DE2433633C2 - Diäthylaminohydroxypropylzellulosen der Struktur I oder II und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Diäthylaminohydroxypropylzellulosen der Struktur I oder II und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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- DE2433633C2 DE2433633C2 DE19742433633 DE2433633A DE2433633C2 DE 2433633 C2 DE2433633 C2 DE 2433633C2 DE 19742433633 DE19742433633 DE 19742433633 DE 2433633 A DE2433633 A DE 2433633A DE 2433633 C2 DE2433633 C2 DE 2433633C2
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Diäihylaminohydroxypropylcellulosen
der Struktur I oder II und Verfahren zu ihrer Herstellung.
Die genannten Dtathylaminohydroxypropylcellulosen
besitzen die Eigenschaften von Basen und können als Ionenaustauscher, beispielsweise zur Trennung, Isolierung
und Reinigung biochemischer Objekte, als Komplexbildner, beispielsweise zum Reinigen und Konzentrieren
von Metallen, als Katalysatoren usw. verwendet werden.
Es sind Diäthylaminohydroxypropylcellulosen aus Cellulose
der Struktur I oder 11 bekannt, welche höchstens .1.6 Ciew -Λ. bzw höchstens 6.3 Gew-% Stickstoff entsprechend
den genannten Strukturmodifikationen enthalten (siehe beispielsweise R. M. Noreyka.
1. I. Sdanawttschus. Cellulose Chem. Technol.. 1971. 5.
117; Montegudei G.. Pelniures. Pigments, vernls. I9S8.
34, 204fr.. 271 ff. 311 ff; FR-PS Il 30 231). Die Fähigkeit
der genannten Cellulosen der Struktur I. Wasserdampf zu sorbieren. betragt höchstens 7,3%, die der
Struktur Il höchstens 11% bei einer Temperatur von
20* C und einer relativen Feuchtigkeit von 63% (die Große der Sorption berechnet man, bezogen auf das
Gewicht der lufttrockenen Cellulose)
Aus den genannten Druckschriften sind auch Verfahren
zur Herstellung der oben beschriebenen Dläthyläffilnohydroxycellulosen
aus Cellulose der Struktur I oder II durch Behandlung von Cellulose bzw. von Alkalicellulose
mit Diathylepoxlpropylamln und anschließende Reinigung
des Endprodukts (Waschen mit Wasser und Extraktion mit organischen Lösungsmitteln) bekannt. In
den genannten Verfahren erhält man Dläthylamlnohydroxypropylcellulosen
der Struktur I, die höchstens 1,6 Gew.-% Stickstoff enthalten, durch Behandlung von lufttrockenen
BautnwoUcelluIosen mit Diäthylepoxipropylamin in Gegenwart von Wasser und die Diäthylaminohydroxypropylcellulosen
der Struktur IL, die höchstens 63 Gew.-% Stickstoff enthalten, durch die Behandlung
von Alkalicellulose!! mit Diäthylepoxipropylamin.
Ein Nachteil der bekannten DiäthylaminohydroxypropyiceUulosen
ist die ungenügende strukturelle Zugänglichkeit der Reaktionsmittel. Die Zugänglichkeit
ία wird durch Wasserdampfsorption ermittelt. Außerdem
sind die genannten Cellulosen bedeutend verfärbt.
Eine Erhöhung der Fälligkeit, Wasserdämpfe zu sorbieren,
und entsprechend die Zugänglichkeit der Diäthylaminohydroxypropylcellulosen
aus Cellulose sowohl der
IS Struktur I als auch der Struktur II würde es möglich machen, die Qualitiät der genannten Produkte zu verbessern
sowie deren Verwendungsbereich zu erweitern.
Ein Nachteil der bekannten Verfahren li-t Herstellung
von Diäthylaminohydroxypropylcellulosen ist es, daß sie
es nicht gestatten. Produkte zu erhalten, welche bei einer Temperatur von 20° C und einer relativen Feuchtigkeit
von 63% aber 73% Wasserdampf, im Falle der Ceiiuiosen
der Struktur I. und Ober 11% im Falle der Cellulosen der
Struktur H. zu sorbieren. Die Fähigkeit der genannten Cellulosen. Wasserdampf zu sorbieren, ist vom Stickstoffgehalt
extrem abhängig. Diese Abhängigkeit wird auch bei anderen Cellulosen beobachtet (s. beispielsweise
»Fortschritte der Chemie der Zellulose und Stärke« unter Redaktion von J. Honiman, Verlag der ausländischen
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu vermeiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. Diäthylaminohydroxypropylcellulosen
aus Cellulose der Struktur I und H herzustellen, die erhöhte Fähigkeit Wasserdampf
zu sorbieren. erhöhte Reaktionsfähigkeit und geringere Färbung aufweisen, sowie ein Verfahren zu Ihrer Herstellung
zu entwickeln.
