CN101193919A - 用碱预处理制备用于制造醋酸纤维素和其它有机酯的木浆 - Google Patents

用碱预处理制备用于制造醋酸纤维素和其它有机酯的木浆 Download PDF

Info

Publication number
CN101193919A
CN101193919A CNA2006800201714A CN200680020171A CN101193919A CN 101193919 A CN101193919 A CN 101193919A CN A2006800201714 A CNA2006800201714 A CN A2006800201714A CN 200680020171 A CN200680020171 A CN 200680020171A CN 101193919 A CN101193919 A CN 101193919A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cellulose
filter cake
acetate
wood pulp
cellulose acetate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2006800201714A
Other languages
English (en)
Inventor
王林富
亨利·P·斯道格纳
查尔斯·托尼
查克·科伊热
比尔·巴特逊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Celanese Acetate LLC
Original Assignee
Celanese Acetate LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Celanese Acetate LLC filed Critical Celanese Acetate LLC
Publication of CN101193919A publication Critical patent/CN101193919A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B1/00—Preparatory treatment of cellulose for making derivatives thereof, e.g. pre-treatment, pre-soaking, activation
    • C08B1/02—Rendering cellulose suitable for esterification
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B3/00—Preparation of cellulose esters of organic acids
    • C08B3/04—Cellulose formate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B3/00—Preparation of cellulose esters of organic acids
    • C08B3/06—Cellulose acetate, e.g. mono-acetate, di-acetate or tri-acetate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B3/00—Preparation of cellulose esters of organic acids
    • C08B3/08—Preparation of cellulose esters of organic acids of monobasic organic acids with three or more carbon atoms, e.g. propionate or butyrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B3/00—Preparation of cellulose esters of organic acids
    • C08B3/08—Preparation of cellulose esters of organic acids of monobasic organic acids with three or more carbon atoms, e.g. propionate or butyrate
    • C08B3/10—Preparation of cellulose esters of organic acids of monobasic organic acids with three or more carbon atoms, e.g. propionate or butyrate with five or more carbon-atoms, e.g. valerate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Abstract

公开了一种制造醋酸纤维素或纤维素酯的工艺，该工艺在乙酰化或酯化之前对木浆进行预处理。对木浆的预处理包括将木浆混合进碱性溶液而形成木浆悬浮液。将木浆悬浮液从该碱性溶液中分离，以形成滤饼。用酸洗涤滤饼，以得到酸和具有低含水量的纤维素滤饼。然后将酸和纤维素滤饼乙酰化或酯化，形成醋酸纤维素或其它纤维素酯。

