CN104119453B - 一种利用竹浆粕制备羟乙基纤维素的方法 - Google Patents
一种利用竹浆粕制备羟乙基纤维素的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104119453B CN104119453B CN201410317438.2A CN201410317438A CN104119453B CN 104119453 B CN104119453 B CN 104119453B CN 201410317438 A CN201410317438 A CN 201410317438A CN 104119453 B CN104119453 B CN 104119453B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bamboo pulp
- natvosol
- chloroethanol
- prepare
- solution
- 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.)
- Active
Links
Landscapes
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
本发明公开一种利用竹浆粕制备羟乙基纤维素的方法。首先制备羟乙基尿素/尿素/氢氧化钠水溶液，然后将竹浆粕溶于该水溶液中，并加入适当比例的氯乙醇在均相中反应制备羟乙基纤维素。本发明所用溶剂无毒、环境友好，而且竹浆粕在反应过程中基本不发生降解；具有易于操作，反应条件温和，产率高，取代度容易控制等优点，有着较广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用竹浆粕制备羟乙基纤维素的方法。
背景技术
竹子属单子叶植物禾本科竹亚科，中国约有39属500余种，竹林面积500多万hm2，占世界竹林总面积的20%以上，是一种理想和优良的生物质资源。
羟乙基纤维素具有增稠、悬浮、分散、乳化、粘合、成膜、保护水分和提高保护胶体的优越性质，可被广泛应用在石油、涂料、建筑、医药、食品、纺织、造纸工业以及高分子聚合反应等领域；但是工业生产一般是在非均相体系中进行的，但制备的纤维素在能上差异很大。
200510019340.X专利提出了一种利用氢氧化钠/尿素水溶液为溶剂的均相法制备羟乙基纤维素，具有价格低廉，操作简便等优点；本发明在合成竹浆粕溶剂的基础上，提出了一种更为高效的利用竹浆粕为原料制备羟乙基纤维素的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用竹浆粕制备羟乙基纤维素的方法，所用溶剂无毒、环境友好，而且竹浆粕在反应过程中基本不发生降解；具有易于操作，反应条件温和，产率高，取代度容易控制等优点。
为了实现上述目的，本发明采用了下列的技术方案：
本发明所述的一种利用竹浆粕制备羟乙基纤维素的方法，包括如下步骤:
1）称取质量比为1.6~2.5:1的尿素与一乙醇胺于反应容器中混合均匀，加热到100~120℃反应2~4小时；
2）加入浓度为7.6%的氢氧化钠溶液、用量为一乙醇胺质量的25~40倍，混合均匀后，冷冻到-5~-20℃；即得环保型竹浆粕溶剂；
3）加入竹浆粕并在室温下快速搅拌5~15分钟，得到竹浆粕与步骤2）的环保型竹浆粕溶剂质量比为2~5%的竹浆粕溶液；
4）将氯乙醇加入到竹浆粕溶液中，室温下反应2.5~3.5小时后，升温到50~65℃反应1.5~3小时；
5）用盐酸中和至溶液为中性停止反应，分离，即得羟乙基纤维素。
上述步骤4）中的氯乙醇与竹浆粕中的葡萄糖单元的摩尔比为5~7。
所述竹浆粕为α纤维素的含量大于95%，聚合度小于1000的竹浆粕。
上述尿素与一乙醇胺的质量比优选为1.8~2.2:1。
上述浓度为7.6%的氢氧化钠溶液用量优选为一乙醇胺质量的30~35倍。
上述氯乙醇与竹浆粕中的葡萄糖单元的摩尔比优选为5.5~6.5。
具体地说，本发明所述的一种利用竹浆粕制备羟乙基纤维素的方法，包括如下步骤:
1）称取质量比为2:1的尿素与一乙醇胺于反应容器中混合均匀，加热到110℃反应3小时；
2）加入浓度为7.6%的氢氧化钠溶液（用量为一乙醇胺质量的30倍），混合均匀后，冷冻到-7℃；
3）加入竹浆粕并在室温下快速搅拌10分钟，得到质量浓度为2~5%的竹浆粕溶液；
4）将氯乙醇（氯乙醇与葡萄糖单元的摩尔比为5~7）加入到竹浆粕溶液中，室温下反应3小时后，升温到55℃反应2小时；
5）用盐酸中和至中性停止反应，分离，即得羟乙基纤维素。
本发明的优点为：本发明与200510019340.X专利的区别在于本发明在溶剂中增加采用了“一乙醇胺”，利用一乙醇胺与尿素反应生成羟乙基尿素，由于羟乙基尿素的氢键供体（3个）与氢键受体（2个），比尿素的氢键供体（2个）与氢键受体（1个）多，也比硫脲的氢键供体（2个）与氢键受体（1个）多，因此羟乙基尿素与氢氧化钠反应剩下的尿素共同作用下，对竹浆粕具有更好的溶解性，形成的竹浆粕溶液也更稳定。
本发明所用溶剂无毒、环境友好，而且竹浆粕在反应过程中基本不发生降解；具有易于操作，反应条件温和，产率高，取代度容易控制等优点，本发明与200510019340.X专利对比，氯乙醇用量更少，只有200510019340.X专利中使用量的2/3,不仅节约了生成成本，而且由于残余的氯乙醇更少，因此对于后期处理也更简便。
附图说明
图1为实施例1~4中制备的羟乙基纤维素的红外谱图。
图2~图5为实施例1~4中制备的羟乙基纤维素的氢核磁共振谱图。
图6~图9为实施例1~4中制备的羟乙基纤维素的碳核磁共振谱图。
具体实施方式
以下将结合实施例与附图对本发明做进一步说明。
实施例1
称取200g的尿素与100g的一乙醇胺于反应容器中混合均匀，加热到110℃反应3小时；加入浓度为7.6%的氢氧化钠溶液3000g，混合均匀后，冷冻到-7℃得到溶剂；往2925g溶剂中加入75gα纤维素的含量为95%，聚合度为800的竹浆粕并在室温下快速搅拌10分钟，得到质量浓度为2.5%的竹浆粕溶液；将氯乙醇（氯乙醇与竹浆粕中的葡萄糖单元的摩尔比为6）加入到竹浆粕溶液中，室温下反应3小时后，升温到55℃反应2小时；用盐酸中和至溶液为中性停止反应，分离，即得91.3g羟乙基纤维素。图1中的a为羟乙基纤维素的红外谱图；图2为羟乙基纤维素的氢核磁共振谱图；图6为羟乙基纤维素的碳核磁共振谱图。
实施例2
称取200g的尿素与100g的一乙醇胺于反应容器中混合均匀，加热到110℃反应3小时；加入浓度为7.6%的氢氧化钠溶液3000g，混合均匀后，冷冻到-7℃得到溶剂；往2910g溶剂中加入90gα纤维素的含量为95%，聚合度为800的竹浆粕并在室温下快速搅拌10分钟，得到质量浓度为3%的竹浆粕溶液；将氯乙醇（氯乙醇与葡萄糖单元的摩尔比为6）加入到竹浆粕溶液中，室温下反应3小时后，升温到55℃反应2小时；用盐酸中和至中性停止反应，分离，即得110.3g羟乙基纤维素。图1中的b为羟乙基纤维素的红外谱图；图3为羟乙基纤维素的氢核磁共振谱图；图7为羟乙基纤维素的碳核磁共振谱图。
实施例3
称取200g的尿素与100g的一乙醇胺于反应容器中混合均匀，加热到110℃反应3小时；加入浓度为7.6%的氢氧化钠溶液3000g，混合均匀后，冷冻到-7℃得到溶剂；往2895g溶剂中加入105gα纤维素的含量为95%，聚合度为800的竹浆粕并在室温下快速搅拌10分钟，得到质量浓度为3.5%的竹浆粕溶液；将氯乙醇（氯乙醇与葡萄糖单元的摩尔比为6）加入到竹浆粕溶液中，室温下反应3小时后，升温到55℃反应2小时；用盐酸中和至中性停止反应，分离，即得127.6g羟乙基纤维素。
图1中的c为羟乙基纤维素的红外谱图；图4为羟乙基纤维素的氢核磁共振谱图；图8为羟乙基纤维素的碳核磁共振谱图。
实施例4
称取200g的尿素与100g的一乙醇胺于反应容器中混合均匀，加热到110℃反应3小时；加入浓度为7.6%的氢氧化钠溶液3000g，混合均匀后，冷冻到-7℃得到溶剂；往2880g溶剂中加入120gα纤维素的含量为95%，聚合度为800的竹浆粕并在室温下快速搅拌10分钟，得到质量浓度为4%的竹浆粕溶液；将氯乙醇（氯乙醇与葡萄糖单元的摩尔比为6）加入到竹浆粕溶液中，室温下反应3小时后，升温到55℃反应2小时；用盐酸中和至中性停止反应，分离，即得145.8g羟乙基纤维素。图1中的d为羟乙基纤维素的红外谱图；图5为羟乙基纤维素的氢核磁共振谱图；图9为羟乙基纤维素的碳核磁共振谱图。
