DE1175383B - Vorrichtung zum Sulfidieren von Alkalicellulose - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: DOId

Deutsche Kl.: 29 a-6/06

Nummer: 1175 383

Aktenzeichen: C11772 VII a / 29 a

Anmeldetag: 31. August 1955

Auslegetag: 6. August 1964

Bei der Herstellung von Celluloseexanthogenat wird bekanntlich cellulosehaltiges Material in wäßriger Natriumhydroxydlösung in Alkalicellulose übergeführt und die Lösung bis auf einen bestimmten Gehalt an Natriumhydroxyd gepreßt. Die Alkalicellulose wird dann zu kleinen Teilchen zerrissen und diese gealtert. Danach werden die Alkalicelluloseteilchen chargenweise im Vakuum mit Schwefelkohlenstoff in einem sich drehenden Behälter behandelt, bis sich Celluloseexanthogenat gebildet hat.

Bekannt ist auch ein Verfahren zum Sulfidieren oder Xanthogenieren von Alkalicellulose durch Eintauchen der Alkalicellulose in Schwefelkohlenstoff in einem verschlossenen Behälter. Das Cellulosexanthogenat wird dann mit wäßriger Natriumhydroxydlösung bedeckt und der Überschuß an Schwefelkohlenstoff im Vakuum entfernt.

Zum kontinuierlichen Sulfidieren von Alkalicellulose sind bereits Drehtrommeln bzw. Förderbänder verwendet worden, die jedoch nicht luftdicht ab- ao geschlossen sind. Eine gleichmäßige Sulfidierung aller Teilchen ist bei diesen bekannten Vorrichtungen und Verfahren nicht möglich, weil das Reaktionsgut nicht vollständig mit Schwefelkohlenstoff durchtränkt wird. Bei der Verwendung von Förderbändern bewegen sich diese oberhalb eines Schwefelkohlenstoffbades, so daß die Einstellung eines bestimmten Sulfidierungsgrades nicht möglich ist. Demgegenüber wird bei der vorliegenden Erfindung eine genaue Steuerung des Sulfidierungsgrades und eine große Gleichmäßigkeit der Xanthogenierung erreicht, weil zwischen den beiden Behandlungskammern größere Zusammenballungen von Alkalicellulose durch Walzen zerstört werden.

Die Vorrichtung zur Sulfidierung von Alkalicellulose nach der Erfindung, bei welcher eine im wesentlichen gasdichte Sulfidierkammer mit im wesentlichen gasdichten Mitteln zur Beschickung der Sulfidierkammer mit abgemessenen Mengen an Alkalicellulose und flüssigem Schwefelkohlenstoff, einem Förderband für das Reaktionsgut in der Sulfidierkammer und mit im wesentlichen gasdichten Austragungsmitteln für das Reaktionsgut aus der Sulfidierkammer vorgesehen ist, kennzeichnet sich durch eine V-förmige Anordnung des etwa bis zur Hälfte in Schwefelkohlenstoff eintauchenden Förderbandes in der Sulfidierkammer, eine von der oberen Wand der Sulfidierkammer senkrecht nach unten bis zum Scheitelpunkt des V-förmigen Förderbandes sich erstreckende Sperrwand, eine an die Sulfidierkammer unmittelbar angrenzende Kammer mit endlosem Förderband, ein einstellbares Druckwalzenpaar als einzige Verbin-Vorrichtung zum Sulfidieren von Alkalicellulose

Anmelder:

Courtaulds Limited, London

Vertreter:

Dr. O. Dittmann, Patentanwalt,

München 9, Bereiteranger 15

Als Erfinder benannt:

Harold Malcolm Gordon Williams,

Walter Werner Block, London

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 6. September 1954 (25 759)

dung zwischen den Kammern sowie einen Schraubenförderer als Austragungsmittel für das CeHulosexanthogenat aus der Kammer.