Description

用碱预处理制备用于制造醋酸纤维素和其它有机酯的木浆
发明背景
本发明提供了一种用于制造醋酸纤维素或纤维素酯的工艺，该工艺在乙酰化或酯化之前对木浆进行预处理。
醋酸纤维素(纤维素乙酸酯，cellulose acetate)是一种纤维素的有机酸酯。醋酸纤维素用于多种用途，如用于服装和卷烟过滤嘴的纤维材料。醋酸纤维素和纤维素的其它有机酯的制造在其目标市场中是很重要的。
醋酸纤维素和其它纤维素酯的制造需要高品质纤维素原料的供应。高品质原料的一种来源是棉绒，但此来源昂贵且供给有限。一种充裕的原料来源是木浆，其比棉绒便宜。木浆也用于造纸。但是，由木浆得到的纤维素原料的品质变化很大，较高品质的原料比较低品质的原料贵很多。
在衍生自木浆的醋酸纤维素和其它纤维素酯的生产中，最好的木浆原料具有低半纤维素含量和低水平的有机溶剂提取物(也称作树脂)以及木质素。具有1至2％半纤维素含量的硬质木浆原料是优选的。不过，也可以使用具有半纤维素含量上限为3％的软质木浆原料。历来，具有高于3％半纤维素含量的木浆原料被证明是有问题的，如标准纤维胶木浆。惯用于造纸的木浆原料具有15至20％的半纤维素含量并且比较便宜，但对醋酸纤维素和其它纤维素酯的制造来说，其已被证明是一种不佳选择。
在纤维素酯的生产中，纤维素和相应酸酐之间的酯化反应是用少量无机酸作为催化剂、在有机酸溶剂存在下进行的。一个例子是用硫酸作为催化剂、纤维素与乙酸酐在乙酸存在下的反应。由这种酯化反应生产的其它纤维素酯可以包括醋酸纤维素、纤维素丙酸酯、纤维素丁酸酯、纤维素戊酸酯、纤维素甲酸酯等。也可以使用相应酸酐的混合物制备乙酸酯-丙酸酯或丁酸酯或戊酸酯或甲酸酯的共聚物。
在醋酸纤维素的情形中，最初形成的反应产物是初级醋酸纤维素，其中纤维素的全部三个羟基均被乙酰化。也就是说，取代度(D.S.)为3.0。此产物不能被分离，但可以通过水解转化为二乙酸纤维素(D.S.＝名义上的2.4)。这是通过在部分中和酸催化剂后对反应混合物进行可控加热而完成的。由于其可溶于相对无毒且易于回收的丙酮溶剂中，二乙酸纤维素是一种很有用的材料。初级醋酸纤维素或纤维素三乙酸酯在薄膜生产或纤维生产中很有用，该薄膜可用于LCD(液晶显示器)。类似的反应过程也可用于其它纤维素酯如纤维素丙酸酯、纤维素丁酸酯和乙酸纤维共聚物的生产。
美国专利US6,057,438记载了一种用于提高由克拉夫特(kraft)工艺制备的纸张级硬质木浆以溶解等级木浆的工艺，该工艺首先在高温下用碱处理，然后用酶处理，接着又在高温下进行碱处理。不同于此参考文献，本发明的碱处理可以在室温下进行并且无需酶步骤。本发明仅需一次碱处理，而此参考文献需要在高温下用碱对木浆进行两次处理。此外，对由克拉夫特工艺或亚硫酸盐工艺生产的硬木和软木木桨均可使用本发明。
国际专利申请WO2004/067572记载了一种工艺，该工艺首先使用碱性溶液对木浆进行处理，然后用醇提取剂进行洗涤。在此参考文献中，碱性溶液在工艺过程中循环使用。本发明与此工艺的不同之处在于：不是使用醇提取剂而是使用水和乙酸进行洗涤。此参考文献涉及纤维素黄原酸酯或纤维胶的生产而未述及醋酸纤维素的生产。
发明概述
公开了一种制造醋酸纤维素或纤维素酯的工艺，该工艺在乙酰化或酯化之前对木浆进行预处理。对木浆的预处理包括将木浆混合进碱性溶液而形成木浆悬浮液。将木浆悬浮液从该碱性溶液中分离，形成滤饼。用酸洗涤该滤饼，得到酸和纤维素滤饼。然后，将酸和纤维素滤饼乙酰化或酯化，形成醋酸纤维素或其它纤维素酯。在另一实施方案中，也可以在用酸洗涤滤饼之前用水洗涤该滤饼。
发明详述
本发明给出了一种制造醋酸纤维素(纤维素乙酸酯)或纤维素酯的工艺，该工艺在乙酰化或酯化之前对木浆进行预处理。对木浆的预处理包括将木浆混合进碱性溶液而形成木浆悬浮液。木浆的初始形式可以是捆包、薄片或卷。木浆薄片的物理性质如均匀性、密度、硬度和含水量等不是重要因素。
在预处理之后，将木浆悬浮液从碱性溶液中分离，形成滤饼。在本发明的一个实施方案中，用乙酸洗涤该滤饼，得到乙酸和纤维素滤饼。然后，将乙酸和纤维素滤饼乙酰化，形成醋酸纤维素。
此工艺所用的碱性溶液为以重量计1％至50％的碱。在本发明的另一实施方案中，此工艺所用的碱性溶液为以重量计1％到18％的碱。可以使用包括任何强碱物质的任何碱性溶液。碱性溶液的一个例子是苛性钠或氢氧化钠。