Diese Aurgabe wird dadurch gelöst, daß Dläthylaminohydroxypropylcellulosen aus Cellulose der Struktur I oder II bereitgestellt werden, welche höchstens 1.6 Gew.-% Stickstoff Im Falle der Struktur I und höchstens 6.3 Gew-% Stickstoff tm Falle der Struktur II enthalten, und daß Ihre Fähigkeil. Wasserdampf zu sorbieren. 7.5 bis
Diese Aurgabe wird dadurch gelöst, daß Dläthylaminohydroxypropylcellulosen aus Cellulose der Struktur I oder II bereitgestellt werden, welche höchstens 1.6 Gew.-% Stickstoff Im Falle der Struktur I und höchstens 6.3 Gew-% Stickstoff tm Falle der Struktur II enthalten, und daß Ihre Fähigkeil. Wasserdampf zu sorbieren. 7.5 bis
« 14%. im Falle der Struktur 1. und 11.5 bis 36%. im Falle
der Struktur II, bei einer Temperatur von 20* C und einer
relativen Feuchtigkeit von 63% beträgt.
Die erfindungsgemäßen Dläthylamlnohydroxypropylcellulosen.
die erhöhte Fähigkeit aufweisen Wasserdampf bei gleichem Gehalt (gegenüber dm bekannten Fällen)
an Stickstoff zu sorbieren, werden durch eine hohe lugängllchkelt. erhöhte Reaktionsfähigkeit, beispielsweise
bei de. Acelyllerung, erniedrigte Färbung gekennzeichnet und können, wie oben gesagt. In verschiedenen
» Bereichen der Wissenschart und Technik Verwendung finden.
Besonders bevorzugte Diathylamlnohydroxypropylcellulosen
sind die der Struktur I. die 1.6 Gew-% Stickstoff
enthalten und die 14% Wasserdampf sorbieren können, und der Struktur II. die 6.3 Gew-% Stickstoff enthalten
und die 36% Wasserdampf sortieren können, jeweils bei
einer Temperatur von 20° C und einer relativen Feuchtigkeit von 63%.
Die Dläthylamlnohydroxypropylcellulosen mit den oben beschriebenen Eigenschaften erhält man erfindungsgemäß dadurch, daß man Dläthylamlnohydroxypropylcellulosen der Struktur I, welche höchstens 1,6 Gew.-* Stickstoff enthalten und die höchstens 73%
Die Dläthylamlnohydroxypropylcellulosen mit den oben beschriebenen Eigenschaften erhält man erfindungsgemäß dadurch, daß man Dläthylamlnohydroxypropylcellulosen der Struktur I, welche höchstens 1,6 Gew.-* Stickstoff enthalten und die höchstens 73%
I Wasserdampf bei einer Temperatur von 20° C und einer
j relativen Feuchtigkeit von 63% sorbleren können und die ' durch Behandeln mit Cellulose mit Diäthylepoxipropylamin
in bekannter Weise erhalten worden sind, bzw. der Struktur II, welche höchstens 6,3 Gew.-% Stickstoff enthalten
und die höchstens 11% Wasserdampf bei einer Temperatur von 20° C und einer relativen Feuchtigkeit
von 63% sortieren können und die durch Behandein von
Alkalicellulose mit Diäthylepoxipropylamin in bekannter
Weise erhalten worden sind, mit mindestens 0,1 MoI Essigsäure oder deren wässerigen Lösungen pro Mol
Dläthylaminohydroxypropylgruppen behandelt und die erhaltenen Produkte, wenn sie nicht unmittelbar nach
!her Herstellung verwendet werden, mit Wasser wäscht und bei einer Temperatur von 20 bis 30° C trocknet.