Die Vorrichtung arbeitet kontinuierlich in der Weise, daß die Alkalicelluloseteilchen in die Schwefelkohlenstoffkammer eingeführt werden und dort gleichzeitig mit so viel flüssigem Schwefelkohlenstoff in Berührung kommen, als zur Umsetzung der Alkalicellulose in Cellulosexanthogenat erforderlich ist. Nach Eintauchen in die Flüssigkeit laufen die Teilchen durch ein Walzenpaar, das auf einen solchen Druck eingestellt ist, daß der ausgepreßte Schwefelkohlenstoff die Flüssigkeit in dem Behälter zu einer bestimmten Menge immer wieder ergänzt. Hierdurch wird erreicht, daß die Alkalicellulose mit der richtigen Menge an Schwefelkohlenstoff getränkt wird. Die mit Schwefelkohlenstoff getränkten Teilchen werden dann auf einem beweglichen Träger, z. B. einem Förderband, durch eine unmittelbar angrenzende Kammer geführt. Während in dieser die Xanthogenierung vollendet wird, werden durch die Diffusion von Schwefelkohlenstoff in diese Kammer örtliche Abweichungen von dem vorher bestimmten Verhältnis zwischen Schwefelkohlenstoff und Cellulose bei einzelnen Teilchen ausgeglichen.

Um die Gefahr von Explosionen durch den hochentzündlichen Schwefelkohlenstoff zu vermeiden, befindet sich ein inertes Gas in der Imprägnierungskammer.

409 639/292

Die Xanthogenierung der Alkalicellulose kann durch Einführen gasförmigen Ammoniaks beschleunigt werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung im Querschnitt dargestellt.

Die Alkalicelluloseteilchen 1 werden durch Eintauchen von Platten aus Zellstoff in eine wäßrige Natriumhydroxydlösung hergestellt, indem man den Überschuß der Natriumhydroxydlösung abpreßt, bis die Platten zu 30 % aus Cellulose, zu 15 % aus Natriumhydroxyd und zu 55 Gewichtsprozent aus Wasser bestehen. Sie werden dann zerrissen und gealtert. Die Teilchen 1 werden in gleichmäßiger Menge durch ein drehendes Sternrad 3 in die Sulfidierkammer 2 eingeführt. Dort fallen sie auf ein Förderband 4, welches sie zunächst unter die Oberfläche der Schwefelkohlenstoffflüssigkeit 6 und dann aufwärts zu einem Paar Quetschwalzen 7 und 8 führt. Die Teilchen 1 werden in die Flüssigkeit 6 ungefähr eine Minute lang eingetaucht. Ein vollständiges Eintauchen derselben wird durch eine Sperrwand 9 gewährleistet.

Der Schwefelkohlenstoff wird durch ein Rohr 10 in die Sulfidierkammer 2 in solchen Mengen eingeführt, daß sich ein gleichmäßiges Verhältnis von Schwefelkohlenstoff zu Cellulose von 34 Gewichtsprozent, berechnet auf das Gewicht der Cellulose, ergibt.

In die Sulfidierkammer 2 wird als inertes Gas Stickstoff durch ein Rohr 11 eingefühlt.

Die Walze 7 wird gegen die Walze 8 durch eine Feder 12 gepreßt, die durch eine Schraube 13 einstellbar ist. Der Druck der Feder 12 wird so eingestellt, daß die Menge von Schwefelkohlenstoff, die aus den durch die Walzen 7 und 8 laufenden Teilchen ausgepreßt wird und in die Flüssigkeit 6 zurückläuft, gerade ausreicht, um die Flüssigkeit 6 mit konstantem Flüssigkeitsspiegel zu halten. Hierdurch wird erreicht, daß die Menge von Schwefelkohlenstoff, die mit den Teilchen 1 durch die Walzen 7 und 8 hindurchgeführt wird, gerade ausreicht, um die Alkalicellulose in Cellulosexanthogenat zu verwandeln, d. h. um ein Verhältnis des Schwefelkohlenstoffs zur Cellulose von 34 Gewichtsprozent zu erhalten. Der Druck der Walzen 7 und 8 genügt jedoch nicht, um eine nennenswerte Menge der von den Teilchen mitgeführten Natriumhydroxydlösung auszupressen. Auf diese Weise werden Schwierigkeiten beim Mischen vermieden, die sonst entstehen, wenn das fertige Cellulosexanthogenat in wäßriger Natriumhydroxydlösung zu Viscose aufgelöst wird.