尽管此工艺能适用于各种各样的木浆等级，但在醋酸纤维素的生产中，最有价值的是用于具有96％或更低α纤维素含量的木浆。然而，为进一步提高木浆性能，即使具有98％或更低α纤维素含量的优质木浆也可从碱处理中受益，并因此生成具有优越性能的醋酸纤维素。木浆可由不同木种或来自硬木或软木的组合木种构成。硬木的例子包括但不限于橡树、橡胶树、山胡桃树、枫树、山毛榉、桦木、白杨和桉树等。软木的例子包括但不限于松树、云杉、冷杉、落叶松和铁杉等。可通过预水解克拉夫特工艺、克拉夫特工艺、亚硫酸盐工艺或其它制浆工艺制造木浆。
上述用于制造醋酸纤维素的工艺可在本发明的另一实施方案中改进成进一步包含用水洗涤滤饼而得到洗涤过的纤维素滤饼的步骤。随后，用乙酸洗涤此用水洗涤过的纤维素滤饼，在乙酰化之前得到乙酸和纤维素滤饼。
在一个实施方案的用于制造醋酸纤维素的工艺中，在预处理过程中不使用酶。
根据起始木浆和所期望的最终结果，此工艺可在低处理温度至高处理温度下运行。通常，在碱性溶液的冰点至180℃的温度范围内加入碱性溶液。在本发明的另一实施方案中，在0℃至100℃的温度范围内加入碱性溶液。可在室温下加入碱性溶液。室温定义为从20℃到25℃的环境温度。已经发现，对具有高半纤维素含量、低水平抽提物和树脂以及木质素的木浆，适合在2℃至10℃的温度范围内加入碱性溶液。应当注意，在碱性溶液在该范围的下限和反应温度超过100℃的一些情况下，该反应可能必须在超过大气压的压力下在密闭反应容器中进行。密闭反应容器也可用在采用超过大气压的压力的整个反应过程中。
在本发明的另一实施方案中一种制造醋酸纤维素的工艺，该工艺在乙酰化之前对木浆进行预处理。对木浆的预处理包括将木浆混合进碱性溶液而形成木浆悬浮液。将木浆悬浮液从该碱性溶液中分离，形成滤饼。然后用水洗涤滤饼，得到洗涤过的纤维素滤饼。用乙酸洗涤该洗涤过的纤维素滤饼，得到乙酸和纤维素滤饼。然后将乙酸和纤维素滤饼乙酰化，形成醋酸纤维素。
在本发明的另一实施方案中一种制造醋酸纤维素的工艺，该工艺在乙酰化之前对木浆进行预处理。该木浆具有96％或更低的α纤维素。对木浆的预处理包括将木浆混合进碱性溶液而形成木浆悬浮液。将木浆悬浮液从碱性溶液中分离，形成滤饼。然后用水洗涤该滤饼，得到洗涤过的纤维素滤饼。用乙酸洗涤该洗涤过的纤维素滤饼，得到乙酸和纤维素滤饼。然后将乙酸和纤维素滤饼乙酰化，形成醋酸纤维素。
在上述实施方案中，可通过任何方式完成木浆从溶液中的分离步骤。例如可通过过滤、离心分离或固液分离的任何其它方式完成分离步骤。过滤可为真空过滤或压滤。也可通过机械挤压或其它固/液分离技术实现分离。
在所述实施方案中，在将木浆混合进碱性溶液之后得到第一木浆悬浮液。通常，此碱中的木浆悬浮液由以重量计在碱性溶液中1％到18％的木浆组成。当此悬浮液经分离步骤后，得到滤饼。此滤饼包含以重量计10到70％的纤维素和90到30％的碱性溶液。在本发明的一个实施方案中，此滤饼可包含以重量计20到60％的纤维素和80到40％的碱性溶液。可水洗此滤饼来置换碱性溶液。水洗产生洗涤过的滤饼，其中洗涤过的滤饼包含以重量计10到95％的纤维素和以重量计90到5％的水。在本发明的一个实施方案中，此滤饼可包含以重量计20到60％的纤维素和以重量计80到40％的水。可用乙酸再次洗涤滤饼或洗涤过的滤饼以产生乙酸和纤维素滤饼。此乙酸和纤维素滤饼可包含以重量计10到70％的纤维素、以重量计0到8％的水和以重量计90到22％的乙酸。在本发明的一个实施方案中，此滤饼可包含以重量计20到60％的纤维素、以重量计0到7％的水和以重量计80到33％的乙酸。
在此用于制造醋酸纤维素的工艺的一个实施方案中，在预处理过程中不使用酶。
通常，在碱性溶液的冰点至180℃的温度范围内加入碱。可在室温下加入碱性溶液。室温定义为从20℃至到25℃的环境温度。
本发明还提供一种用于制造醋酸纤维素的中间纤维素滤饼。此纤维素滤饼由以下步骤制备：对木浆进行预处理，其中预处理包括：将木浆混合进碱性溶液；将木浆悬浮液从该溶液中分离，形成滤饼；以及用乙酸洗涤滤饼，得到乙酸和纤维素滤饼。此滤饼包含以重量计10到70％的纤维素和以重量计90到30％乙酸。
在本发明的另一实施方案中，可由进一步的步骤制得此中间滤饼，该步骤为：得到滤饼并用水洗涤，从而得到洗涤过的纤维素滤饼。洗涤过的滤饼包含以重量计10到95％的纤维素和以重量计90到5％的水。然后用乙酸洗涤该洗涤过的纤维素滤饼，得到乙酸和纤维素滤饼。乙酸和纤维素滤饼包含以重量计10到70％的纤维素、以重量计0到8％的水和以重量计90到22％的乙酸。
