[發明專利]制備堿纖維素或纖維素衍生物的方法

無效

• 申請號: 200780052310.6
• 申請日: 2007-11-30
• 公開（公告）號: CN101663325A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發明（設計）人: G·R·默茨;H-P·施奈德;W·貝爾
• 申請（專利權）人: 陶氏環球技術公司
• 主分類號: C08B1/08
• 分類號: C08B1/08;C08B11/08
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司
• 代理人: 程 偉

技術領域

本發明涉及用于制備堿纖維素或纖維素衍生物的改進的方法。

背景技術

木材和其他木素纖維素，如稻草或其他一年生植物，其由多種不 同的細胞類型組成，其中主要的化學組分是纖維素、半纖維素、和木 素。與水性化學溶出液接觸時，木素和半纖維素被大量從纖維基體中 溶出，所述木素主要包埋在木材纖維之間作為粘結劑和在外部細胞壁 層中。在該方法中結構單元的內聚力失去。溶出(digestion)后得到的 纖維材料主要由纖維素組成，被稱為紙漿。將所得水性纖維懸浮液洗 滌、過篩、任選地漂白、脫水并干燥。在常規脫水和干燥過程中形成 紙漿單層片，將其干燥并銷售(通常以卷的形式)。制漿方法詳細描述 于Ullmann′s?encyclopedia?of?Industrial?Chemistry，2002， Wiley-VCH?Verlag?GmbH?&?Co.KGaA.，DOI： 10.1002/14356007.a18_545，在線文章“Paper?and?Pulp”，貼出時間：2000 年6月15日，14-35頁?？捎玫闹茲{方法為例如堿法制漿法、硫酸鹽 法制漿或亞硫酸鹽法。

為制造纖維素衍生物，如纖維素醚或纖維素酯，以細顆粒形式提 供基于纖維素的材料，使其與堿性溶液在衍生作用之前接觸。為制備 細的基于纖維素的顆粒，可使用為片或捆包形式的干纖維素紙漿。片 可以為環狀的卷形式或可被切成獨立的塊。將片或捆包進料到纖維素 研磨機入口以將其磨成纖維素粉末。在很多情況下，研磨機為切割研 磨粉碎機(cutting?mill)，如刀式研磨粉碎機(knife?mill)。研磨機通常 在出口具有篩子(screen)或篩網(sieve)以控制所得產物的粒度。

將纖維素粉末轉移入反應器容器并與堿性溶液接觸以得到堿纖維 素，所述堿纖維素可進一步反應以得到纖維素衍生物，如醚或酯?？? 用于得到纖維素衍生物如纖維素醚或酯的方法是本領域公知的，例如 可于Ullmanns?Encyclopedia?of?Industrial?Chemistry，第五次完全修改版， VCH?Verlagsgesellschaft?mbH?Weinheim?1986，第15卷第461-487頁； Das?Papier?12/1997，第653-660頁；或美國專利No.4,456,751中回顧。

在工業生產中，大規模生產堿纖維素和纖維素衍生物。工業規模 批式反應器的尺寸從數百升到數立方米。因此，反應器需要大量資本， 在工業上一直尋找用于衍生過程，得到高質量的纖維素衍生物同時降 低需要的資本的方法。

本領域技術人員尋求達到纖維素與堿性溶液的密切接觸以及堿性 溶液在纖維素中的均勻分布以避免未反應的纖維素部分。US-A?2002/ 0099203討論了各種使纖維素與堿性溶液接觸的方法及其缺點。一種制 備堿纖維素的方法是將干燥的紙漿片浸入氫氧化鈉水溶液中，以使得 紙漿吸收足夠量的堿并擠壓紙漿以除去過量的堿。然而，該方法并不 很多產。更多產的方法是將干燥的紙漿片磨成粉末并向粉末狀干燥的 制漿中加入預定量的堿。為得到堿在堿纖維素中的均勻分布， US-A2002/0099203描述了制備堿纖維素和纖維素醚的方法，其中纖維 素以干燥的粉末形式加入雙軸捏合機并在強烈攪拌下與堿性水溶液接 觸。US-A2002/0099203公開了所制得的堿纖維素具有高的堆積密度， 這使得其在后續的醚化反應步驟中可將更大量的堿纖維素加入更小的 反應器中。不幸的是，在大規模制備過程中使用雙軸捏合機要求大量 的資本投入。

本發明的目的之一是提供以增加的產量制備纖維素衍生物，特別 是纖維素醚或纖維素酯的方法。本發明優選的目的是提供以高產量制 備纖維素衍生物，特別是纖維素醚或纖維素酯，同時使使用大量資本 的制造設備最小化的方法。

發明內容

在本發明的一個方面，令人驚奇地發現，當使用粒狀基于纖維素 的材料制備纖維素衍生物時可得到高質量的纖維素衍生物。意料之外 地，當使用粒狀基于纖維素的材料時，可制備與公知方法中制備的質 量基本相同的纖維素衍生物，在所述公知方法中使用粉末狀的基于纖 維素的材料來進行堿化和衍生。