<Desc/Clms Page number 1>
"SOLUTIONS DE TRIACETATE DE CELLULOSE RESTANT CONSTANTES ET LIQUIDES".
Lors de l'acétylisation de cellulose,d'une part qu'il s'a- gisse de déchets de coton, ou de celluloses provenant du bois, il se produit toujours,pour commencer, le triacétate de cellulo- se, qui n'a trouvé jusqu'ici que peu d'utilisation technique.
On était plutôt forcé, surtout par suite du'peu de cons- tance des solutions de tri acétate de cellulose,'de produire, par une resaponification, du triacétate sous la forme de cellulose d'acétyle, une solution soluble dans de l'acétone et d'éviter ain- si la coagulation irréversible de la solution primitive. Pour de nombreux motifs, par exemple par suite de la -olus grande résis-, tance à l'eau et de la plus grande résistance à la rupture des fibres artificielles ou produits analogues en composés, on attri- bue au triacétate de cellulose une grande importance.
Des solutions au triacétate ,-peu importe de ou. elle façon elles ont été produites, n'ont jusqu'ici été protégées contre une
<Desc/Clms Page number 2>
coagulation irréversible- qui se produit après un temps plus ou moins long et qui produit une masse qui n'est plus soluble uni- quement par le fp.it qu'immédiatement après le procédé d'acétyli- sation on les a. soumis à la réaction connue de résaponification pour la formation (le cellulose d'acétyle soluble dans l'acétone ou bien en éliminant la cellulose de triacétyle hors de la.
solution pri@itive, et il fallait utiliser comme agents de solubilité pour la fabrication subséquente de fils artificiels ou de feuilles des chlorures d'hydrocarbure ,tels que : le dichlorure de méthyle, le tétrachlorure d'éthane, le chlorofore+1'aclool, lesquels tous par suite de leur forte teneur en poison,présentent de grands inconvénients lors du travail,en raison de leur penchant à dissou- dre 1 "acide chloridrique etqui sont également impropres à la conservation des qualités primitives de la cellulose d'acétyle.
On a également essayé, par l'anploi des ajoutes déterminées,! telles que la formaldéhyde, de rendre les solutions de triacétate de cellulose constantes. Cette méthode ne s'est toutefois pas montrée avantageuse etn'a pas non plus pu être utilisée dans la pratique ,vu que l'ajoute de formaldéhyde a provoqué des réactions non contrôlables par rapport aux qualités de la cellulose d'acéty- le.
La règle -le travail décrite ci-dessus pour obtenir une so- lution de triacétate constante nendant un temps illimité et pro- tégée absolument contre toute coagulation,est toutefois aisément réalisable et,comme déjà mentionné précédemment,absolument sans aucune nuisibili té pour la qualité de la cellulose d'acétyle.
Il a été démontré :le façon étonnante,que toutes les solutions de triacétyle de cellulose peuvent dans un mélange de réaction nor- mal,être transformées en une solution constante,dans lesquelles le triacétate de cellulose peut être .conservé à l'état pratiquement encore non saponoifé pendant des semaines,des mois, ou même des années sans nuire aux qualités de l'acétyle de cellulose,lorsqu'on échauffe pendant quelques heures,de préférence à 80-100 les so- lutions de triacétate obtenues par unrocédé quelconque,après neutralisation préalable du catalyseur utilisé dans chacun des
<Desc/Clms Page number 3>
cas, aveo ou sans élimination du superflu d'anhydride d'acide acétique nécessaire pour l'acétylisation.
Le traitement du triacétate de cellulose se fera exclusive- ment sous la forme d'une aoétylisation suivant immédiatement la neutralisation du catalyseur.
Il est de toute importance que, lors du traitement des solu-' tions de tri acétate de cellulose pendant 4 à 6 heures à 80-100 C l'acide acétique employé n'ait pas moins de 90% ceci afin d'éviter qu'il ne se produise pas de saponification du triaoétate de oellu- lose.