之后，可将由此工艺得到的纤维素滤饼乙酰化，形成初级醋酸纤维素。乙酰化过程包括使纤维素滤饼和乙酸与乙酸酐在有少量强无机酸如硫酸的乙酸中反应。然后使初级醋酸纤维素水解，形成在水解混合物中的二乙酸纤维素。然后将水单独或和乙酸一起加进二乙酸纤维素和水解混合物中混合，形成一种被称为″散片″的固体聚合物。然后将此散片用来生产挤压醋酸纤维素制品如纤维、过滤丝束、薄膜或塑料。通过采用此预处理工艺来制造散片的优点之一是，较由未经过木桨预处理的同等级木浆生产的散片，滤过率提高了至少15％。滤过率由乙酸酯散片在14.1公斤力/平方厘米(200psi)下9％丙酮溶液中的阻塞值表征。同时，与由未用碱性溶液预处理的木浆制成的乙酸酯散片相比，其它性质如溶液色泽、浊度和半纤维素乙酸酯含量等也降低了。
实施例
碱预处理
向烧杯中加入选定量的不同浓度的碱性溶液，然后加入选定量的木浆。之后将悬浮液搅拌15min，然后在真空下通过布氏漏斗过滤。在烧杯中用水将所得滤饼洗涤3次，然后用乙酸洗涤3次。之后通过标准小型乙酰化方法将纤维素-酸滤饼乙酰化。
小型乙酰化
小型乙酰化是一种稀的、恒温的实验室乙酰化，其在乙酸中反应完全，生成三乙酸纤维素。通过测量乙酸溶液的浊度确定乙酰化的乙酰化速率和完全度。溶液的澄清度是溶液质量的度量。
定义：
TP＝等于到峰值的时间或到达断点的时间。TP是乙酰化速度的度量，由以分钟计到达乙酰化浊度曲线断点的时间确定。通常，壁较厚较大的纤维(软木)和纯度较低的纸浆在小型乙酰化和工业化生产中均会有较长的乙酰化时间。
H0＝等于在TP之后10分钟酸溶液的浊度。H0代表乙酰化TP加10分钟澄清时间。较低的浊度意味着混浊较少的溶液并通常被认为更好。乙酰化反应的质量和半纤维素含量的水平以及种类影响浊度。
H1＝样品H0一天之后的浊度。此外，各特定纸浆可能具有其自身的基线浊度。(H1-H0)表示在静置和冷却1天后有多少物质从乙酸溶液中析出。冷却下从溶液中析出的物质呈胶状。值较低较好。
H1C＝在离心分离后保留的浊度。H1C表示样品的可溶于酸的和小胶体的相，半纤维素乙酸酯是一个主要影响因素。较低的值较好。ΔH1C＝Delta H1C＝(H1-H1C)等于从一天的样品中离心分离出的物质的量。ΔH1C名义上与阻塞值成正比。值较低较好。
低等级醋酸酯木桨的小型乙酰化结果
样品   碱浓度(wt％)   碱温度(℃)     到峰值时间(min) H0 H1 H1C .H1C
醋酸酯级木桨-硬木样品1对照组样品1CP醋酸酯级木桨-软木样品2对照组样品2CP样品3对照组样品3CP 555 222222 42.416.323.619.531.323.5 2.50.94.32.15.82.3 3.20.95.33.58.22.8 2.50.82.52.25.62.3 0.70.12.81.32.60.5
CP-碱预处理，下同
标准纤维胶级木桨的小型乙酰化结果
样品   碱浓度(wt％)   碱温度(℃)     到峰值时间(min) H0 H1 H1C .H1C
  样品对照组样品1CP样品2CP样品3CP样品4CP样品5CP样品6CP 1894.534.54.5     22222222221004     45.510.09.511.711.912.29.3   4.31.41.21.71.92.11.1   6.81.71.71.82.01.81.4   3.41.41.61.21.71.41.3   3.40.30.10.60.30.40.1
实验室小型反应器过程
实验室乙酰化小型反应器过程用来模仿工业化醋酸纤维素的制造。产物是纤维素二乙酸酯或乙酸酯散片。乙酸酯散片的主要性能包括但不限于：
PV-在200psi下9％丙酮溶液中乙酸酯散片的阻塞值。200英镑力/平方英寸(psi)＝14.06公斤力/平方厘米。它是溶液的滤过率指标。PV值越高，产物的性能越好。
浊度1：乙酸酯散片在丙酮/水溶液中的浊度。较低较好。
浊度2：乙酸酯散片在二氯甲烷/甲醇溶液中的浊度。较低较好。
YI：泛黄指数。此涉及散片的色泽。较低的数值表示较好的结果。
GPC(胶凝渗透色谱仪)前峰1值：此涉及乙酸酯散片中半纤维素乙酸酯的含量。较低较好。
不同木浆的实验室小型反应器结果
样品 碱浓度(wt％) 碱温度(℃)   PV(g/cm2)  浊度1  浊度2   色泽(YI)   GPCPH-1
  醋酸酯级木桨样品1对照组样品1CP -3 -22 37114 15.9010.80 4.715.25 4.634.47 1.980.97
  纤维胶级木桨样品对照组样品1CP样品2CP样品3CP样品4CP -5555 -22406090 2936376875 25.1311.7011.7013.7513.40 6.275.545.526.115.27 6.844.535.474.94 2.800.821.161.201.14

