CN102766275B - 一种颗粒状速溶羧甲基纤维素的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种颗粒状速溶羧甲基纤维素的生产方法，包括如下步骤：按照预设摩尔比，将流变剂、防腐剂和高纯水混合均匀制成混合溶液，控制所述混合溶液的PH值在预设PH值范围内，并过滤备用；将粉末状羧甲基纤维素钠加入搅拌装置，在真空条件下搅拌；向所述搅拌装置中加入所述混合溶液，使所述混合溶液与所述粉末状羧甲基纤维素钠在预设条件下进行醚化反应；将醚化反应得到的物料烘干、冷却，并进行筛分，得到粒度均匀的颗粒状速溶羧甲基纤维素成品。本发明的颗粒状速溶羧甲基纤维素的生产方法，操作工序简单、环保，生产成本低，制备的羧甲基纤维素品质好。

Description

一种颗粒状速溶羧甲基纤维素的生产方法

技术领域

本发明涉及高分子技术领域，特别是指一种颗粒状速溶羧甲基纤维素的生产方法。

背景技术

羧甲基纤维素(Carboxyl methyl Cellulose，简称CMC)，是纤维素的羧甲基团取代产物。羧甲基纤维素可形成高粘度的胶体或溶液，有粘着、增稠、流动、乳化分散、赋形、保水、保护胶体、薄膜成型、耐酸、耐盐、悬浊等特性，且生理无害，因此在食品、医药、日化、石油、造纸、纺织、建筑等领域生产中得到广泛应用。但是现有的羧甲基纤维素及其生产方法具有以下缺点：

1、现在市面上销售的羧甲基纤维素大多为粉末状，易造成粉尘污染，生产加工过程中对操作工人的健康不利。

2、现有速溶羧甲基纤维素基本上是粉末状，生产工艺中加入了交联剂如乙二醛，乙二醛本身为危险化学品，含甲醛，交联反应改变了羧甲基纤维素本身的部分特性，只以速溶为目的，用于食品医药及日化产品中，存在一定的危害和污染。

3、现有颗粒状羧甲基纤维素主要用于建筑涂料方面，基于所添加的片状熟胶粉与羧甲基纤维素的性质和特性有很大的差异，所制得产品的纯度、取代度、pH值以及重金属含量等无法有效控制，致使羧甲基纤维素应用受到极大的限制。

4、现有技术所制得颗粒状羧甲基纤维素溶解过程虽然减少团聚，但溶解速度较慢，溶液透明度差，对最终产品品质影响较大。

5、现有技术所制得颗粒状羧甲基纤维素虽能达到速溶效果，但存在应用范围和等级偏低、粘度范围小以及不可控的情况。

6、现有速溶羧甲基纤维素溶解过程先以疏水的形式分散纤维素，溶胀初期为浑浊半透明状无粘度，一般此产品作为添加剂使用，只能单独配制溶液后再与其他组合物混合，增加了操作工序和时间，相应增加了成本。

7、现有的羧甲基纤维素的生产方法制造工艺较复杂，增加设备投资，采用间歇式生产流程，增加人工成本、劳动强度和操作误差，无法保证产品品质。

发明内容

本发明提出一种颗粒状速溶羧甲基纤维素的生产方法，解决了现有技术中羧甲基纤维素生产过程中易造成粉尘污染、制得的羧甲基纤维素品质低使得应用受限的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种颗粒状速溶羧甲基纤维素的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：

