triaoétate de aelllalose, par exemple le oyolohexanol ou l'alcool benzylique.

Dans ce cas, on récupère l'acétate de cellulose partielle- ment désestérifié par précipitation au moyen d'un milieu non aqueux miscible avec l'aloool employé et avec l'ester formé par l'acide acétique libéré et l'alcool. Des agents de précipitation convenables sont par exemple l'alcool méthylique ou le henzène.

Un avantage important de la présente invention est que

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les produits obtenue présentent des différences importantes suivant les divers stades du traitement du trinoétate de cellulose et que l'on peut régler la marche du processus de manière à obtenir l'un ou l'autre de ces produits.

Voici trois stades importants du processus : a) un stade dans lequel la viscosité du triacétate de cellulose augmente dans le chlorure de méthylène ou dans un mélange de chlorure de méthylène et d'alcool; il y est toujours soluble, mais il est insoluble ou seulement partiellement soluble dans l'acétone. Dans ce stade, la teneur aoétyle n'est probablement pas descendue au-dessous de la valeur " triaoétate ". b) un stade dans lequel l'acétate de cellulose est soluble dans l'acétone; mais si l'on coule un film de cette solution et si on le sèche, ce film à l'état sec n'est plus soluble dans 1'acétone. o) un stade dans lequel 1'acétate.- de cellulose est complète- ment soluble dans l'acétone.

Pour déterminer le produit que l'on désire obtenir, les quatre facteurs prinoipaux à prendre en considération semblent être la durée du traitement, la température, la nature de l'al- cool et l'aotivité du catalyseur. Plus la température est élevée, plus court est le temps nécessaire pour arriver aux stades respeotifs. Toutefois,la température maximum est limitée par le point d'ébullition de l'alcool employé ; plus le point d'ébullitioh de l'alcool employé est bas, plus grande doit être l'activité du oatalyseur dont l'on se sert; pour le surplu la nature de l'alcool n'a pas une influence très nette sur le degré de conversion. Plus l'activité du catalyseur est grande et moins il faut de temps pour atteindre les stades respectifs, sera et plu s/grande la rétro-aoétylation.

Quand on ne désire arri- ver qu'au premier ou au deuxième stade, il est préférable de faire agir un catalyseur moyen tel que l'acide phosphorique de

manière que la durée ne soit pas réduite dans une proportion indésirable.

Les divers moyens de réaliser l'invention apparaissent par les exemples suivants .

EXEMPLE 1.

On traite 10 parties de triaoétate de cellulose pen- dant deux heures et demie à la température de 100 0 par 150 parties d'alcool butylique normal et 15 parties d'acide orth- phosphorique (H3PO) à 80 %. Après séparation du triaoétate, 4 on constate que ce dernier a conservé pratiquement sa valeur aoétyle et est toujours pratiquement insoluble dans l'acétone; mais que sa viscosité dans le chlorure de méthylène a augmenté d'environ 20 %. Cette augmentation de viscosité est avantageuse pour certains usages.

EXEMPLE 2.

On traite 10 parties de triaoétate de cellulose pen- dant deux heures et demie par 100 parties d'alcool éthylique et 3 parties d'acide nitrique à 67 à la température de 76 C.

On constate après séparation que le triaoétate est partiel- lement rétro-aoétyle et est soluble dans l'acétone.mais que si l'on coule un film de la solution ( dans l'acétone ) et si on le sèche, ce film séohé n'est plus soluble dans l'aoétone.

EXEMPLE 3.

On traite 10 parties de triaoétate de cellulose pen- dant 10 heures à la température de 93 C par 100 parties d'al- cool propylique et 8 parties d'acide orthophosphorique ( H3PO4) à 80%. Après sa séparation, on constate que cet acétate possède sensiblement les propriétés indiquées dans l'exemple 2.

EXEMPLE 4.

On traite 10 parties de triaoétate de cellulose à la température de 127 C pendant deux heures et demie par 100 parties d'alcool iso-amylique et 8 parties d'acide orthophos- phorique ( H3PO4) à 80 %.

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On constate que l'aoétate séparé possède sensiblement les propriétés indiquées dans l'exemple 2.

EXEMPLE 5.

On traite 10 parties de triaoétate de cellulose pen- dant 14 heures à la température de 37 C par 100 parties d'al- cool benzylique et une partie d'acide sulfurique concentré.

On oonstate après sa séparation que l'acétate possède sensible- ment les propriétés indiquées dans l'exemple 2.

EXEMPLE 6
On traite 10 parties de triaoétate de cellulose pen- dant deux heures et à la température de 94 C par 100 parties d'alcool butylique normal et 3 parties d'acide ohlorhydrique à 35%. On constate après sa séparation que l'aoétate est complè- tement soluble dans l'aoétone.

EXEMPLE 7.

On traite 10 parties de triaoétate de oellulose pen- dant 45 heures à la températUre de 40 0 par 100 parties d'alcool butylique normal et 2 parties d'acide perchlorique (HCl 0 )
4 à 20 %. On constate, après sa séparation que l'acétate est complètement soluble dans l'aoétone.

EXEMPLE 8.

On traite 10 parties de triaoétate de cellulose pendant 3 heures à la température de 90 C par 66 parties d'alcool butylique, 34 d'alcool benzylique et 2 .d'acide nitri- que à 67 %. Après séparation de l'aoétate on constate que ce produit est complètement soluble dans l'aoétone.

EXEMPLE 9.

On traite 10 parties de triaoétate de cellulose pen- dant 5 heures et demie à la température de 95 C par 120 par- ties de glycol éthylène et 10 d'acide phosphorique à 80 %.

Après séparation de l'aoétate on constate que ce produit est complètement soluble dans l'aoétone. On obtient le même résul-

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à la température de 20 C.

REVENDICATIONS.

1.- Traitement du triaoétate de cellulose consistant à le soumettre à un chauffage réglé avec un alcool possédant un pouvoir de gonflement ou un alcool possédant un pouvoir de sol- vant sur le triaoétate en présence d'une petite quantité d'un catalyseur estérifiant tel qu'acide phosphorique ou acide sulfurique.

2.- Traitement oonforme à la revendioatio dans lequel l'aoool est à faible point d'ébullition et ne possède qu'un pouvoir de gonflement grâce @ auquel l'alcool et le oata- lyseur peuvent être séparés mécaniquement du triaoétate traité et rentrés en circulation après élimination de l'ester résul- tant de l'acide libéré et de l'aloool.

Claims

3,- Traitement conforme à la revendication 1 dans lequel l'alcool employé est un alcool aliphatique simple tel qu'al- cool éthylique, propylique, isobutylique ou amylique ou glycol éthylène ou un alcool aromatique simple tel qu'alcool benzyli- que ou oyolohexanol ou un mélange des alcools indiqués.

4.- Dans la oonversion du triaoétate insoluble dans l'acétone en acétate soluble dans l'acétone ou en acétate préparatoire à ce stade, la passe opératoire consistant à choi- sir un alcool, une température et une durée de traitement per- mettant d'établir un degré de conversion déterminé d'avance, sensiblement comme exposé.