Claims (44)

1.一种用于制造醋酸纤维素或其它纤维素酯的工艺，包括步骤：
对木浆进行预处理，其中所述预处理进一步包括：
将木浆混合进碱性溶液；
从该溶液中分离木浆，以形成滤饼；
用乙酸洗涤所述滤饼，以得到预处理过的木浆；和
将所述预处理过的木浆乙酰化或酯化，以形成醋酸纤维素或其它纤维素酯。
2.根据权利要求1所述的用于制造醋酸纤维素的工艺，其中，木浆具有98％或更低的α纤维素含量。
3.根据权利要求1所述的用于制造醋酸纤维素的工艺，其中，木浆可由不同木种或由硬木或软木种类的组合组成；
其中，硬木选自橡树、橡胶树、山胡桃树、枫树、山毛榉、桦木、白杨、和桉树；和
软木选自松树、云杉、冷杉、落叶松、和铁杉。
4.根据权利要求1所述的用于制造醋酸纤维素的工艺，其中，可通过选自预水解克拉夫特工艺、克拉夫特工艺、或亚硫酸盐工艺的工艺制造木浆。
5.根据权利要求1所述的用于制造醋酸纤维素的工艺，其中，所述碱性溶液为以重量计1％至50％的碱。
6.根据权利要求1所述的用于制造醋酸纤维素的工艺，进一步包括步骤：
用水洗涤所述滤饼，以得到洗涤过的纤维素滤饼；和
用乙酸洗涤所述洗涤过的纤维素滤饼，以在乙酰化之前得到乙酸和纤维素滤饼。
7.根据权利要求1所述的用于制造醋酸纤维素的工艺，其中，在预处理过程中不使用酶。
8.根据权利要求1所述的用于制造醋酸纤维素的工艺，其中，在碱性溶液的冰点至180℃的温度范围内加入碱性溶液。
9.根据权利要求8所述的用于制造醋酸纤维素的工艺，其中，在室温下加入碱性溶液。
10.根据权利要求8所述的用于制造醋酸纤维素的工艺，其中，在0℃至10℃的温度范围内加入碱性溶液。
11.一种用于制造醋酸纤维素或其它纤维素酯的工艺，包括步骤：
对木浆进行预处理，其中，所述预处理进一步包括：
将木浆混合进碱性溶液；
从该溶液中分离木浆，以形成滤饼；
用水洗涤所述滤饼，以得到洗涤过的纤维素滤饼；和
用乙酸或其它相应的酸洗涤所述洗涤过的纤维素滤饼，以得到预处理过的木浆；和
将所述预处理过的木浆乙酰化或酯化，以形成醋酸纤维素或其它纤维素酯。
12.根据权利要求11所述的用于制造醋酸纤维素的工艺，其中，木浆具有96％或更低的α纤维素含量。
13.根据权利要求11所述的用于制造醋酸纤维素的工艺，其中，所述碱性溶液为以重量计1％至50％的碱。
14.根据权利要求11所述的用于制造醋酸纤维素的工艺，其中，在预处理过程中不使用酶。
15.根据权利要求11所述的用于制造醋酸纤维素的工艺，其中，在碱性溶液的冰点至180℃的温度范围内加入碱性溶液。
16.根据权利要求15所述的用于制造醋酸纤维素的工艺，其中，在室温下加入碱性溶液。
17.根据权利要求15所述的用于制造醋酸纤维素的工艺，其中，在2℃至10℃的温度范围内加入碱性溶液。
18.一种用于从包括木桨预处理的木桨制造醋酸纤维素或其它纤维素酯的工艺，包括步骤：
将木浆混合进碱性溶液，其中，所述木浆具有98％或更低的α纤维素含量；
从该溶液中分离木浆，以形成滤饼；
用水洗涤所述滤饼，以得到洗涤过的滤饼；和
用乙酸或其它相应的酸洗涤所述洗涤过的滤饼，以得到预处理过的木浆；和
将所述预处理过的木浆乙酰化或酯化，以形成醋酸纤维素或其它纤维素酯。
19.根据权利要求18所述的用于制造醋酸纤维素的工艺，其中，所述碱性溶液为以重量计1％至50％的碱。
20.根据权利要求18所述的用于制造醋酸纤维素的工艺，其中，通过过滤、离心分离、机械挤压、或其它固液分离方法实现从溶液中分离木浆。
21.根据权利要求18所述的用于制造醋酸纤维素的工艺，其中，在将木浆混合进碱性溶液之后，得到在所述碱性溶液中以重量计1％至18％木浆的第一木桨悬浮液。
22.根据权利要求18所述的用于制造醋酸纤维素的工艺，其中，所述滤饼包含以重量计10到70％的纤维素和90到30％的碱性溶液。
23.根据权利要求22所述的用于制造醋酸纤维素的工艺，其中，所述滤饼包含以重量计20到50％的纤维素和80到50％的碱性溶液。
24.根据权利要求18所述的用于制造醋酸纤维素的工艺，其中，所述洗涤过的滤饼包含以重量计10到95％的纤维素和以重量计90到5％的水。
25.根据权利要求24所述的用于制造醋酸纤维素的工艺，其中，所述洗涤过的滤饼包含以重量计20到50％的纤维素和以重量计80到50％的水。
26.根据权利要求18所述的用于制造醋酸纤维素的工艺，其中，所述预处理过的木桨包含以重量计10到70％的纤维素、以重量计0到8％的水和90到22％的乙酸。
27.根据权利要求26所述的用于制造醋酸纤维素的工艺，其中，所述预处理过的木桨包含以重量计20到60％的纤维素、以重量计0到7％的水和80到33％的乙酸。
28.根据权利要求18所述的用于制造醋酸纤维素的工艺，其中，在预处理过程中不使用酶。
29.根据权利要求18所述的用于制造醋酸纤维素的工艺，其中，在碱性溶液的冰点至180℃的温度范围内加入碱性溶液。