实施例5
称取200g的尿素与100g的一乙醇胺于反应容器中混合均匀，加热到110℃反应3小时；加入浓度为7.6%的氢氧化钠溶液3000g，混合均匀后，冷冻到-7℃得到溶剂；往2865g溶剂中加入135gα纤维素的含量为95%，聚合度为800的竹浆粕并在室温下快速搅拌10分钟，得到质量浓度为4.5%的竹浆粕溶液；将氯乙醇（氯乙醇与葡萄糖单元的摩尔比为6）加入到竹浆粕溶液中，室温下反应3小时后，升温到55℃反应2小时；用盐酸中和至中性停止反应，分离，即得164.5g羟乙基纤维素。
实施例6
称取200g的尿素与100g的一乙醇胺于反应容器中混合均匀，加热到110℃反应3小时；加入浓度为7.6%的氢氧化钠溶液3000g，混合均匀后，冷冻到-7℃得到溶剂；往2895g溶剂中加入105gα纤维素的含量为95%，聚合度为800的竹浆粕并在室温下快速搅拌10分钟，得到质量浓度为3.5%的竹浆粕溶液；将氯乙醇（氯乙醇与葡萄糖单元的摩尔比为5.5）加入到竹浆粕溶液中，室温下反应3小时后，升温到55℃反应2小时；用盐酸中和至中性停止反应，分离，即得128.6g羟乙基纤维素。
实施例7
称取200g的尿素与100g的一乙醇胺于反应容器中混合均匀，加热到110℃反应3小时；加入浓度为7.6%的氢氧化钠溶液3000g，混合均匀后，冷冻到-10℃得到溶剂；往2895g溶剂中加入105gα纤维素的含量为95%，聚合度为700的竹浆粕并在室温下快速搅拌10分钟，得到质量浓度为3.5%的竹浆粕溶液；将氯乙醇（氯乙醇与葡萄糖单元的摩尔比为6）加入到竹浆粕溶液中，室温下反应3小时后，升温到55℃反应2小时；用盐酸中和至中性停止反应，分离，即得129.6g羟乙基纤维素。
实施例8
称取200g的尿素与100g的一乙醇胺于反应容器中混合均匀，加热到115℃反应2.5小时；加入浓度为7.6%的氢氧化钠溶液3000g，混合均匀后，冷冻到-15℃得到溶剂；往2895g溶剂中加入105gα纤维素的含量为95%，聚合度为600的竹浆粕并在室温下快速搅拌10分钟，得到质量浓度为3.5%的竹浆粕溶液；将氯乙醇（氯乙醇与葡萄糖单元的摩尔比为5.5）加入到竹浆粕溶液中，室温下反应3小时后，升温到55℃反应2小时；用盐酸中和至中性停止反应，分离，即得128.9g羟乙基纤维素。
实施例9
称取200g的尿素与100g的一乙醇胺于反应容器中混合均匀，加热到115℃反应3小时；加入浓度为7.6%的氢氧化钠溶液2700g，混合均匀后，冷冻到-10℃得到溶剂；往2895g溶剂中加入105gα纤维素的含量为95%，聚合度为800的竹浆粕并在室温下快速搅拌10分钟，得到质量浓度为3.5%的竹浆粕溶液；将氯乙醇（氯乙醇与葡萄糖单元的摩尔比为6.5）加入到竹浆粕溶液中，室温下反应3小时后，升温到55℃反应2小时；用盐酸中和至中性停止反应，分离，即得129.9g羟乙基纤维素。
实施例10
称取200g的尿素与100g的一乙醇胺于反应容器中混合均匀，加热到110℃反应3小时；加入浓度为7.6%的氢氧化钠溶液2700g，混合均匀后，冷冻到-12℃得到溶剂；往2895g溶剂中加入105gα纤维素的含量为95%，聚合度为800的竹浆粕并在室温下快速搅拌10分钟，得到质量浓度为3.5%的竹浆粕溶液；将氯乙醇（氯乙醇与葡萄糖单元的摩尔比为6.5）加入到竹浆粕溶液中，室温下反应3小时后，升温到55℃反应2小时；用盐酸中和至中性停止反应，分离，即得130.2g羟乙基纤维素。
实施例11
称取200g的尿素与100g的一乙醇胺于反应容器中混合均匀，加热到110℃反应3小时；加入浓度为7.6%的氢氧化钠溶液2700g，混合均匀后，冷冻到-12℃得到溶剂；往2895g溶剂中加入105gα纤维素的含量为95%，聚合度为800的竹浆粕并在室温下快速搅拌10分钟，得到质量浓度为3.5%的竹浆粕溶液；将氯乙醇（氯乙醇与葡萄糖单元的摩尔比为6.5）加入到竹浆粕溶液中，室温下反应2.5小时后，升温到55℃反应2小时；用盐酸中和至中性停止反应，分离，即得130.9g羟乙基纤维素。
