CN102993315B - 用于制备非离子水溶性纤维素醚的方法 - Google Patents

用于制备非离子水溶性纤维素醚的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于制备具有低不溶含量且提供透明溶液的非离子水溶性纤维素醚。更具体地，提供了一种用于制备非离子水溶性纤维素醚的方法，至少包括以下步骤：干燥浆粕板或该浆粕板转变成的浆粕碎片，使经干燥的浆粕板或浆粕碎片与碱金属氢氧化物溶液接触以获得碱纤维素，将该碱纤维素脱液，以及使经脱液的碱纤维素与醚化剂反应。

Description

用于制备非离子水溶性纤维素醚的方法
技术领域
本发明涉及一种用于制备具有低不溶纤维含量和高醚化剂利用率的非离子水溶性纤维素醚的方法。
背景技术
当非离子水溶性纤维素醚溶解在水中时，它变得发粘，使得它被用于透明洗发剂或漂洗剂、头发整理剂、滴眼液、用于隐形眼镜的清洁剂等的增稠剂。例如，非离子水溶性纤维素醚如甲基纤维素或羟丙基纤维素在其分子中包含亲水基和疏水基，由此显示出界面活性。因此在氯乙烯和偏二氯乙烯的悬浮聚合中它被用作悬浮稳定剂，并且还被用作用于家用的透明包装材料的原料。在这样的应用中期望产品是透明的。如果非离子水溶性纤维素醚的水溶液不显示分子水平溶解并因此不是透明的，则由于在产品中出现缺陷部分而导致获得的产品在透明性或功能方面较差。尽管要求非离子水溶性纤维素醚的水溶液具有高粘度，但是由于高粘度非离子水溶性纤维素醚比低粘度纤维素醚具有更高的不溶纤维含量，所以认为很难获得透明水溶液。
为了克服这些问题，根据日本专利申请经审查的公开(JP-B)No.53-12954/1978，提出了一种包括以下步骤的方法，即在5至80℃的温度下允许原料浆粕吸收浓度为15至75重量％的碱水溶液；在所述吸收后将所得到的浆粕压缩10秒以内以除去所述碱水溶液的过量部分；重复以上步骤以获得碱纤维素，以及使所述碱纤维素与醚化剂反应。
根据日本专利申请未经审查的公开(JP-A)No.10-259201/1998，提出了一种包括以下步骤的方法，即将二氯甲烷提取物含量为0.07重量％以下的浆粕浸渍在氢氧化钠水溶液中，压缩所得到的浆粕以获得碱纤维素，然后醚化所述碱纤维素。
根据日本专利申请未经审查的公开(JP-A)No.2001-354701，通 过以下方法获得非离子水溶性醚，即将板密度为0.4至1.0g/ml的浆粕板研磨成平均粒径为1000μm以下的粉末，向所述粉末中加入碱以获得碱纤维素，然后使所述碱纤维素与氯代甲烷、环氧丙烷等反应。
A.W.Anderson和R.W.Swinehart，Tappi，Vol.39，No.8，548-553，1956年8月，描述了以下方法，即将板密度为0.47至1.17g/ml的浆粕板在含有碱溶液的浴槽中浸渍0.5至4.5秒以获得碱纤维素。
根据美国专利No.2,102,205，将在氢氧化钠水溶液中浸渍2小时的浆粕进行压缩以获得碱纤维素。
发明内容
然而，本发明人发现了以下情况。在日本专利申请经审查的公开(JP-B)No.53-12954/1978中描述的方法中，由于重复吸收和去除碱水溶液两次，溶胀浆粕趋于在第二次吸收和去除期间易于破坏，从而引起麻烦。另外，由此获得的非离子水溶性纤维素醚不具有满意的质量。在日本专利申请未经审查的公开(JP-A)No.10-259201/1998或2001-354701中描述的方法中，由于使用粉末状浆粕导致碱的分布很可能不均匀，使得从不溶纤维含量的角度看，由此获得的碱纤维素不是令人满意。在A.W.Anderson and R.W.Swinehart，Tappi，Vol.39，No.8，548-553，1956年8月中描述的方法中，由于在短时间段内的浸渍，所以碱的分布变得不均匀，使得由此获得的非离子水溶性纤维素醚不是令人满意。在美国专利No.2,102,205中描述的方法中，获得的碱纤维素不适于制备纤维素醚，因为它具有的氢氧化钠/纤维素重量比非常高达3.0，由此增加副反应。