Mais aussi des conditions d'essai moins rigides,surtout des températures plus basses et un échauffement plus court ou plus long suffisent à contrecarrer le penchant à l'augmentation de la viscosité et la coagulation finale obtenue lors de l'acétylisation de la solution du triaoétate.
Des températures de plus de 30 ,de préférence 40-50 Csuffisent déjà pour tenir liquides des solutions de triacétate de cellulose;
EXEMPLES .
I)Une solution de triaoétate,produite en employant des cataly- seurs faibles,qu'on ajoute au cours de la réaction par intervalles par portions en petites-quantités,sera,en utilisant la chaleur en- corde contenue dans la masse par suite de la réaotion d'aoétylisa- tion après la neutralisation du catalyseur employé, par exemple avec de 1 acétate de soude-réchauffée pendant 4-6 heures à 80-100 C.
La solution,qui sans ce réchauffement,se durcirait en une mas- se irréversible,peut,après ce réchauffement,pour lequel une résapo- nifioation n'a pratiquement pas encore lieu,être refroidie à la tem- pérature d'appartement sans qu'une coagulation naît lieu;
La solution,compacte à la température de chambre,redeviendra fluide lors de l'échauffement à, une température plus élevée.La mas- se irréversible coagulée,non échauffée dès le début.,ne peut pas être rendue à nouveau liquide par échauffement.11 n'est pas non plus possible de transformer cette masse au moyen d'acide acétique ou d'autres chlorures d'hydrocarbure prémentionnés,en une solution apte à être travaillée.
<Desc/Clms Page number 4>
3)Une solution de triacétate, comme celle produite en utilisant de l'acide sulfurique comme catalyseur,se durcirait aussi avec ou sans la neutralisation du catalyseur après élimination de l'excès d'anhydride d'acide aoétique,mais également sans ceux-ci.Si,par contre,on neutralise le catalyseur au moyen d'acétate de soude et qu'on échauffecette masse de façon quelconque avec ou sans élimina. tion de l'excès d'anhydride pendant 4 à 6 heures à la température de 80 -100 ,la solution restera homogène,également après refroi- dissement à la température de chambre.
Elle pourra,en tout temps, être retransformée à un degré de fluidité qui ne dépendra que de la température
3)Une solution au triaoétate,obtenue également en utilisant de l'acide sulfurique en dessous de 50 se comporterait exactement comme la solution au triacétate décrite à l'exemple 3,si après neu- tralisation du catalyseur au moyen de l'acétate de soude,elle n'est pas exposée pendant 4 à 6 heures à une température de 80-100 .
4)On applique le mieux un procédé d'acétylisation,en ne tra- vaillant au début qu'avec de petites quantités de matières de oa- talysation,telles que:acide sulfurique,chlorate de soufre,acide de soufre substitué,perchlorures etc.,parce que, de cette façon,il est possible de réduire à un minimum la teneur en cendres du produit fini.Après avoir terminé 1'acétylisation. on transforme la dissolu- tion de réaction avec tant d'eau,par exemple sous la forme d'acide acétique de 50-80%,que tout l'acide acétique utilisé pour le procé- dé d'acétylisation,y compris l'anhydride acétique,se trouve sous la forme d'acide acétique de 90-100%.
On emploie cette ajoute d'acide acétique aqueux en question pour introduire en même temps dans le mélange la quantité d'acétate de soude nécessaire pour la transformation des acides de catalysa- tion.
On doit faire attention à ce que la température du mélange ne descende pas en dessous de 30 ,dans lequel cas,on peut utiliser tant la teneur en chaleur de la solution de réaction à la fin du procédé d'acétylisation que les chaleurs de réaction lors de la sa- ponification de l'anhydride d'acide acétique;
Si la solution ainsi obtenue de triacétate de cellulose
<Desc/Clms Page number 5>
est tenue à 40-50 , elle ne montrera pas de penchant à se dur- cir même en cas de longue conservation.Il n'est pas nécessaire que les températures indiquées soient continuellement maintenues, spécialement pour le cas qui se présente pratiquement toujours que la solution au triacétate est transformée en produits soli- des(fermes) tels que des bandes .films, etc..