实施例12
称取200g的尿素与100g的一乙醇胺于反应容器中混合均匀，加热到110℃反应3小时；加入浓度为7.6%的氢氧化钠溶液2700g，混合均匀后，冷冻到-12℃得到溶剂；往2895g溶剂中加入105gα纤维素的含量为95%，聚合度为800的竹浆粕并在室温下快速搅拌10分钟，得到质量浓度为3.5%的竹浆粕溶液；将氯乙醇（氯乙醇与葡萄糖单元的摩尔比为6.5）加入到竹浆粕溶液中，室温下反应3小时后，升温到55℃反应2.5小时；用盐酸中和至中性停止反应，分离，即得130.9g羟乙基纤维素。实施例13
表1为实施例1~4中制备的羟乙基纤维素的取代度数据。
从表1数据可以看出，本发明采用的氯乙醇与葡萄糖单元的摩尔比为6，而对比文件（200510019340.X）氯乙醇与葡萄糖单元的摩尔比为9（葡萄糖单元的羟基与氯乙醇的摩尔比为1:3），因此在相同条件下，本发明所使用的氯乙醇用量更少，只有200510019340.X专利中使用量的2/3,不仅节约了生成成本，而且由于残余的氯乙醇更少，因此对于后期处理也更简便。另外羟乙基纤维素的得率（羟乙基纤维素与竹浆粕的比值大于1.2）也比200510019340.X专利中羟乙基纤维素的得率（羟乙基纤维素与竹浆粕的比值小于1.2）更高。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利申请的保护范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利申请的保护范围内。
Claims (5)
1.一种利用竹浆粕制备羟乙基纤维素的方法，包括如下步骤:
1）称取质量比为1.6~2.5:1的尿素与一乙醇胺于反应容器中混合均匀，加热到100~120℃反应2~4小时；
2）加入浓度为7.6%的氢氧化钠溶液、用量为一乙醇胺质量的25~40倍，混合均匀后，冷冻到-5~-20℃；即得环保型竹浆粕溶剂；
3）加入竹浆粕并在室温下快速搅拌5~15分钟，得到竹浆粕与步骤2）的环保型竹浆粕溶剂质量比为2~5%的竹浆粕溶液；
4）将氯乙醇加入到竹浆粕溶液中，室温下反应2.5~3.5小时后，升温到50~65℃反应1.5~3小时；
5）用盐酸中和至溶液为中性停止反应，分离，即得羟乙基纤维素；
在步骤4）的氯乙醇与竹浆粕中的葡萄糖单元的摩尔比为5~7。
2.根据权利要求1所述的一种利用竹浆粕制备羟乙基纤维素的方法，其特征在于：所述竹浆粕为α纤维素的含量大于95%，聚合度小于1000的竹浆粕。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用竹浆粕制备羟乙基纤维素的方法，其特征在于：尿素与一乙醇胺的质量比为1.8~2.2:1。
4.根据权利要求1或2所述的一种利用竹浆粕制备羟乙基纤维素的方法，其特征在于：浓度为7.6%的氢氧化钠溶液用量为一乙醇胺质量的30~35倍。
5.根据权利要求1或2所述的一种利用竹浆粕制备羟乙基纤维素的方法，其特征在于：氯乙醇与竹浆粕中的葡萄糖单元的摩尔比为5.5~6.5。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410317438.2A CN104119453B (zh) | 2014-07-06 | 2014-07-06 | 一种利用竹浆粕制备羟乙基纤维素的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410317438.2A CN104119453B (zh) | 2014-07-06 | 2014-07-06 | 一种利用竹浆粕制备羟乙基纤维素的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104119453A CN104119453A (zh) | 2014-10-29 |
| CN104119453B true CN104119453B (zh) | 2016-04-06 |
Family