本发明是在考虑前述的情况下作出的并且目的是提供一种用于制备具有低水不溶性含量且提供透明溶液的非离子水溶性纤维素醚的方法。
本发明提供一种用于制备非离子水溶性纤维素醚的方法，至少包括以下步骤：干燥浆粕板或所述浆粕板转变成的浆粕碎片；使经干燥的浆粕板或浆粕碎片立即接触碱金属氢氧化物溶液以获得碱纤维素；将该碱纤维素脱液；以及使经脱液的碱纤维素与醚化剂反应，其中所述干燥的步骤包括将所述板或所述碎片的水含量降低到5重量％以下。
根据本发明，可以制备具有低不溶纤维含量且提供透明溶液的非离子水溶性纤维素醚。
具体实施方式
将更具体地描述本发明。
用于本发明的浆粕板可以是木浆粕或棉短绒浆粕。来源于木材的浆粕是特别优选的以便获得具有低不溶纤维含量的非离子水溶性纤维素醚。作为木材，可以使用软木材如松树、云杉和铁杉，以及硬木材如桉树和枫木。
用于本发明的浆粕碎片通过切割浆粕板获得。尽管对制备浆粕碎片的方法没有限制，但是可以使用传统切割机如切条机。从投资费用的角度看，能够连续切割浆粕板的切割机是有利的。
浆粕碎片通常具有2至100mm，更优选3至50mm的侧边。当浆粕碎片具有小于2mm的侧边时，纤维素纤维可能被受损，使得碱金属氢氧化物溶液顺利透入到纤维中可能受阻并且不会获得均匀的碱纤维素。当浆粕碎片具有大于100mm的侧边时，可能很难处理浆粕碎片，特别是很难将它们装入浸渍设备、将它们转移到该设备内部、或将它们装入分离机中。
干燥将与碱金属氢氧化物溶液接触的浆粕板或浆粕碎片的步骤可以通过分批系统或连续系统进行。干燥的具体实例可以包括热风干燥、通过金属壁加热的干燥、用红外灯作为热源的干燥、以3至50MHz的高频或微波干燥、通过使浆粕板或浆粕碎片置于干燥气体中的干燥、以及使干燥气体经过浆粕板或浆粕碎片的干燥。
当所述浆粕通过热风或通过金属壁加热进行干燥时，热风或金属壁的温度优选低于300℃，更优选低于200℃。超过300℃的温度 会引起浆粕的热分解，这会导致质量劣化。当采用热风时，可以采用在鼓风烘箱中的干燥或在管道的气动输送期间通过热气流的干燥。当采用通过金属壁加热时，用于此的干燥器的具体实例包括装配有外套结构的旋转式干燥器、螺旋传输机型干燥器、或桨叶型干燥器。
在通过将浆粕板或浆粕碎片置于干燥气体的干燥方法中，可以将浆粕板或浆粕碎片置于适于所述浆粕的平衡湿气吸收量变为低于5重量％的相对湿度的储存橱柜、小室、贮仓等中。当将浆粕板或浆粕碎片置于优选0至140℃，更优选20至100℃的气氛温度下时，相对湿度优选低于50％，更优选低于30％。作为干燥气氛，可以使用氮气、空气等。
在通过使干燥气体经过浆粕板或浆粕碎片进行干燥的方法中，使用具有的相对湿度为使所述浆粕的平衡湿气吸收含量低于5重量％的干燥气体。当用于经过所述浆粕或浆粕碎片的气体的温度优选为0至140℃，更优选为20至100℃时，相对湿度优选低于50％，更优选低于30％。作为干燥气体，可以使用氮气、空气等。
在干燥步骤后，所述浆粕的水含量被减小至优选5重量％以下，更优选2重量％以下。
本文中使用的术语“水含量”是指通过使用在JIS P8203:1998Determination of Dry Matter Content for Pulp(浆粕的干物质含量的确定)中规定的方法确定的干物质含量，根据以下公式计算的值。
水含量(％)＝100–(干物质含量)(％)
在以上公式中，干物质含量是样品在105±2℃下干燥直至达到恒定重量的重量与样品干燥前的重量的比率。干物质含量的单位为％。