Man behandelt zweckmäßig mit Essigsäure oder den wässerigen Lösungen Diäthylaminohydroxypropylcellulosen
aus Cellulose der Stnikur I oder II. die 1,6 Gew.-% bzw. 6,3 Gew.-% Stickstoff entsprechend den genannten
Strukturen enthalten und die Fähigkeit besitzen, 5,6 bis 5,7 bzw. 9% Wasserdampf bei einer Temperatur von
20° C und einer relativen Feuchtigkeit von 63% entsprechend den genannten Strukturen zu sorbleren.
Man behandelt zweckmäßig die Ausgangs-Diäthylaminohydroxypropylcellulosen
mit Essigsäure oder deren wässerigen Lösungen in einer Menge von mindestens 1 Mol Essigsäure pro 1 Mol Diäthylamlnohydroxypropylgruppen.
In dem Falle, wo durch die Behandlung der Ausgangs-Oiäthylaminohydroxypropylcellulosen
mit Essigsäure oder deren Lösungen erhaltenen Produkte nicht unmittelbar nach ihrer Herstellung verwendet werden, wird die
Essigsäure durch Waschen mit Wasse·· entfernt und das
erhaltene Produkt dann bei einer Temperatur von 20 bis 30° C getrocknet. »
Der Behandlung können erfindungsgemäß Dläthylaminohydroxypropylcellulosematerialien
beliebiger Herkunft (beispielsweise aus nativer oder regenerierter Cellulose) und beliebiger Form (Fasern, Papier, Gewebe, Garn,
Filme usw.) unterworfen werden. Es kann dabei die Behandlung sowohl lufttrockener Dläthylamlnohydroxypropylcellulosemateriallen
als auch von Cellulosematerlallen im nassen Zustand, die nach den bekannten Verfahren
erhalten worden sind, vorgenommen werden. Dadurch wird im letzteren Fall die Stufe einer Zwischentrocknung
vermieden.
Das Verfahren zur Herstellung von Dläthylamlnohydroxypropylcellulosen
aus Cellulose der Struktur I oder II, die erhöhte Fähigkeit besitzen. Wasserdampf zu sorbieren,
wird wie folgt durchgeführt.
Die Ausgangs-Diäthylamlnohydroxypropylcellulosen aus Cellulose der Struktur I oder II werden mit Essigsaure
oder deren wässerigen Losung In einer Menge von mindestens 0,1 Mol. vorzugsweise mindestens 1 Mol,
Essigsäure pro 1 Mol Diäthylamlnohydroxypropylgruppen
benetzt. Bei der Behandlung der Ausgangs-Diäthylamlnohydroxypropylcellulosen
kann ein beliebiges Gewichtsverhältnis der Flüssigkeit zum Cellulosematerlal
In Abhängigkeit einer möglichst gleichmäßigen
Benetzung des Materials angewandt werden, wobei das Molverhaitnls der Essigsäure zu den Diäthylaminohydroxypropylgruppen,
wie oben gesagt, mindestens 0,1 : I beträgt.
Die Konzentration der verwendeten Essigsäure Ist vom
Standpunkt der Fähigkeit der erhaltenen Produkte, *5
Wasserdampf zu sorblereVi, nicht entscheidend und man wählt sie, ausgehend von den bestimmten technologischen
Überlegungen.
Wenn beispielsweise das erhaltene Produkt als Ausgangsmaterial
für eine nachfolgende Acetylferung unter
Verwendung von Eisessig als Reaktlonsmedium eingesetzt
werden wird, führt man zweckmäßigerweise die Behandlung der Diäthylamlnohydroxypropylcellulosen
mit Eisessig durch. Dabei ersetzt man zweckmäßig vor der Acetylierung die verbrauchte Essigsäure durch frische.
Soll das erhaltene Produkt in wässerigen Medien verwendet werden, führt man zweckmäßig die Behandlung
der Diäthylaminohydfoxypropylcellulosen ctarch
Verdünnen mit Essigsäurelösungen und anschließendes Waschen des Produktes von der Säure mit Wasser durch.
Einen besondes wesentlichen Einfluß übt die Konzentration der Essigsäure auf die Färbung der erhaltenen
Produkte aus. Die Tabelle 1 enthält Angaben Ober die Färbvng verschiedener Proben der Diäthylaminohydroxypropylcellulosen
vor und nach ihrer Behandlung mit Essigsäure verschiedener Konzentration.
