[發明專利]球狀醋酸丁酸纖維素的生產方法

有效

• 申請號: 201410422795.5
• 申請日: 2014-08-25
• 公開（公告）號: CN104193829A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 陽洪;譚春雷;夏曉玉;彭歡;宋世杰
• 申請（專利權）人: 四川北方硝化棉股份有限公司
• 主分類號: C08B3/18
• 分類號: C08B3/18
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 梁鑫

技術領域

本發明屬于有機酸酯纖維素制造技術領域，具體涉及球狀醋酸丁酸纖維素的生產方法。

技術背景

醋酸丁酸纖維素(Cellulose?acetate?butyrate，簡稱CAB)，具有韌性、耐候耐寒性及電絕緣性良好，容易加工，同時還具有優良的抗濕性及耐紫外光、耐寒、耐油、柔韌、透明、電絕緣等性能，并能與樹脂和高沸點增塑劑有較好的相容性，主要應用于皮革光亮劑、木器涂料、汽車漆、摩托車漆、塑料熱固性粉末涂料、印刷油墨等。

醋酸丁酸纖維素的制備方法一般分為均相法和非均相法，均相法一般采用離子液體如DMF、DMAC等有機溶劑將精制棉或棉漿粕溶解后，再與乙酸酐、丁酸酐進行反應而制備醋酸丁酸纖維素；非均相法一般是先用醋酸處理精制棉或毛絨狀木漿粕，然后再硫酸催化作用下，精制棉或木漿粕與乙酸酐、丁酸酐進行反應，然后通過沉析、過濾、洗滌、干燥而制備醋酸丁酸纖維素。這些方法中，均相法采用的纖維素溶劑一般是有毒溶劑，且溶劑對纖維素的溶解度小，一般這些溶劑對纖維素的溶解度低于5％，且這些溶劑回收困難，難以實現工業化應用。而一般非均相法雖實現了工業化應用，但反應料漿粘度高，反應效果較差，且最后得到的產品通常為不規則的顆粒，使得產品中的殘酸去除困難。

中國專利申請CN101240034A公開了一種醋酸丁酸纖維素的制備方法，該方法采用傳統的非均相生產，在沉析單元采用乙醇溶液作為沉析劑。而醋酸丁酸纖維素生產過程中，沉析劑的消耗量較大，這就要求要回收沉析劑中的乙醇，但乙醇中還含有大量的需要回收的乙酸、丁酸，不僅增加大量的能耗，也增加了回收工藝的難度。同時，該方法沉析出來的產品為不規則的顆粒，產品中的殘酸不容易去除，且采用的原材料為精制棉，使得生產成本高。

中國專利申請CN102504028A公開了固體催化劑制備纖維素有機酸酯的方法，該方法以SO₄^2-/MxOy型固體酸、生物質炭基固體酸及磷鋁分子篩固體酸為催化劑，有機酸為溶劑，有機酸酐為?；瘎呋瘎┯昧繛?.01～5％，反應溫度為15～19℃，反應時間為0.5～72h的條件下制備醋酸丁酸纖維素。該方法催化劑可回收利用，對設備腐蝕較小，環境友好等優點，其缺點是反應時間長，反應溫度高，且反應過程中固體酸存在于粘度較高的反應料漿中，回收較困難。

中國專利申請CN102898530A公開了一種醋酸丁酸纖維素的制備方法，具體步驟如下：(1)將丁酸、醋酸與精制棉在80～95℃下活化2～4h；(2)將活化好的精制棉中加入丁酐，以硫酸為催化劑在80～95溫度下?；?～6h；(3)在?；Y束后，加入丁酸水溶液，在80～95℃下水解4～6h；最后倒入水中沉析、洗滌、干燥得到產品。該方法采用精制棉為原材料，活化處理時溫度太高，乙酸在活化機中的蒸汽壓力大，易造成安全事故，且醋酸不容易與精制棉結合，活化效果差，同時高溫狀態也增加了乙酸的腐蝕性能。另外沉析出來的產品為不規則顆粒，殘酸不容易去除。

中國發明專利申請CN103709254A公開了一種中粘度醋酸丁酸纖維素的制備方法，包括步驟：將醋酸、丁酸混合物噴淋至粉碎的木漿粕中，常溫下活化1～6h；將醋酐、丁酐、丁酸、液體酸催化劑的混合物冷卻到-5～-20℃；活化好的木漿粕緩慢投入到冷卻好的混合物中，保持體系溫度不超過65℃；向反應體系加入50％～70％的醋酸溶液進行水解2～5h，加入醋酸鎂中和剩余液體酸催化劑，然后將物料倒入水中沉析，沉析出來的乙酸丁酸纖維素經洗滌、干燥的得到產品。該方法的反應原料混合物要求冷卻的溫度很低，不易控制，且反應過程中反應液的粘度較高，反應效果較差；另外，沉析出來的醋酸丁酸纖維素為不規則顆粒，產品中的殘酸如乙酸、丁酸不容易被洗滌除去。

上述現有技術得到的醋酸丁酸纖維素均為白色粉末或不規則的顆粒。粉末狀的醋酸丁酸纖維素在過濾、洗滌過程中容易流失，使得產品的得率較低。而不規則顆粒狀的醋酸丁酸纖維素中，殘酸不容易通過過濾、洗滌的方式去除。另外，這些現有技術在反應過程中，反應液的粘度較高，反應液混合效果差，使得反應效果較差。

發明內容

本發明為了解決上述的技術問題，提供了一種球狀醋酸丁酸纖維素的生產方法，包括以下步驟：

a、將絨狀木漿粕或醋纖級精制棉用醋酸處理1～4h；

b、將丁酸酐、醋酸酐和濃硫酸混合后冷卻至-5～10℃，將處理后的絨狀木漿粕或醋纖級精制棉投入到上述冷卻的混合液中，再加入溶劑，在40～100℃?；磻?～5h；

c、向?；磻褐屑尤胨庖核?～10h，再加入醋酸鹽水溶液進行中和；