所述浆粕的水含量通常为6.5至12重量％。将浆粕的水含量降低至5重量％以下减少了纤维素醚的不溶纤维的数量。原因被认为是在使所述浆粕与碱氢氧化物溶液接触以获得碱纤维素的步骤中，当浆粕具有高水含量时，已经渗入到所述浆粕中的碱氢氧化物溶液被浆粕中含有的水稀释并且稀释后的热改变纤维素分子的质量。如果 这样，则认为有可能减少浆粕的水含量，从而降低稀释热和减少质量改变的程度。另一方面，浆粕的高水含量导致在碱纤维素中产生两个部分，即被高浓度碱氢氧化物溶液碱化的部分和被低浓度碱氢氧化物溶液碱化的部分。因此，碱纤维素不能被均匀地醚化并产生具有高取代度的部分和具有低取代度的部分的混合物。具有低取代度的部分被认为变为不溶纤维。
用于使浆粕与碱氢氧化物溶液接触的步骤中的碱金属氢氧化物溶液没有特别限制，只要它能够将所述浆粕转变为碱纤维素。然而，从经济原因看，它优选选自氢氧化钠或氢氧化钾的水溶液。该溶液的浓度优选为23至60重量％，更优选为35至55重量％。碱金属氢氧化物溶液优选是碱金属氢氧化物水溶液，但它可以是碱金属氢氧化物在醇如乙醇中的溶液或在水溶性醇和水的混合溶液中的溶液。
用于与浆粕接触的接触器的实例包括浴槽型、带型、旋转式进料器型、螺旋传输机型、斗式传输机型、以及管型。
用于与浆粕接触的温度优选为5至70℃，更优选为15至60℃。当该温度低于5℃时，碱金属氢氧化物溶液具有高粘度，这可以降低吸收溶液的浆粕的吸收速率。因此，从生产率角度看，这样的低温度可能不是优选的。当该温度高于70℃时，碱金属氢氧化物溶液具有低粘度，这会增大吸收所述溶液的浆粕的吸收速率。作为结果，碱纤维素的组成可能具有大的变化。因此，从质量角度看，这样的高温度可能不是优选的。
使浆粕与过量碱金属氢氧化物接触的时间段优选多于10秒但不大于600秒，更优选为15至120秒。不大于10秒的接触时间从质量角度可能不是优选的，因为所得的碱纤维素的组成可能极大地变化。多于600秒的接触时间可能不会导致产生具有期望组成的碱纤维素，因为所述浆粕过度吸收碱金属氢氧化物。
用于与所述浆粕接触的金属氢氧化物水溶液优选为这样的量，以使(碱金属氢氧化物溶液)/(纤维素)的重量比高于后续要进行醚化反应的碱纤维素产物中的(碱金属氢氧化物溶液)/(纤维素)的重 量比。用于与浆粕接触的碱金属氢氧化物水溶液相对于浆粕中的固体组分的重量比(碱金属氢氧化物溶液/浆粕中的固体组分)的范围优选为3至5,000，更优选为10至200，仍更优选为20至60。当该重量比低于上述范围时，可能很难使浆粕与碱金属氢氧化物均匀接触。尽管对上限没有特别限制，但是过量的碱金属氢氧化物溶液要求过大的设备以使在考虑经济下重量比通常优选为约5000。
应当注意，使用的不是碱金属氢氧化物的重量而是碱金属氢氧化物溶液的重量，因为物理地使所述浆粕与(用于浸渍所述浆粕的)碱金属氢氧化物溶液均匀接触很重要，以便避免这样的情形，即碱金属氢氧化物溶液的量小以至于一部分浆粕不与碱金属氢氧化物溶液接触(没有被润湿)。
接着，在将碱纤维素脱液的步骤中，可以使用通过使用辊或另一种设备加压压缩碱纤维素，或者通过使用离心分离或另一种机械方法压缩碱纤维素。优选使用离心分离。
在本发明中，用于与浆粕接触的碱金属氢氧化物溶液的量加以选择，以使通过在脱液步骤中获得的碱纤维素的中和滴定确定的碱金属氢氧化物组分与浆粕中的固体组分的重量比(碱金属氢氧化物组分/浆粕中的固体组分)优选为0.3至1.5，更优选为0.65至1.30，仍更优选为0.90至1.30。
由于作为原料的浆粕通常主要由纤维素和水组成，所以浆粕中的固体组分是纤维素。当上述重量比为0.3至1.5时，所得到的非离子水溶性纤维素可以提供具有更高透明性的溶液。
除了作为主要组分的纤维素之外，浆粕中的固体组分包括有机物如半纤维素、木质素、或树脂，和/或无机物如Si或Fe。
关于在脱液步骤中获得的碱纤维素，当碱金属氢氧化物例如是氢氧化钠时，(碱金属氢氧化物组分)/(浆粕中的固体组分)的重量比可以通过使用以下中和滴定确定。