30.根据权利要求29所述的用于制造醋酸纤维素的工艺，其中，在室温下加入碱性溶液。
31.一种纤维素滤饼，用于制造由具有以下步骤的工艺制备的醋酸纤维素或其它纤维素酯：
对木浆进行预处理，其中所述预处理进一步包括：
将木浆混合进碱性溶液；
将木浆从该溶液中分离，以形成滤饼；
用乙酸或其它相应的酸洗涤所述滤饼，以得到酸-纤维素滤饼。
32.根据权利要求31所述的纤维素滤饼，其中，所述滤饼包含以重量计10到70％的纤维素、以重量计0到8％的水和以重量计90到22％的乙酸。
33.根据权利要求32所述的纤维素滤饼，其中，所述滤饼包含以重量计20到60％的纤维素、以重量计0到7％的水和以重量计80到33％的乙酸。
34.根据权利要求31所述的纤维素滤饼，用于制造进一步由以下步骤制备的醋酸纤维素或其它纤维素酯：
用水洗涤所述滤饼，以得到洗涤过的纤维素滤饼；和
用乙酸或其它相应的酸洗涤所述洗涤过的纤维素滤饼，以得到酸-纤维素滤饼。
35.根据权利要求34所述的纤维素滤饼，其中，所述洗涤过的纤维素滤饼包含以重量计10到95％的纤维素和以重量计90到5％的水。
36.根据权利要求34所述的纤维素滤饼，其中，所述乙酸和纤维素滤饼包含以重量计10到70％的纤维素、以重量计0到8％的水和以重量计90到22％的乙酸。
37.一种醋酸纤维素散片，用于制造由具有以下步骤的工艺制备的醋酸纤维素制品：
将木浆混合进碱性溶液；
将木浆从该溶液中分离，以形成滤饼；
用乙酸洗涤所述滤饼，以得到乙酸和纤维素滤饼；
将所述乙酸和纤维素滤饼乙酰化，以形成初级醋酸纤维素；
水解所述初级醋酸纤维素，以形成在水解混合物中的二乙酸纤维素；和
向二乙酸纤维素和水解混合物中加入含或不合乙酸的水，以形成醋酸纤维素散片。
38.根据权利要求37所述的醋酸纤维素散片，用于制造进一步由以下步骤制备的醋酸纤维素：
用水洗涤所述滤饼，以得到洗涤过的纤维素滤饼；和
用乙酸洗涤所述洗涤过的纤维素滤饼，以得到乙酸和纤维素滤饼。
39.根据权利要求37所述的醋酸纤维素散片，用于制造醋酸纤维素的，其中，乙酸酯散片在14.06公斤力/平方厘米(200psi)下9％丙酮溶液中的阻塞值提高至少15％。
40.根据权利要求39所述的醋酸纤维素散片，用于制造醋酸纤维素，其中，选自溶液色泽、浊度和半纤维素含量及其组合的其它性质得到改善。
41.一种用于提高醋酸纤维素散片的性能的工艺，该醋酸纤维素散片用于制造醋酸纤维素，该工艺包括步骤：
将木浆混合进碱性溶液；
从该溶液中分离木浆，以形成滤饼；
用乙酸洗涤所述滤饼，以得到乙酸和纤维素滤饼；
将所述乙酸和纤维素滤饼乙酰化，以形成初级醋酸纤维素；
水解所述初级醋酸纤维素，以形成在水解混合物中的二乙酸纤维素；
向所述二乙酸纤维素和水解混合物中加入含或不合乙酸的水，以形成醋酸纤维素散片；
其中，乙酸酯散片在14.1公斤力/平方厘米(200psi)下9％丙酮溶液中的阻塞值提高至少15％。
42.根据权利要求41所述的工艺，其中，选自溶液色泽、浊度、半纤维素含量及其组合的其它性质得到改善。
43.一种纤维素三乙酸酯，用于制造纤维素三乙酸酯制品，由具有以下步骤的工艺制备：
将木浆混合进碱性溶液；
将木浆从该溶液中分离，以形成滤饼；
可选择地用水洗涤所述滤饼，以得到洗涤过的纤维素滤饼；
用乙酸洗涤所述滤饼或所述洗涤过的纤维素滤饼，以得到乙酸和纤维素滤饼；
将所述乙酸和纤维素滤饼乙酰化，以形成纤维素三乙酸酯。
44.用于制造纤维素酯制品的纤维素酯，选自纤维素丙酸酯、纤维素丙酸酯共聚物、纤维素丁酸酯、纤维素丁酸酯共聚物、醋酸纤维素、醋酸纤维素共聚物、纤维素戊酸酯、纤维素戊酸酯共聚物、纤维素甲酸酯、纤维素甲酸酯共聚物或其组合，由具有以下步骤的工艺制备：
将木浆混合进碱性溶液；
将木浆从该溶液中分离，以形成滤饼；
可选择地用水洗涤所述滤饼，以得到洗涤过的纤维素滤饼；
用有机酸洗涤所述滤饼或所述洗涤过的纤维素滤饼，以得到有机酸和纤维素滤饼；
将所述有机酸和纤维素滤饼酯化，以形成初级纤维素酯；
水解所述初级纤维素酯，以形成在水解混合物中的二乙酸纤维素；
可选择地向所述初级醋酸纤维素中加入有机酸；
向所述初级纤维素酯中加入水，以形成纤维素酯散片。
CNA2006800201714A 2005-06-16 2006-06-06 用碱预处理制备用于制造醋酸纤维素和其它有机酯的木浆 Pending CN101193919A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/155,133 2005-06-16
US11/155,133 US20060287517A1 (en) 2005-06-16 2005-06-16 Preparation of wood pulps with caustic pretreatment for use in the manufacture of cellulose acetates and other organic esters