Il dépend de la durée du procédé de transformation dans quelle mesure les con- ditions citées dans l'exemple 1 peuvent être réduites.Ainsi, ,il est possible de soumettre une solution à environ 50 de tem- pérature du triacétate, sans maintien de chaleur à une transfor- mation,laquelle, dans le courant de quelques heures transforme- ra la quantité complète en films,fils,masses plastiques ou autre produit, qui est obtenu comme masse de la solution de triacétate.
Il est très utile d'éviter pour cela. toute accélération du refroi- dissement de la solution par des parties froides, d'appareils ou bien au moyen d'un courant d'air ou par isolation ou autres mé- thodes correspondantes*'Ainsi cependant, la température pourra, dans la dernière phase du procédé retomber presque à la températu- re d'appartement sans qu'il en résulte des troubles par suite de durcissement.
5) Une solution de triacétate de cellulose obtenue suivant l'exemple 4 d'acide acétique à, haut titrage, qui possède une température de 50 sera filtrée sous pression ou sous l'action du vide à travets des appareils éventuellement chauffés ou bien isolés: La solution de filtration rendue exempte d'air par éva- cuation de l'air sous'action du vide sera conduitevers les ré- cipients de stock,transférée éventuellement au moyen de pro- duits molliants et finalement déversée par.,des dispositifs de déversement:
Comme liquide de fluidification,on pourra employer,soit de l'eau, ou bien de l'acide acétique dilué. Après lavage @ les feuilles seront séchées de la manière connue.
De cette façon il est possible,suivant l'invention de pro- duire des feuilles d'une. épalisseurmême de moins de 1'100mm, @
<Desc/Clms Page number 6>
parfait emen t claires comme du verre et parfaitement lisses,les- quelles ,au point de vue de liaspect extérieur et de la résis- tance va.lent bien les produits de viscose qui se trouvent dans le commerce.
Toutefois elles dépassent de beaucoup de semblables feuil- les sous le rapport de leurr résistance à l'eau,tandis que leurs qualités de résistance ne sont aucunement influencées par le contact avec de l'eau froide ou chaude ni par des vapeurs d'eau.
Il se démontre particulièrement avantageux d'employer la méthode pour empêcher la coagulation irréversible, - d'employer en même temns des moyens de fluidifications appropriés et plus spécialement de ceux qui contrecarrent spécifiquement le pen- chant a. l'augmentation de la viscosité,respeotivement de la coagu- lation, tels que par exemple:l'acide formique, le chlorure de méthyle, le tétrachlorure d'éthane, l'anhydride sulfureux.
On peut ajouter ces moyens de liquidification, soit avant le travail ou bie, au courant du procédé de l'acétylisa,tion, respectivement avant son commencement et ce soit, en une fois ou par parties Il est démontré, à titre d'exemple, que la solu- tion de triacétate, produite en remplaçant partiellement l'acide acétique, primitivement présent-par de l'anhydride sulfureux, lors du procédé de l'acétylisation dans le mélange d'acide acétique par exemple et de l'anhydride sulfureux peut être soumise avec bon résultat à la. fabrication. Dans ce cas, il est également. possi- ble d'interromnre le procédé de fabrication sans que la solution ne devienne inutilisable.
Lors de l'application de très grandes quantités de moyens de fluidification travaillant spécifiquement, il n'est,en général pas nécessaire d'amener spécialement de la chaleur.
6) 1200 parties d'une solution, produite environ comme à l'exem. ple 4 à une température de 40-50 ,de triacétate de cellulose dans de l'acide acétique d'env.95-97%,seront remplacées par 100-150 parties de chlorure de méthyle ou de tétrachlorure d'éthane.
<Desc/Clms Page number 7>