测量在脱液步骤中获得的碱纤维素饼的总重量。在脱液步骤中获得的4.00g碱纤维素饼中的碱金属氢氧化物的量(重量％:wt％)通过中和滴定确定(0.5mol/L H2SO4，酚酞作为指示剂)。空白试验以 相同方式进行。
碱金属氢氧化物的wt％＝(标准系数)x{逐滴加入的H2SO4的量(ml)–空白试验中逐滴加入的H2SO4的量(ml)}
在以上公式中，氢氧化钠的分子量设定为40。
如果可以确定碱金属氢氧化物的wt％，则能够确定在脱液步骤中获得的碱纤维素饼的总量中的“碱金属氢氧化物组分”。
“浆粕中的固体组分”例如可以通过如下方法来确定：取约2g的浆粕样品，将其在105℃干燥4小时，并得到取样浆粕的重量中的被干燥浆粕的wt％。
在脱液步骤中获得的碱纤维素中的(碱金属氢氧化物组分)/(浆粕中的固体组分)的重量比如下所述与脱液步骤中获得的碱纤维素中的(碱金属氢氧化物组分)/(狭义上的碱纤维素组分)的重量比大致相同。
通过使用饼中的碱金属氢氧化物的wt％，依照以下公式可以确定(碱金属氢氧化物组分)/(狭义上的碱纤维素组分)：
(碱金属氢氧化物的重量)/(狭义上的碱纤维素组分的重量)
＝(碱金属氢氧化物的wt％)/[{100–(碱金属氢氧化物的wt％)/(B/100)}x(S/100)] 
在以上公式中，B表示使用的碱金属氢氧化物溶液的浓度(wt％)并且S表示浆粕中的固体组分的浓度(wt％)。在以上公式中，100–(碱金属氢氧化物的wt％)/(B/100)是指饼中的碱金属氢氧化物溶液以外的组分的wt％。假设狭义上的碱纤维素以与浆粕中的固体组分的wt％的相同wt％存在，则乘以S/100获得碱纤维素的wt％。
术语“狭义上的碱纤维素”是指比通过脱液步骤获得的含有碱金属氢氧化物的碱纤维素更窄的碱纤维素概念。它是指通过从脱液步骤获得的含有碱金属氢氧化物的碱纤维素除去碱金属氢氧化物溶液获得的碱纤维素本身。
在使由此获得的碱纤维素与醚化剂反应的步骤中，碱纤维素可以在被切割成具有适当尺寸的小片例如成碎片之后进料到醚化反应器中。醚化反应器优选为这样的反应器，其中在通过机械力压碎 碱纤维素直至碎片失去它们的形状的同时进行醚化反应。因此，优选其内包括搅拌机构的反应器，包括刮刀剪切混合机。替代地，在将碱纤维素装入醚化反应器之前，它可以通过其内包括搅拌机构的另一设备或压碎设备如切碎机预先压碎。
醚化剂的实例包括烷基卤如甲基卤或乙基卤；以及环氧烷烃如环氧乙烷或环氧丙烷。
在使浆粕和碱金属氢氧化物彼此接触之后，在均化和丝光处理下进行老化。老化不充分进行短时间段使得通过醚化这样的碱纤维素生产的纤维素醚的不溶纤维含量增加。为此，在要与醚化剂反应的碱纤维素中，在浆粕和过量碱金属氢氧化物接触后具有60分钟以下的逝去时间的碱纤维素部分的比率优选为50重量％以下，更优选为30重量％以下。当在浆粕和过量碱金属氢氧化物接触后具有60分钟以下的逝去时间的碱纤维素部分为大于50％时，不充分老化的部分会增加使得非离子水溶性纤维素醚的不溶纤维含量会增大。
本发明的非离子水溶性纤维素醚的实例包括烷基纤维素如甲基纤维(MC)；羟烷基纤维素如羟丙基纤维素(HPC)或羟乙基纤维素(HEC)；以及羟烷基烷基纤维素如羟丙基甲基纤维素(HPMC)、羟乙基甲基纤维素(HEMC)或羟乙基乙基纤维素(HEEC)。
烷基纤维素的实例包括甲氧基(DS)为1.0至2.2的甲基纤维素和乙氧基(DS)为2.0至2.6的乙基纤维素。
羟烷基纤维素的实例包括羟乙氧基(MS)为0.05至3.0的羟乙基纤维素和羟丙氧基(MS)为0.05至3.3的羟丙基纤维素。
羟烷基烷基纤维素的实例包括甲氧基(DS)为1.0至2.2且羟乙氧基(MS)为0.1至0.6的羟乙基甲基纤维素、甲氧基(DS)为1.0至2.2(DS)且羟丙氧基(MS)为0.1至0.6的羟丙基甲基纤维素、以及乙氧基(DS)为1.0至2.2且羟乙氧基(MS)为0.1至0.6的羟乙基乙基纤维素。