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101193919A true CN101193919A (zh) 2008-06-04

Family

ID=37570975

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2006800201714A Pending CN101193919A (zh) 2005-06-16 2006-06-06 用碱预处理制备用于制造醋酸纤维素和其它有机酯的木浆

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20060287517A1 (zh)
EP (1) EP1891116A2 (zh)
JP (1) JP2009507937A (zh)
CN (1) CN101193919A (zh)
MX (1) MX2007016195A (zh)
WO (1) WO2006138125A2 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104277121A (zh) * 2013-07-03 2015-01-14 中国科学院大连化学物理研究所 一种利用纤维素生产纤维素酯的方法
CN107224008A (zh) * 2017-06-16 2017-10-03 云南中烟工业有限责任公司 一种用葛根纤维制造滤棒添加剂的方法及其制得的添加剂与应用
CN107325189A (zh) * 2017-06-27 2017-11-07 华南理工大学 一锅法制备低取代度乙酰化纳米纤维素的方法
CN113176180A (zh) * 2021-03-09 2021-07-27 济南雅歌新材料科技有限公司 一种调驱微球水溶液稳定性的测定方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070167618A1 (en) * 2006-01-13 2007-07-19 Celanese Acetate, Llc Manufacture of cellulose esters: recycle of caustic and/or acid from pre-treatment of pulp
FI121811B (fi) * 2007-06-01 2011-04-29 Upm Kymmene Corp Uudet dispersiot ja menetelmä niiden valmistamiseksi
US9187571B2 (en) 2008-04-03 2015-11-17 Cellulose Sciences International, Inc. Nano-deaggregated cellulose
BRPI0910959B1 (pt) * 2008-04-03 2021-02-09 Cellulose Sciences International, Inc método para desagregação ou descristalização de celulose, celulose descristalizada ou desagregada produzida pelo dito método, kit para realizar o mesmo e método para produção de biocombustíveis
US20110200809A1 (en) * 2010-02-12 2011-08-18 Eastman Chemical Company Sulfite softwood based cellulose triacetate for lcd films
US8920520B2 (en) * 2012-03-01 2014-12-30 Celanese Acetate Llc Methods of preparing polysaccharide sheets for esterification
CN103709254B (zh) * 2013-12-20 2014-09-10 江苏瑞晨化学有限公司 一种中粘度醋酸丁酸纤维素酯的制备方法
CN104371026A (zh) * 2014-11-17 2015-02-25 江苏瑞晨化学有限公司 一种高丁酰基含量的醋酸丁酸纤维素混合酯及其制备方法
CA3203347A1 (en) * 2018-05-28 2019-12-05 Pierson Capital Environmental (Beijing) Limited Efficient methods and compositions for recovery of products from organic acid pretreatment of plant materials
CN114605561A (zh) * 2020-12-03 2022-06-10 中国制浆造纸研究院有限公司 一种醋化级木浆粕的制备方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1831101A (en) * 1925-10-06 1931-11-10 Dreyfus Henry Treatment of materials consisting substantially of cellulose and the production of cellulose esters therefrom
US1933676A (en) * 1931-05-22 1933-11-07 Brown Co Preparation of cellulose acetate and the like
US2041958A (en) * 1934-07-25 1936-05-26 Brown Co Refining cellulose fiber for conversion into cellulose derivatives
US2176850A (en) * 1937-06-07 1939-10-17 Cellulose Res Corp Preparation of cellulose derivatives
US2645576A (en) * 1948-03-10 1953-07-14 Celanese Corp Purifying wood pulp
US3585924A (en) * 1969-03-10 1971-06-22 William J Nolan Apparatus for the removal of liquids from fibrous materials
US4151327A (en) * 1978-02-24 1979-04-24 Lawton William R Complex amine/silane treated cellulosic materials
US4162359A (en) * 1978-03-13 1979-07-24 International Telephone And Telegraph Corporation Production of cellulose acetate
US4399275A (en) * 1982-01-06 1983-08-16 Itt Corporation Preparation of highly reactive cellulose
GB8816864D0 (en) * 1988-07-15 1988-08-17 Courtaulds Plc Treating cellulosic sheet material
US6057438A (en) * 1996-10-11 2000-05-02 Eastman Chemical Company Process for the co-production of dissolving-grade pulp and xylan