按照预设摩尔比，将流变剂、防腐剂和高纯水混合均匀制成混合溶液，控制所述混合溶液的pH值在预设pH值范围内，并过滤备用；

将粉末状羧甲基纤维素钠加入搅拌装置，在真空条件下搅拌；

向所述搅拌装置中加入所述混合溶液，使所述混合溶液与所述粉末状羧甲基纤维素钠在预设条件下进行醚化反应；

将醚化反应得到的物料烘干、冷却，并进行筛分，得到粒度均匀的颗粒状速溶羧甲基纤维素成品。

进一步地，所述预设摩尔比具体为：

所述流变剂、防腐剂和高纯水的摩尔比为0.5～10：0.001～0.08：100～500。

进一步地，所述预设pH值范围具体为pH5.5～9.0。

进一步地，所述混合溶液与所述粉末状羧甲基纤维素钠进行醚化反应的预设条件具体为：

压力为-0.1～0.2Mpa，温度为50～80℃，所述混合溶液与所述粉末状羧甲基纤维素钠的质量比为1：2～20。

进一步地，所述将醚化反应得到的物料烘干、冷却，并进行筛分，得到粒度均匀的颗粒状速溶羧甲基纤维素成品的步骤具体为：

将醚化反应得到的物料在温度30～260℃、恒温1～4小时条件下烘干至含水量≤0.2％，冷却至常温，并过8～40目网筛进行筛分，得到粒度均匀的颗粒状速溶羧甲基纤维素成品。

本发明的有益效果为：

1、本颗粒状速溶羧甲基纤维素的生产方法避免了粉尘污染，改善了劳动环境，降低了职业病的发生几率和危害，增强了市场竞争力，对于重视预防职业病、劳动环境要求严格的国内外企业，有很大的发展空间，在一定程度上对新产品的研发和应用起到了助力的作用。

2、本颗粒状速溶羧甲基纤维素的生产方法制备的羧甲基纤维素不含有害有毒物质，当其作为其它产品的添加剂或复配组分时无特殊化学反应，从而使其它产品也稳定、可靠、安全，应用范围进一步扩大，可用于食品和医药等。

3、本颗粒状速溶羧甲基纤维素的生产方法制备的羧甲基纤维素有效降低了溶解时的团聚问题，在相同潮湿度条件下，不易产生板结或结块现象，受潮板结率降低15～30％。

4、本颗粒状速溶羧甲基纤维素的生产方法制备的羧甲基纤维素不含速溶剂，但仍能达到速溶效果，常温下可在10分钟内完全溶解，并且不会产生现有速溶羧甲基纤维素溶解时先浑浊无粘度后恢复粘度的现象，避免了实际应用中配料混料的误差和分开配制溶液的麻烦，减少了操作工序、时间和设备投入，大大降低了人工、电力等的消耗和成本，提高了生产效率和经济效益。

5、本颗粒状速溶羧甲基纤维素的生产方法制备的羧甲基纤维素，粘度提高30～50％，取代度提高0.1～0.5，流变性提高15～30％，灰分降低10～20％，SO4、Cl、Na、As及重金属含量降低10～30％。

6、本颗粒状速溶羧甲基纤维素的生产方法适于规模化批量化生产，采用全自动机械化，从而使得设备投资和人工成本进一步降低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种颗粒状速溶羧甲基纤维素的生产方法的步骤流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种颗粒状速溶羧甲基纤维素的生产方法，包括如下步骤：

S1、按照预设摩尔比，将流变剂、防腐剂和高纯水混合均匀制成混合溶液，控制混合溶液的pH值在预设pH值范围内，并过滤备用；

S2、将粉末状羧甲基纤维素钠加入搅拌装置，在真空条件下搅拌；

S3、向所述搅拌装置中加入上述混合溶液，使上述混合溶液与粉末状羧甲基纤维素钠在预设条件下进行醚化反应；

S4、将醚化反应得到的物料烘干、冷却，并进行筛分，得到粒度均匀的颗粒状速溶羧甲基纤维素成品。

其中，上述流变剂根据最终产品的实际应用条件可选择相应的流变剂，例如，当颗粒状速溶羧甲基纤维素在涂料中应用时可选择为氧基醇类流变剂、硅酸盐类流变剂、可溶性油流变剂或聚烯烃浆流变剂等；上述防腐剂根据最终产品的实际应用条件及国家规定可选择相应的防腐剂，例如当颗粒状速溶羧甲基纤维素在食品中应用时可选择山梨酸及其盐类防腐剂、脱氢乙酸及钠盐类防腐剂、尼泊金酯类防腐剂、双乙酸钠、丙酸钙、乳酸钠等。