应当注意，典型地，DS用于取代度而MS用于摩尔取代数，其中DS是指纤维素的每个葡萄糖环单元被烷氧基取代的羟基的平均数，而MS是指纤维素的每个葡萄糖环单元增加的羟烷氧基的平均摩尔数。它们可以基于通过使用日本药典的方法测得的结果进行计 算。
根据本发明，可以增大醚化剂的利用率。作为结果，对于获得预计取代度所需的昂贵醚化剂的量可以减少，使得可以减少生产费用。另外，有可能减少副产物如衍生自烷基卤的醇和醚以及衍生自环氧烷烃的烷二醇的量，导致用于处理它们(焚化，微生物处理)的费用减少或环境负荷减少。醚化剂的利用率可以以下面的方式计算。
当烷基卤如甲基卤与纤维素反应时，消耗等摩尔量的碱金属氢氧化物如氢氧化钠。为了使碱金属氢氧化物的反应速率几乎100％，相对于碱金属氢氧化物过量的烷基卤通常被装入反应器中。烷基卤的利用率基于碱金属氢氧化物的量计算。
烷基卤的利用率(％)＝{DS/(相对于纤维素装入的碱金属氢氧化物的摩尔比)}×100
当环氧烷烃与纤维素反应时，环氧烷烃如环氧丙烷的利用率也基于碱金属氢氧化物如氢氧化钠的量计算。
环氧烷烃的利用率(％)＝{MS/(相对于纤维素装入的碱金属氢氧化物的摩尔比)}×100
根据本发明，非离子水溶性纤维素醚优选满足如为了增强溶解性所需的以下要求。通过使用装配有如由JIS Z8801规定的No.100标准筛(具有150μm的开口)的429型Low-Tap Sieve Shaker(429型低敲打筛振动器，Kansai Wire Netting Co.,Ltd.的产品)，在200次振动/分钟，156次击打/分钟且振幅为50mm的条件下，当100g的非离子水溶性纤维素醚粉末振动30分钟时，25重量％以下残留在该筛子上。
在20℃获得的非离子水溶性纤维素醚的2重量％水溶液的粘度优选为2至30000mPa/s，更优选为300至30000mPa/s。
如果非离子水溶性纤维素醚具有不充分的取代度或在没有均匀取代反应下制备，在水中溶解时尺寸为约16至200μm的许多不溶纤维残留。在2ml的获得的非离子水溶性纤维素醚的0.1重量％水溶液中存在的尺寸为16μm至200μm的不溶纤维的数量优选为 100以下，更优选为60以下。
不溶纤维的数量可以通过如下确定：在25℃的恒温室中，将非离子水溶性纤维素醚溶解在Coulter Counters(库尔特计数器)用电解质水溶液ISOTON II(Coulter,Inc.的产品)中，从而制备0.1重量％水溶液，并借助于Model TA II或Multisizer(Coulter,Inc.的Coulter Counter)，使用直径为400μm的口管，计数在2ml所得溶液中存在的尺寸为16μm至200μm的不溶纤维的数量。当非离子水溶性纤维素醚的浓度太小而不能计数不溶纤维的数量时，不溶纤维的数量可以通过在如所需的高浓度溶液中对它们计数并转变为0.1重量％水溶液中的数量而确定。
如利用比色皿长度为20mm的光电比色计PC-50和可见光测量的，本发明的非离子水溶性纤维素醚的2重量％水溶液在30℃的透光率优选为96％以上，特别优选为97％以上。
实施例
本发明将在实施例和比较例中进一步详细地进行描述。不应将本发明解释为局限于这些实施例或受这些实施例限制。
<实施例1>
将水含量为8.0重量％的20cm×30cm浆粕板在80℃鼓风烘箱中干燥30分钟以将水含量降低至5.0重量％。立即，将干燥后的浆粕板在40℃的49重量％NaOH水溶液中浸渍30秒然后压缩以除去过量的49重量％NaOH水溶液以获得碱纤维素。浸渍步骤中的(49wt％NaOH水溶液)/(浆粕中的固体组分)的重量比为100。(获得的碱纤维素中的NaOH组分)/(浆粕中的固体组分)的重量比为1.23。