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104277121A (zh) * 2013-07-03 2015-01-14 中国科学院大连化学物理研究所 一种利用纤维素生产纤维素酯的方法
CN107224008A (zh) * 2017-06-16 2017-10-03 云南中烟工业有限责任公司 一种用葛根纤维制造滤棒添加剂的方法及其制得的添加剂与应用
CN107224008B (zh) * 2017-06-16 2021-02-02 云南中烟工业有限责任公司 一种用葛根纤维制造滤棒添加剂的方法及其制得的添加剂与应用
CN107325189A (zh) * 2017-06-27 2017-11-07 华南理工大学 一锅法制备低取代度乙酰化纳米纤维素的方法
CN113176180A (zh) * 2021-03-09 2021-07-27 济南雅歌新材料科技有限公司 一种调驱微球水溶液稳定性的测定方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006138125A3 (en) 2007-04-19
WO2006138125A2 (en) 2006-12-28
EP1891116A2 (en) 2008-02-27
US20060287517A1 (en) 2006-12-21
JP2009507937A (ja) 2009-02-26
MX2007016195A (es) 2008-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101193919A (zh) 用碱预处理制备用于制造醋酸纤维素和其它有机酯的木浆
Iglesias et al. Pulping processes and their effects on cellulose fibers and nanofibrillated cellulose properties: A review
JP6702959B2 (ja) リグノセルロース系材料の加工方法
de Carvalho et al. Impact of the chemical composition of cellulosic materials on the nanofibrillation process and nanopaper properties
US5371207A (en) Pressure pretreatment for improving the acetylation of cellulose
Kaur et al. Pretreatment with xylanase and its significance in hemicellulose removal from mixed hardwood kraft pulp as a process step for viscose
Li et al. Cellulase pretreatment for enhancing cold caustic extraction-based separation of hemicelluloses and cellulose from cellulosic fibers
US20230212618A1 (en) Method and an apparatus for increasing concentration of soluble carbohydrate containing fraction, a soluble carbohydrate containing fraction, a solid fraction and their use
US6254722B1 (en) Method for making dissolving pulp from paper products containing hardwood fibers
KR101325385B1 (ko) 셀룰로오스 에스테르 고분자의 제조 방법 및 셀룰로오스 에스테르 고분자 제조용 셀룰로오스의 전처리 방법
JP2017160396A (ja) 酸化セルロース繊維、微細セルロース繊維分散体、及び微細セルロース繊維の製造方法
Focher et al. Steam exploded biomass for the preparation of conventional and advanced biopolymer-based materials
US20220195669A1 (en) Double-crosslinked cellulose nanofiber film with high strength and high transmittance and method for manufacturing the same
Ballesteros et al. Lignocellulosic materials: sources and processing technologies
US20110073264A1 (en) Kraft-Pulping of Hot Water Extracted Woodchips
Stepan Bioplastics from biomass-acetylation of xylans with green chemistry
Rasooly-Garmaroody et al. Insights into activation of dissolving pulp preceding cellulose acetylation
Barkalow et al. A new approach for the production of cellulose acetate: acetylation of mechanical pulp with subsequent isolation of cellulose acetate by differential solubility
Wilson et al. Wood cellulose as a chemical feedstock for the cellulose esters industry
WO2013191640A1 (en) Method of obtaining a fraction of cellulose fibers with increased solvent accessibility
US2061616A (en) Production of cellulose
EP2212469B1 (en) Process for defibering a fibrous raw-material
Hertzberg Cellulose acetate production from Finnish hardwood and softwood dissolving pulp
US2047314A (en) Lignocellulosic material
TW201938591A (zh) 溶解性木漿

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20080604