Bedingungen | Stick | Farbe der Probe | nach der | nach der |
der Aminierung | stoff | ohne | Behand | Behand |
der Baumwoll- | gehalt, | Behand | lung mit | lung mit |
cellulose | in | lung mit | 2°%er | Eisessig |
mit Diäthyl | Gew.-% | Essig | wäßriger | |
epoxipropylamin | säure | Essig | ||
säure | ||||
lösung | ||||
In Gegenwart
vofl 20%igem
NaOH
bei 95° C
In Gegenwart
von 20%igem
NaOH
bei 95° C
vofl 20%igem
NaOH
bei 95° C
In Gegenwart
von 20%igem
NaOH
bei 95° C
In Gegenwart
von Wasser
bei 600C
von Wasser
bei 600C
In Gegenwart
von Wasser
bei 95° C
von Wasser
bei 95° C
2,8 braun gelb hellgelb
1,4 hellbraun - weiß
1,0 hellgelb weiß
1,6
gelb hellgelb weiß
Die Behandlung mit Essigsäure oder deren wässerigen Lösungen verändert den Stickstoffgehalt In den erhaltenen
Produkten, verglichen mit den Ausgangs-Diälhylamlnohydroxypropylceliulosen,
nicht.
Die Dauer der Behandlung der Ausgangs-Dläthylaminohydroxypropylcellulosen
kann von einigen Minuten bis zu einigen Stunden schwanken. Eine Erhöhung der
Dauer beeinflußt die Qualität der erhaltenen Produkte nicht. Die Behandlungsdauer wird gewöhnlich ausgehend
von den konkreten technologischen Überlegungen gewählt.
Wenn durch die Behandlung der Ausgangs-Dläthylamlnohydroxypropylcellulosen
mit Essigsäure oder deren wässerigen Lösungen erhaltenen Produkte unmittelbar
nach ihrer Herstellung nicht verwendet werden, werden
sie von der Essigsäure mit Wasser gewaschen und getrocknet. Die Trocknung erfolgt bei einer Temperatur
von 20 bis 300C durchgeführt. Eine Erhöhung der
Trocknungstemperatur über den genannten Bereich wirkt sich auf die Fähigkeit der erhaltenen Produkte. Wasserdampf
zu sortieren, negativ aus. So sobiert beispielsweise die Diäthylaminohydroxypropylcellulose aus Cellulose
der Struktur I, die durch die Behandlung der lufttrockenen
Baumwollcellulose mit Diäthylepoxipropylamin in
Gegenwart von Wasser erhalten wird und 1,6 Gew.-s,
Stickstoff enthält, nach der erfindungsgemäßen Behandlung und Trocknung bei Zimmertemperatur 14% Wasserdämpfe
bei einer Temperatur von 2& C und einer relativen Feuchtigkeit von 63*.. während nach der Trocknung
des genannten Produkes, erhalten nach der vorliegenden Erfindung, bei einer Temperatur von 95 bis 100° C seine
Fähigkeit, Wasserdampf unter den oben genannten Bedingungen zu sorbleren, nur noch S bis 6% beträgt.
Wie oben bereits ausgeführt worden 1st, mach es das vorgeschlagene Verfahren möglich, biäthyiaminohydroxypropylcellulosen
mit erhöhter Reaktionsfähigkeit zu erhalten. Die in der Tabelle 2 angeführten Angaben zeugen
von dem positiven Einfluß der Behandlung mit Essigsäure oder deren wässerigen Lösungen auf die Reaktionsfähigkeit
der Diäthylaminohydroxypropylcellulosen in einer anschließenden Acetylierung. Die Untersuchungen
wurden an Proben der Diäthylaminoh/droxypropylcellulose
aus Cellulose der Struktur I durchgeführt, weiche 1,6 Gew.-% Stickstoff enthält und die durch Aminierung
der lufttrockenen Baumwollcellulose mit Di-Sthylepoxlpropylamin
in Gegenwart von Wasser erhalten worden sind. Einen Teil der Proben unterwarf man vor
der Acetylierung einer Behandlung mit Essigsäure, während der andere Teil ohne Vorbehandlung mit Essigsäure
acetyliert wurde. Die Acetylierung der Proben wurde nach der heterogenen Methode im Medium von Benzol
In Gegenwart von 1.6% (bezogen auf das Gewicht der Probe) treier Überchlorsäure durchgeführt. In der
Kolonne 2 und 3 der Tabelle 2 sind in dem Zähler Angaben angefahrt, die bei der Acetylierung von Proben
erhalten wurden, die der erfindungsgemäßen Behandlung nicht unterworfen worden waren, und im Nenner Angaben,
erhalten bei der Acetylierunp der Proben nach deren Vorbehandlung mit Eisessig.