将由此获得的碱纤维素置于内部搅拌型耐压反应器中，其量为使得碱纤维素的纤维素部分为5.5kg。在抽真空后，向其中加入9.4kg的甲基卤和2.90kg的环氧丙烷用于反应，接着通过洗涤、干燥和粉碎而获得羟丙基甲基纤维素。
由此获得的羟丙基甲基纤维素具有的甲氧基取代度(DS)为1.9和羟丙氧基取代度(MS)为0.24。尺寸为16μm至200μm的不溶纤 维的数量为40。结果示于表1。
<实施例2>
使相对湿度为0％的25℃的干燥氮气通过水含量为8.0重量％的10mm×10mm浆粕碎片达20分钟以将水含量降低到4.0重量％。立即，将经干燥的浆粕碎片在40℃的49重量％NaOH水溶液中浸渍28秒，接着离心分离以除去过量部分的49重量％NaOH水溶液以获得碱纤维素。浸渍步骤中的(49重量％NaOH水溶液)/(浆粕中的固体组分)的重量比为30。(获得的碱纤维素中的NaOH组分)/(浆粕中的固体组分)的重量比为1.21。将由此获得的碱纤维素置于内部搅拌型耐压反应器中，其量为使得碱纤维素的纤维素部分为5.5kg。在抽真空后，向其中加入9.2kg的甲基卤和2.86kg的环氧丙烷用于反应，接着以与实施例1相同的方式进行洗涤、干燥和粉碎以获得羟丙基甲基纤维素。结果示于表1。
<实施例3>
使相对湿度为0％的25℃的干燥氮气通过水含量为8.0重量％的10mm×10mm浆粕碎片达30分钟以将水含量降低到2.0重量％。立即，将经干燥的浆粕碎片在40℃的49重量％NaOH水溶液中浸渍27秒，接着离心分离以除去过量部分的49重量％NaOH水溶液以获得碱纤维素。浸渍步骤中的(49重量％NaOH水溶液)/(浆粕中的固体组分)的重量比为30。(获得的碱纤维素中的NaOH组分)/(浆粕中的固体组分)的重量比为1.205。将由此获得的碱纤维素置于内部搅拌型耐压反应器中，其量为使得碱纤维素的纤维素部分为5.5kg。在抽真空后，向其中加入9.17kg的甲基卤和2.81kg的环氧丙烷用于反应，接着以与实施例1相同的方式进行洗涤、干燥和粉碎以获得羟丙基甲基纤维素。结果示于表1。
<实施例4>
使相对湿度为2％的100℃的空气与水含量为8.0重量％的10mm×10mm浆粕碎片接触60秒以将水含量降低到0.5重量％。立即，将经干燥的浆粕碎片在40℃的49重量％NaOH水溶液中浸渍25秒，接着离心分离以除去过量部分的49重量％NaOH水溶液以获得碱纤维 素。浸渍步骤中的(49重量％NaOH水溶液)/(浆粕中的固体组分)的重量比为30。(获得的碱纤维素中的NaOH组分)/(浆粕中的固体组分)的重量比为1.20。将由此获得的碱纤维素置于内部搅拌型耐压反应器中，其量为使得碱纤维素的纤维素部分为5.5kg。在抽真空后，向其中加入9.1kg的甲基卤和2.76kg的环氧丙烷用于反应，接着以与实施例1相同的方式进行洗涤、干燥和粉碎以获得羟丙基甲基纤维素。结果示于表1。
<实施例5>
除了将浆粕板在20℃的49重量％NaOH水溶液中浸渍10秒然后压缩之外，以与实施例1相同的方式获得碱纤维素。(获得的碱纤维素中的NaOH组分)/(浆粕中的固体组分)的重量比为0.670。
将获得的碱纤维素置于内部搅拌型耐压反应器中，其量为使得碱纤维素的纤维素部分为5.5kg。在抽真空后，向其中加入5.10kg的甲基卤和1.22kg的环氧丙烷用于反应，接着进行洗涤、干燥和粉碎以获得羟丙基甲基纤维素。
由此获得的羟丙基甲基纤维素具有的甲氧基取代度(DS)为1.50并且羟丙基取代度(MS)为0.20。结果示于表1。
<实施例6>