上述预设摩尔比可具体为：流变剂、防腐剂和高纯水的摩尔比为0.5～10：0.001～0.08：100～500。

上述预设pH值范围可具体为pH5.5～9.0。

上述混合溶液与粉末状羧甲基纤维素钠进行醚化反应的预设条件可具体为：

压力为-0.1～0.2Mpa，温度为50～80℃，上述混合溶液与粉末状羧甲基纤维素钠的质量比为1：2～20。

将醚化反应得到的物料烘干、冷却，并进行筛分，得到粒度均匀的颗粒状速溶羧甲基纤维素成品的步骤具体为：

将醚化反应得到的物料在温度30～260℃、恒温1～4小时条件下烘干至含水量≤0.2％，冷却至常温，并过8～40目网筛进行筛分，得到粒度均匀的颗粒状速溶羧甲基纤维素成品。

本发明颗粒状速溶羧甲基纤维素的生产方法的优点为：

1、本颗粒状速溶羧甲基纤维素的生产方法避免了粉尘污染，改善了劳动环境，降低了职业病的发生几率和危害，增强了市场竞争力，对于重视预防职业病、劳动环境要求严格的国内外企业，有很大的发展空间，在一定程度上对新产品的研发和应用起到了助力的作用。

2、本颗粒状速溶羧甲基纤维素的生产方法制备的羧甲基纤维素不含有害有毒物质，当其作为其它产品的添加剂或复配组分时无特殊化学反应，从而使其它产品也稳定、可靠、安全，应用范围进一步扩大，可用于食品和医药等。

3、本颗粒状速溶羧甲基纤维素的生产方法制备的羧甲基纤维素有效降低了溶解时的团聚问题，在相同潮湿度条件下，不易产生板结或结块现象，受潮板结率降低15～30％。

4、本颗粒状速溶羧甲基纤维素的生产方法制备的羧甲基纤维素不含速溶剂，但仍能达到速溶效果，常温下可在10分钟内完全溶解，并且不会产生现有速溶羧甲基纤维素溶解时先浑浊无粘度后恢复粘度的现象，避免了实际应用中配料混料的误差和分开配制溶液的麻烦，减少了操作工序、时间和设备投入，大大降低了人工、电力等的消耗和成本，提高了生产效率和经济效益。

5、本颗粒状速溶羧甲基纤维素的生产方法制备的羧甲基纤维素，粘度提高30～50％，取代度提高0.1～0.5，流变性提高15～30％，灰分降低10～20％，SO4、Cl、Na、As及重金属含量降低10～30％。

6、本颗粒状速溶羧甲基纤维素的生产方法适于规模化批量化生产，采用全自动机械化，从而使得设备投资和人工成本进一步降低。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种颗粒状速溶羧甲基纤维素的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：

按照预设摩尔比，将流变剂、防腐剂和高纯水混合均匀制成混合溶液，控制所述混合溶液的pH值在预设pH值范围内，并过滤备用；

将粉末状羧甲基纤维素钠加入搅拌装置，在真空条件下搅拌；

向所述搅拌装置中加入所述混合溶液，使所述混合溶液与所述粉末状羧甲基纤维素钠在预设条件下进行醚化反应；

将醚化反应得到的物料烘干、冷却，并进行筛分，得到粒度均匀的颗粒状速溶羧甲基纤维素成品；

其中，所述预设摩尔比具体为：所述流变剂、防腐剂和高纯水的摩尔比为0.5～10：0.001～0.08：100～500；

所述预设pH值范围具体为pH5.5～9.0；

所述混合溶液与所述粉末状羧甲基纤维素钠进行醚化反应的预设条件具体为：压力为-0.1～0.2Mpa，温度为50～80℃，所述混合溶液与所述粉末状羧甲基纤维素钠的质量比为1：2～20。

2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述将醚化反应得到的物料烘干、冷却，并进行筛分，得到粒度均匀的颗粒状速溶羧甲基纤维素成品的步骤具体为：

将醚化反应得到的物料在温度30～260℃、恒温1～4小时条件下烘干至含水量≤0.2％，冷却至常温，并过8～40目网筛进行筛分，得到粒度均匀的颗粒状速溶羧甲基纤维素成品。