Eisenbindeveimögen von
Diäthylaminohydroxypropylcellulosen *)
Diäthylaminohydroxypropylcellulosen *)
N-Gehalt | Austauschkapazität | Sorptionskapazität | eriindungs- |
im | in bezug | mg/g | gemäßer |
Produkt, | auf die Anionen, | bekannter | Ionen |
Gew.-% | mg Äquivalent/g | Ionen | austauscher |
berechnet gefunden | austauscher | 67 | |
(D | 130 | ||
0,4 | 0,24 0,24 | 12 | 370 |
1,0 | 0,71 0,57 | 15 | |
3,3 | 2^37 2,3 | 13 | |
Acetylierungs- | Gehalt der | Löslichkeit der |
dauer, min | acetylierten Proben | acetylierten Proben |
an gebundener | in Methylenchlorid, | |
Essigsäure, Gew-% | % |
53,0/54.3
53.6/55.2
53.6/55.2
26,7/47,3 28,7/65,3
Aus der folgenden Tabelle 3 geht hervor, daß die erfindungsgemäßen
Diäthylarninohydroxypropylcellulosen gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Ionenaustauschereigenschaften
heslt/en.
*) Die Sorption der Eisenionen erfolgte bei einer Temperatur von 25" C and einem pH-Wert von 4 wählend 20 min aus Fe CIj-Lösungen
von einer Konzentration aufgrund Fe (UI) 2 000 mg/I. Das FloUenvcrbälinis bei der Sorption betrug 500. Die Litemturquelle
ist R. M. Noreika, I. I. Sd>->awiuchus, Cellulose Chetn
Techno!.. 1971. 5.117
Zum besseren Verstehen der vorliegenden Erfindung werden folgende Beispiele für die Herstellung von
Diäthylaminohydroxypropylcellulosen aus Cellulose der Struktur I oder II, die erhöhte Fähigkeit besitzen. Was
serdampf zu sorbieren. angeführt, in den Beispielen wird
die Fähigkeit der Cellulosen, Wasserdampf zu sorbieren,
durch Gleichgewichtsfeuchtigkeit bei einer Temperatur von 29° C und ener relativen Feuchtigkeit von 63%.
berechnet auf das Gewicht der lufttrockenen Probe, gekennzeichnet.
Diäthylaminohydroxypropylceilulose gelber Farbe der Struktur I mit einem Stickstoffgehalt von 1.6 Gew-%
und einer GlelchgewichtsfeuchUgkelt von 5.6 bis 5,7%.
erhalten durch Aminierung der lufttrockenen Baumwollcellulose mit Diäthylepoxipropylamin In Gegenwart von
Wasser, behandelte man mit Eisessig, Im Verhältnis von
300 Mol Essigsäure pro 1 Mol Dläthy.'jminohydroxypropylgruppen
(das FlottenverhältnH betrug 20. Dieses bedeutet das Verhältnis des Volumens der zur Behandlung
verwendeten Lösung zur Gewichtseinheit des zu behandelnden Cellulosemateriats). Die Behandlung
wurde bei Zimmertemperatur durchgeführt, wonach das Produkt bis zur neutralen Reaktion mit Wasser gewaschen
und bei Zimmertemperatur getrocknet wurde. Man erhielt ein Fasermaterial weißer Farbe mit einem Stickstoffgehalt
von 1,6 Gew-% und einer Gleichgewlchtsfejchtigkelt von 14%.