Von den Walzen 7 und 8 fallen die mit Schwefelkohlenstoff getränkten Teilchen 1 auf das zweite Förderband 14 und werden durch die an die Sulfidierkammer 2 unmittelbar angrenzende Kammer 15 ungefähr 90 Minuten lang geführt. Die einzige Zufuhr in die Kammer 15 aus der Sulfidierkammer 2 erfolgt durch den Spalt zwischen den Walzen 7 und 8. Von den Teilchen 1 diffundiert etwas Schwefelkohlenstoff in die Atmosphäre der Kammer 15, wodurch erreicht wird, daß irgendwelche Ungleichmäßigkeiten in dem Verhältnis zwischen Schwefelkohlenstoff und Cellulose ausgeglichen werden, d. h. Teilchen, die zuviel Schwefelkohlenstoff enthalten, werden den Überschuß an die Teilchen abgeben, die zuwenig Schwefelkohlenstoff aufgenommen haben.

Nach Beendigung der Xanthogenierung fallen die Teilchen 16 des Cellulosexanthogenats von dem Band in einen Trichter 17 und werden durch einen Schraubenförderer 18 aus der Kammer 15 ausgetragen.

Wenn die Xanthogenierungszeit verkürzt werden soll, weil man z. B. ein kürzeres Band 14 verwenden oder dessen Laufgeschwindigkeit erhöhen will, kann ein Beschleuniger, wie gasförmiges Ammoniak, durch ein Rohr 19 in die Kammer 15 eingeführt werden.

Das mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellte Cellulosexanthogenat ist gleichmäßiger xanthogeniert als das Produkt, das durch das übliche Trommelverfahren erhalten wird, weil sich große Teilchen, die das Eindringen von Schwefelkohlenstoff erschweren, nicht bilden können. Da außerdem die Alkalicellulose mit der genau richtigen Menge von Schwefelkohlenstoff getränkt wird, braucht man keinen Überschuß unter Explosionsgefahr zu entfernen. Die Kosten für die Wiedergewinnung werden eingespart.

Die Vorrichtung eignet sich auch für Alkalicelluloseteilchen, die nach dem Aufschlämmverfahren hergestellt worden sind.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Sulfidieren von Alkalicellulose, bei welcher eine im wesentlichen gasdichte Sulfidierkammer mit im wesentlichen gasdichten Mitteln zur Beschickung der Sulfidierkammer mit abgemessenen Mengen an Alkalicellulose und flüssigem Schwefelkohlenstoff, einem Förderband für das Reaktionsgut in der Sulfidierkammer und mit im wesentlichen gasdichten Austragungsmitteln für das Reaktionsgut aus der Sulfidierkammer vorgesehen ist, gekennzeichnet durch eine V-förmige Anordnung des etwa bis zur Hälfte in Schwefelkohlenstoff eintauchenden Förderbandes (4) in der Sulfidierkammer (2), eine von der oberen Wand der Sulfidierkammer (2) senkrecht nach unten bis zum Scheitelpunkt des V-förmigen Förderbandes sich erstreckende Sperrwand (9), eine an die Sulfidierkammer (2) unmittelbar angrenzende Kammer (15) mit endlosem Förderband (14), ein einstellbares Druckwalzenpaar (7, 8) als einzige Verbindung zwischen den Kammern (2, 15) sowie einen Schraubenförderer

(18) als Austragungsmittel für das Cellulosexanthogenat aus der Kammer (15).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einlaßöffnung (11) für Inertgas in die Kammer (2) und eine Einlaßöffnung

(19) für einen Sulfidierungsbeschleuniger in die Kammer (15).

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 696 518; französische Patentschrift Nr. 700 710; britische Patentschriften Nr. 350 515, 691 756; USA.-Patentschrift Nr. 1 842 688.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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