DE520384C

DE520384C - Verfahren zur Herstellung von Celluloseaethern

Info

Publication number: DE520384C
Application number: DE1930520384D
Authority: DE
Inventors: Dr Alfons Ascherl; Dr Wolfgang Gruber
Original assignee: Wacker Chemie AG
Current assignee: Wacker Chemie AG
Priority date: 1930-02-16
Filing date: 1930-02-16
Publication date: 1931-03-11

Description

Verfahren zur Herstellung von Celluloseäthern Die Herstellung von Celluloseäthern mit niedrig siedenden Alkylierungsmitteln, wie Halogenalkylen, bedingt die Verwendung von Druckgefäßen. Während es beim Verestern der Cellulose oder beim Veräthern mit Alkylsulfaten üblich ist, den Verlauf und den Endpunkt der Reaktion durch laufende Probenahmen zu kontrollieren, ist dies beim Arbeiten unter Druck nicht ohne weiteres möglich. Andererseits ist es aber gerade beim Alkylieren mit Estern anorganischer Säuren besonders wichtig, die Reaktion rechtzeitig zu unterbrechen, da infolge Reaktion des Überschusses an Alkylierungsmitteln mit dem Alkali nach Verbrauch desselben freie Mineralsäure auftritt. Diese Säuren wirken in der Hitze unter Druck stark abbauend auf das Cellulosemolekül, so daß deren Bildung unbedingt zu verhindern ist. Bisher wurde dies dadurch erreicht, daß entweder mit einem großen Überschuß an Alkali gearbeitet wurde (z. B. bei den deutschen Patenten 499 129 und 48878o , bei dem englischen Patent 200 827, dem amerikanischen Patent 1 694 127 u. a.), was einen erheblichen Verbrauch an Alkylierungsmittel bedeutet, oder besondere Vorsicht auf Temperatur- und Druckregelung verwendet werden mußte (englisches Patent 305 9:16).
:urliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, das es ermöglicht, den Endpunkt der Reaktion auf einfachste Weise festzustellen und zugleich das Auftreten freier Säure zu verhindern. Dies wird dadurch erreicht, daß die All:ylierung in Gegenwart kohlensaurer Salze vorgenommen wird. Der Zusatz dieser Salze erfüllt einen doppelten Zweck: i. Nach beendeter Alkylierung der Natroncellulose und Umsetzung des freien Alkalis wird durch überschüssiges Alkylierungsmittel Kohlensäure in Freiheit gesetzt, durch die der Endpunkt der Reaktion an leicht zu entnehmenden Gasproben sofort festgestellt werden kann.
2. Es wurde ferner die überraschende Beobachtung gemacht, daß Halogenalkyl mit kohlensauren Salzen bedeutend langsamer reagiert als mit freien Alkalien, so daß freie Säure, auch wenn das Ende der Reaktion nicht scharf erfaßt wird, bei Anwesenheit dieser Salze sicher nicht auftritt.
Die Vorteile des neuen Verfahrens sind mannigfacher Art. Der beträchtliche Mehrverbrauch an Alkali und damit an Alkylierungsmittel, wie er nach den obenerwähnten Patentschriften nötig ist, kommt in Wegfall. Besondere Vorsichtsmaßregeln in der Einhaltung von Druck und Temperatur sind nicht nötig. Die durch geringe Abweichung von einer festgelegten Reaktionstemperatur bedingte kürzere oder längere Reaktionsdauer, deren Endpunkt meist empirisch durch Versuche festgestellt ist, bildet stets einen 'Unsicherheitsfaktor, der zu ungleichen Produkten Anlaß gibt. Er ist durch die präzise, analytische Erfassung des Endproduktes der Reaktion ausgeschieden. Ein Abbau des Celluloseäthers durch auftretende freie Säure beim Überschreiten der Reaktionszeit ist bei Anwesenheit kohlensaurer Salze nicht möglich. Die fertigen Reaktionsprodukte sind neutral und können rascher und leichter ausgewaschen werden als solche, die noch Alkalien enthalten.
Die kohlensauren Salze, wie Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Calciumcarbonat, Bariumcarbonat u. a., können in festem Zustande zugefügt werden, wobei schon kleine Mengen genügen. Soweit die Löslichkeit es zuläßt, können sie auch der Tauchlauge zugefügt oder durch Behandeln der Alkalicellulose mit bestimmten Mengen Kohlensäure erst hergestellt werden. Die Entnahme der Gasproben aus dem Reaktionsgefäß (Druckbehälter) ist ohne Arbeitsunterbrechung jederzeit auch kontinuierlich möglich. Die Kohlensäure wird nach bekannten Verfahren nachgewiesen, am einfachsten mit Barvtwasser.
Es ist zwar bekannt, die Alkylier ung der Cellulose in Gegenwart von Salzen durchzuführen, doch werden dabei wasserlösliche 2 Neutralsalze in größeren Mengen verwendet unter Verfolgung ganz anderer Zwecke. So sollen diese Zusätze entweder die Reaktionszeit verkürzen (Patent .1o8 3:12). Einsparung von Alkali ermöglichen (Patent .135 3.16) oder die Reaktionsmasse locker halten (Patent -194 9i7). Beispiel Zu ioo bis Zoo Teilen einer nach bckannten Verfahren hergestellten Natroncellulose wird t Teii Natriumcarbonat gemischt und mit einem Oberschuß von Chloräthyl # bei ioo bis i4o° äthyliert. Nach etwa i Stunde werden in kurzen Zeitabschnitten Gasproben in Barytwasser geleitet. Sobald sich in der Vorlage größere Mengen von Bariumcarbonat abscheiden, wird das Chloräthyl abdestilliert. Ein halb- bis einstündiges Erhitzen über den Endpunkt der Reaktion hinaus schadet dem Produkt nichts. Es bleibt neutral und wird nach dem Zerkleinern gewaschen und getrocknet. Die Ausbeute an Äthylcellulose beträgt i2o % des Gewichts der angewendeten Cellulose.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Celluloseäthern, dadurch gekennzeichnet, daß die Ätherifizierung in Gegenwart geringer, etwa i ob der Alkalicellulose betragender Mengen kohlensaurer Salze durchgeführt und die Reaktion unterbrochen wird, sobald freie Kohlensäure entwickelt wird.