Dläthylaminohydroxypropylcellulosen aus Cellulose der Struktur I mit verschiedenem Stickstoffgehalt und
einer Glelehgev 'chtsfeuchtlgkeit von 5,5 bis 6%. erhalten
durch Aminierung der lufttrockenen Baumwollcellulose mit Diäthylepoxipropylamin In Gegenwart von Wasser,
behandelte man mit 10%lger wässriger Lösung von
Essigsäure bei einem Flottenverhältnis von 20 und einer Temperatur von 25° C. Dann wurden die Produkte bis
zur neutralen Reaktion mit Wasser gewaschen und bei einer Temperatur von 25° C getrocknet. Die Angaben
über den Stickstoffgehalt In den
und den erhaltenen Produkten, über die tssigsüuremengen
in Mol (M1,,,,;) pro 1 Mol Diäthylaminohydroxypropylgruppen
und über die Gleichgewichtsfeuchtigkelt der erhaltenen Produkte sind In der Tabelle 4 angeführt.
des gehalt,
Nr. des
Beispiels
Beispiels
GleichgewichtsfeuchtigkeU, %
der nach der
Ausgangs- Behandlung produkte mit Essigsäurelösung
Stickstoffgehalt,
Gew.-·/,
Ausgangsverbindung
Gew.-·/,
Ausgangsverbindung
0,3
0,7
1,6
0,7
1,6
Vl AiOH | Gleichgewichts |
feuchtigkeit | |
des Produktes, | |
erhalten nach | |
der Behandlung | |
mit Essig | |
säurelösung, % | |
157 | 7,8 |
67 | 11 |
20 | 14 |
10
15
8 | 0,2 |
9 | 2,2 |
10 | 3,8 |
Ii | 6,3 |
238
21
12
21
12
7,4
11
10,8
10
9
10
9
11,5
20
27
36
20
27
36
Diäthylaminohydroxypropylcellulose aus Cellulose der
Struktur I mit einem Stickstoffgehalt von 1.5 Gew.-λ,
und einer Gleichgewichtsfeuchtigkelt von 7.3%. erhalten durch Aminierung der lufttrockenen Baumwollcellulose
mit Diäthylepoxipropylamin In Gegenwart von Wasser, behandelte man mit Essigsäure verschiedener Konzentra- »
tion bei einem Flottenverhältnis von 20 und Zimmertemperatur. Dann wurde das Produkt bis zur neutralen Tabelle
tür von 25 bis 30° C getrocknet. Die Versuchsbedlngun- Nr.
gen sind in der Tabelle 5 angeführt (M1,,,,,= Lssigsüure- « des Beispiels
menge in Mol).
Dlilthylaminohydro.xypropylcellulose aus Cellulose der Struktur Il mit einem Stickstoffgehalt von 4,9 Gew.-Λ,
und einer Gleichgewlchtsfeuchtlgkell von 10%, erhalten
durch Aminierung von Baumwoll-Alkalicellulose (20% NaOIi) mit Diäthylepoxlpropytamin, behandelte
man mit Essigsaure verschiedener Konzentration bei einem Flottenverhülinis von 20 und Zimmertemperatur.
Dann wurde das Produkt bis zur neutralen Reaktion mit Wasser gewaschen und bei Zimmertemperatur getrocknet.
Die Versuchsbedingungen sind In der Tabelle 7 angeführt (M, ,.„ = Essigsäuremenge in Mol).
Konzentration
der Essigsäure, %
der Essigsäure, %
des Beispiels
Konzentration
der Essigsäure, %
der Essigsäure, %
M,
12
13
40
10
100 (Eisessig)
100 (Eisessig)
95
2
10
100 (Eisessig)
10
100 (Eisessig)
6,2
31
310
31
310
Durch die beschriebe Behandlung erhielt man ein Produkt mit einem Stickstoffgehalt von 1,5 Gew.-% und
einer Gleichgew ächtsfei.'chtigkeit von 13.9%.
Diäthylaminohydroxypropylcellulosen aus Cellulose
der Struktur II mit verschiedenem Stickstoffgehalt und verschiedener Gleichgewichsfeuchtigkeit, erhalten durch
Aminierung von Baumwoll-Alkalicellulose (16% NaOH) mit Diäthylepoxipropylamin, behandelte man mit
10%iger wässeriger Lösung von Essigsäure bei einem Μ
Flottenverhältnis von 20 und Zimmertemperatur. Dann wurden die Produkte mit Wasser gewaschen und bei
Zimmertemperatur getrocknet. Die Angaben über den Stickstoffgehalt in den Ausgangs- und den erhaltenen
Produkten, Ober die EssJgsäuremenge in MoI WittOH) pro
1 Mol Diäthylaminohydroxypropylgruppen und die Gteichgewichtsfeuchtigkeit der Ausgangs- und der erhaltenen
Produkte sind in der Tabelle 6 angeführt.