使相对湿度为0％的10℃的氮气通过水含量为6.0重量％的10mm×10mm浆粕碎片达20分钟以将水含量降低到3.0重量％。立即，将经干燥的浆粕碎片在40℃的49重量％NaOH水溶液中浸渍28秒，接着离心分离以除去过量部分的49重量％NaOH水溶液以获得碱纤维素。浸渍步骤中的(49重量％NaOH水溶液)/(浆粕中的固体组分)的重量比为30。(获得的碱纤维素中的NaOH组分)/(浆粕中的固体组分)的重量比为1.21。将由此获得的碱纤维素置于内部搅拌型耐压反应器中，其量为使得碱纤维素的纤维素部分为5.5kg。在抽真空后，向其中加入9.2kg的甲基卤和2.86kg的环氧丙烷用于反应，接着以与实施例1相同的方式进行洗涤、干燥和粉碎以获得羟丙基甲基纤维素。结果示于表1。
<实施例7>
使相对湿度为0％的0℃的干燥氮气通过水含量为10.0重量％的10mm×10mm浆粕碎片达10小时以将水含量降低到2.0重量％。立即，将经干燥的浆粕碎片在40℃的49重量％NaOH水溶液中浸渍27秒，接着离心分离以除去过量部分的49重量％NaOH水溶液以获得碱纤维素。浸渍步骤中的(49重量％NaOH水溶液)/(浆粕中的固体组分)的重量比为30。(获得的碱纤维素中的NaOH组分)/(浆粕中的固体组分)的重量比为1.205。将由此获得的碱纤维素置于内部搅拌型耐压反应器中，其量为使得碱纤维素的纤维素部分为5.5kg。在抽真空后，向其中加入9.17kg的甲基卤和2.81kg的环氧丙烷用于反应，接着以与实施例1相同的方式进行洗涤、干燥和粉碎以获得羟丙基甲基纤维素。结果示于表1。
<实施例8>
使相对湿度为2％的100℃的空气与水含量为12.0重量％的10mm×10mm浆粕碎片接触60秒以将水含量降低到0.5重量％。立即，将经干燥的浆粕碎片在40℃的49重量％NaOH水溶液中浸渍25秒，接着离心分离以除去过量部分的49重量％NaOH水溶液以获得碱纤维素。浸渍步骤中的(49重量％NaOH水溶液)/(浆粕中的固体组分)的重量比为30。(获得的碱纤维素中的NaOH组分)/(浆粕中的固体组分)的重量比为1.20。将由此获得的碱纤维素置于内部搅拌型耐压反应器中，其量为使得碱纤维素的纤维素部分为5.5kg。在抽真空后，向其中加入9.1kg的甲基卤和2.76kg的环氧丙烷用于反应，接着以与实施例1相同的方式进行洗涤、干燥和粉碎以获得羟丙基甲基纤维素。结果示于表1。
<实施例9>
使相对湿度为30％的140℃的空气与水含量为12.0重量％的10mm×10mm浆粕碎片接触60秒以将水含量降低到5.0重量％。立即，将经干燥的浆粕碎片在40℃的49重量％NaOH水溶液中浸渍25秒，接着离心分离以除去过量部分的49重量％NaOH水溶液以获得碱纤维素。浸渍步骤中的(49重量％NaOH水溶液)/(浆粕中的固体组分)的重量比为30。(获得的碱纤维素中的NaOH组分)/(浆粕中的固体组 分)的重量比为1.23。将由此获得的碱纤维素置于内部搅拌型耐压反应器中，其量为使得碱纤维素的纤维素部分为5.5kg。在抽真空后，向其中加入9.4kg的甲基卤和2.90kg的环氧丙烷用于反应，接着以与实施例1相同的方式进行洗涤、干燥和粉碎以获得羟丙基甲基纤维素。结果示于表1。
<实施例10>
使相对湿度为30％的25℃的空气与水含量为12.0重量％的10mm×10mm浆粕碎片接触5小时以将水含量降低到5.0重量％。立即，将经干燥的浆粕碎片在40℃的49重量％NaOH水溶液中浸渍25秒，接着离心分离以除去过量部分的49重量％NaOH水溶液以获得碱纤维素。浸渍步骤中的(49重量％NaOH水溶液)/(浆粕中的固体组分)的重量比为30。(获得的碱纤维素中的NaOH组分)/(浆粕中的固体组分)的重量比为1.23。将由此获得的碱纤维素置于内部搅拌型耐压反应器中，其量为使得碱纤维素的纤维素部分为5.5kg。在抽真空后，向其中加入9.4kg的甲基卤和2.90kg的环氧丙烷用于反应，接着以与实施例1相同的方式进行洗涤、干燥和粉碎以获得羟丙基甲基纤维素。结果示于表1。
<比较例1>