Durch die beschriebe Behandlung erhielt man ein Produkt
mit einem Stickstoffgehalt von 4,9 Gew.-% und einer Gleichgewichisfeuchtigkelt von 34%.
Beispiel 15
Diäthylaminohydroxypropylcellulcse aus Cellulose der
Struktur II mit einem Stickstoffgehalt von 4,9 Gew.-% und einer Gleichgewichtsfeuchtigkeit von 11%, erhalten
durch Aminierung von Viskosezellwolle mit Diäthylepoxipropylamin in Gegenwart von Wasser, behandelte ms/,
mit 2%iger wässeriger Lösung von Essigsäure, im Verhältnis von I Mol Essigsäure pro 1 Mol Dläthylaminohydroxypropylgruppen.
Die Behandlung wurde bei einem Flottenverhäitnls von 20 und Zimmertemperatur durchgeführt,
wonach das Produkt bis zur neutralen Reaktion mit Wasser gewaschen und bei Zimmertemperatur
getrocknet wurde. Man erhielt ein Produkt mit einem Stickstoffgehalt von 4,9 Gew.-% und einer Gleichgewichtsfeuchtigkeit
von 27%.
Man unterwarf Diäthyiamlnohydroxypropylcellulose, analog der in den Beispielen 12 bis 14 beschriebenen,
einer Behandlung mit Essigsäure verschiedener Konzentrationen bei einem Flottenverhältnsl von 20 und Zimmertemperatur.
Dann wurde das Produkt bis zur neutra-
len Reaktion mit Wasser gewaschen und bei Zimmertemperatur
getrocknet. Die Bedingungen und Ergebnisse der Versuche sind In der Tabelle 8 angeführt (M,,,,// =
Ussigsäuremenge In Mol).
Kr des | Konzentration | MAc0H | Gleichgewichts |
Beispiels | der wäßrigen | feuchtigkeit | |
Essigsäure, % | des Produktes, | ||
erhalten nach | |||
der Behandlung | |||
mit Essig | |||
säurelösung, % | |||
16 | 1,2 | 0,6 | 23 |
17 | 0,17 | 0,1 | 12 |
10
15
20
In den Beispielen 18 und 19 wird die erhöhte Reaktionsfähigkeit
der Cetlulose nach deren Behandlung mit Essigsäure oder ihren wässerigen Lösungen bestätigt.
Weiterverarbeitung:
Beispiel 18
Beispiel 18
a) Acetlerung einer nicht mit Essigsäure behandelten
Diäthylaminohydroxypropylcellulose
Die nach dem Beispiel 1 erhaltene Diäthylaminohydroxypropylcellulose
(Jedoch ohne Waschen von der Essigsäure und Trocknen) acetyllerte man nach der bekannten Methode (die Literaturquelle ist Dlmov K.,
Laleva V., Chimija I Industrlja, 1966, 38, 407, in Bulga-
30 risch) zu heterogenen Acelyllerung im Medium von Benzol
in Gegenwart von Überchlorsäure. Dabei titrierte man nach dem Ersatz des verbrauchten Eisessigs durch frischen
und Malten der Probe unter den für die Aktivierung der Cellulose mit Eisessig allgemein angenommenen
Bedingungen die Probe mit 0,1 η-Lösung von Überchlorsäure In Eisessig in Gegenwart von Kristallviolett
(Neutralisation der Aminogruppen), prelite ab und golJ
8O'\> des acetyllerenden Gemisches zu, das aus 76,8 Gew.-1N,
Benzol und 23,2 Gew.-'\. Essigsäureanhydrid besteht. Mit den restlichen 20% des acetyllerenden Gemisches
gab man als Katalysator (jbcrchlorsilurc In einer Menge
von 1,6 Gew.-v bezogen auf des Gewicht der Probe, zu.