除了水含量为8.0重量％的20cm×30cm浆粕板没有被干燥，并在40℃的49重量％NaOH水溶液中浸渍32秒然后压缩之外，以与实施例1相同的方式获得碱纤维素。(获得的碱纤维素中的NaOH组分)/(浆粕中的固体组分)的重量比为1.24。
将获得的碱纤维素置于内部搅拌型耐压反应器中，其量为使得碱纤维素的纤维素部分为5.5kg。在抽真空后，向其中加入9.5kg的甲基卤和3.03kg的环氧丙烷用于反应，接着与实施例1相同的方式进行洗涤、干燥和粉碎以获得羟丙基甲基纤维素。评价结果示于表1。
<比较例2>
除了水含量为8.0重量％的20cm×30cm浆粕板没有被干燥，并在20℃的49重量％NaOH水溶液中浸渍10秒然后压缩之外，以与实 施例1相同的方式获得碱纤维素。(获得的碱纤维素中的NaOH组分)/(浆粕中的固体组分)的重量比为0.673。
将获得的碱纤维素置于内部搅拌型耐压反应器中，其量为使得碱纤维素的纤维素部分为5.5kg。在抽真空后，向其中加入5.14kg的甲基卤和1.23kg的环氧丙烷用于反应，接着与实施例1相同的方式进行洗涤、干燥和粉碎以获得羟丙基甲基纤维素。评价结果示于表1。
<比较例3>
除了水含量为6.0重量％的20cm×30cm浆粕板没有被干燥，并在20℃的49重量％NaOH水溶液中浸渍33秒然后压缩之外，以与实施例1相同的方式获得碱纤维素。(获得的碱纤维素中的NaOH组分)/(浆粕中的固体组分)的重量比为1.235。
将获得的碱纤维素置于内部搅拌型耐压反应器中，其量为使得碱纤维素的纤维素部分为5.5kg。在抽真空后，向其中加入9.5kg的甲基卤和2.97kg的环氧丙烷用于反应，接着与实施例1相同的方式进行洗涤、干燥和粉碎以获得羟丙基甲基纤维素。评价结果示于表1。
<比较例4>
除了水含量为10.0重量％的20cm×30cm浆粕板没有被干燥，并在40℃的49重量％NaOH水溶液中浸渍34秒然后压缩之外，以与实施例1相同的方式获得碱纤维素。(获得的碱纤维素中的NaOH组分)/(浆粕中的固体组分)的重量比为1.26。
将获得的碱纤维素置于内部搅拌型耐压反应器中，其量为使得碱纤维素的纤维素部分为5.5kg。在抽真空后，向其中加入9.6kg的甲基卤和3.10kg的环氧丙烷用于反应，接着与实施例1相同的方式进行洗涤、干燥和粉碎以获得羟丙基甲基纤维素。评价结果示于表1。
<比较例5>
除了水含量为12.0重量％的20cm×30cm浆粕板没有被干燥，并在40℃的49重量％NaOH水溶液中浸渍36秒然后压缩之外，以与 实施例1相同的方式获得碱纤维素。(获得的碱纤维素中的NaOH组分)/(浆粕中的固体组分)的重量比为1.27。
将获得的碱纤维素置于内部搅拌型耐压反应器中，其量为使得碱纤维素的纤维素部分为5.5kg。在抽真空后，向其中加入9.7kg的甲基卤和3.15kg的环氧丙烷用于反应，接着与实施例1相同的方式进行洗涤、干燥和粉碎以获得羟丙基甲基纤维素。评价结果示于表1。
如表1所示，相比于未干燥浆粕，经干燥的浆粕减少了为获得预定的甲氧基取代度和羟丙基取代度而添加的醚化剂(甲基卤和环氧丙烷)的量，导致以较低成本产生产品。这种降低由于增加醚化剂的利用率而发生。另外，透光率增大，并且不溶纤维的数量降低。
表1

Claims (2)

1.一种用于制备非离子水溶性纤维素醚的方法，至少包括以下步骤：
干燥浆粕板或所述浆粕板转变成的浆粕碎片；
使经干燥的浆粕板或浆粕碎片与碱金属氢氧化物溶液立即接触以获得碱纤维素；
将所述碱纤维素脱液；以及
使经脱液的碱纤维素与醚化剂反应，
其中所述干燥的步骤包括将所述板或所述碎片的水含量降低到5重量％以下。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述非离子水溶性纤维素醚是烷基纤维素、羟烷基纤维素或羟烷基烷基纤维素。
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