Nach der Acetylierung während 4 Stunden bei einer Temperatur von 30" C und einem Flottenverhültnls von
44, Neutralisation der Überchlorsäure mit IO%lger Lösung erhielt man ein Produkt, welches 55,2 Gew.-Λ,
gebundene Essigsäure (der Umwandlungsgrad der Hydroxylgruppen beträgt 0,96) und 0,8 Gew.-% Stickstoff
enthäit. Die Löslichkeit ties Produktes in Müiriy'enchlorld
beträgt 65,3%.
b) Acetylierung einer mit Essigsäure behandelten Diälhylamlnohydroxypropy !cellulose
Die nach dem Beispiel I (jedoch unter Verwendung einer 10%lgen wässerigen Lösung von Essigsäure) erhaltene
Dläthylamlnohydroxypropylcellulose aktivierte man und acetylierte nach der In Beispiel 18 beschriebenen
Methode, aber unter Zugabe mit der zweiten Portion des acetyllerten Gemisches von Überchlorsäure sowohl zur
Neutralisation der Aminogruppen als auch zur Katalyse der Reaktion. Man erhielt ein Produkt, welches 55,2
Gew.-% gebundene Essigsäure und 0,8 Gew.-% Stickstoff
enthält. Die Löslichkeit des Produktes In Methylenchlorid
beträgt 71,0%.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von Diäthylaminohydroxypropylcellulosen
der Struktur I, welche höchstens 1,6, oder IL. weiche höchstens 63 Gew.-%
Stickstoff enthalten und wobei die Derivate der Cellulose der Struktur I 7,5 bis 14% und die Derivate der
Cellulose der Struktur II UJS bis 36% Wasserdampf bei einer Temperatur von 20° C und einer relativen
Feuchtigkeit von 6i% sortieren, dadurch gekennzeichnet,
daß man Diäthylaminohydroxypropylcellulosen
der Struktur I, welche höchstens 1.6 Gew.-% Stickstoff enthalten und die höchstens 73% Wasserdampf
bei einer Temperatur von 20* C und einer relativen Feuchtigkeit von 63% sorbleren können und die
durch Behandeln von Cellulose mit Diäthylepoxipropylamln in bekannter Weise erhalten worden sind,
bzw. der Struktur II. welche höchstens 63 Gew.-% Stickstoff enthalten und die höchstens 11% Wasserdampf
bei einer Temperatur von 20° C und einer relativen Feuchtigkeit von 63% sorbieren können und die
durch Behandeln von Alkalicellulose mit Diäthylepoxipropylamin in bekannter Weise erhalten worden
sind, mit mindestens 0.1 Mol Essigsäure oder deren wässerigen Lösungen pro Mol Ciäthrlaminohydroxypropylgruppen
behandelt und die erhaltenen Produkte, wenn sie nicht unmittelbar nach ihrer Herstellung verwendet
werden, mit Wasser wäscht und bei einer Temperatur von 20 bis 30" C trocknet.
2. Diälhylaminohydroxypropylcellulosen. erhältlich nach Anspruch I.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19742433633 DE2433633C2 (de) | 1974-07-12 | 1974-07-12 | Diäthylaminohydroxypropylzellulosen der Struktur I oder II und Verfahren zu ihrer Herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742433633 DE2433633C2 (de) | 1974-07-12 | 1974-07-12 | Diäthylaminohydroxypropylzellulosen der Struktur I oder II und Verfahren zu ihrer Herstellung |
Publications (2)
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DE2433633C2 true DE2433633C2 (de) | 1983-11-10 |
Family
ID=5920429
Family Applications (1)
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DE19742433633 Expired DE2433633C2 (de) | 1974-07-12 | 1974-07-12 | Diäthylaminohydroxypropylzellulosen der Struktur I oder II und Verfahren zu ihrer Herstellung |
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US3102112A (en) * | 1960-02-29 | 1963-08-27 | American Viscose Corp | Modification of cellulose with epoxypropyl amine compounds |
US3380998A (en) * | 1963-06-03 | 1968-04-30 | Takeda Chemical Industries Ltd | Cellulose derivatives and their application for coating agents |
DE1946722A1 (de) * | 1969-09-16 | 1971-05-13 | Henkel & Cie Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Diaminoalkylgruppen enthaltenden Cellulosederivaten |
FR2187804B2 (fr) * | 1972-06-09 | 1975-03-07 | Inst Textile De France | Cellulose echangeuse d'anions et son application au traitement de certaines eaux de rejet industrielles |
-
1974
- 1974-07-12 DE DE19742433633 patent/DE2433633C2/de not_active Expired
Also Published As
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