ID=51765110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410317438.2A Active CN104119453B (zh) | 2014-07-06 | 2014-07-06 | 一种利用竹浆粕制备羟乙基纤维素的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104119453B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111333735B (zh) * | 2020-04-16 | 2021-03-02 | 江南大学 | 一种制备纺丝用低取代度羟乙基纤维素溶液的方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4153692B2 (ja) * | 2001-11-21 | 2008-09-24 | 住友精化株式会社 | ヒドロキシエチルセルロースの製造方法 |
| CN1149225C (zh) * | 2002-04-09 | 2004-05-12 | 武汉大学 | 羟乙基纤维素的制备方法 |
| CN1673233A (zh) * | 2004-03-23 | 2005-09-28 | 刘延金 | 一种羧甲基羟乙基纤维素生产工艺 |
| BRPI0608250A2 (pt) * | 2005-03-02 | 2009-12-08 | Hercules Inc | hidroxietilcelulose de baixa substituição solúvel em água, derivados da mesma, processo de produção e usos da mesma |
| CN1313495C (zh) * | 2005-08-24 | 2007-05-02 | 武汉大学 | 一种制备羟乙基纤维素的方法 |
| CN102924729A (zh) * | 2012-11-20 | 2013-02-13 | 东华大学 | 一种高固含量的低取代度羟乙基纤维素溶液的制备方法 |
-
2014
- 2014-07-06 CN CN201410317438.2A patent/CN104119453B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104119453A (zh) | 2014-10-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105295063B (zh) | 一种表面改性微晶纤维素及其制备方法 | |
| CN105622780B (zh) | 一种季铵化甲壳素的均相制备方法 | |
| CN101830990A (zh) | 速溶羟丙基甲基纤维素醚及其制备方法 | |
| CN104530246A (zh) | 一种阳离子淀粉溶液的制备方法及纸张 | |
| CN102276757A (zh) | 一种甲壳素季铵盐的制备方法 | |
| CN101548733A (zh) | 一种食品用羧甲基纤维素钠的制备方法 | |
| CN103242453A (zh) | 低粘度羧甲基纤维素钠的制备方法 | |
| CN101319060B (zh) | 一种干热变性大米淀粉的制备方法 | |
| CN104119453B (zh) | 一种利用竹浆粕制备羟乙基纤维素的方法 | |
| CN104327307A (zh) | 一种纤维素类的可生物降解水凝胶的制备方法 | |
| CN103525886B (zh) | 清洁型液体胍胶及其制备方法 | |
| CN103554281A (zh) | 一种低粘度木薯复合变性淀粉制备方法 | |
| CN103224565B (zh) | 利用秸秆制备印花糊料用的羧甲基纤维素的方法 | |
| CN106496339B (zh) | 一锅法制备低粘度、高强度羟丙基淀粉醚 | |
| CN101475645A (zh) | 高均匀性羧甲基纤维素钠的制备方法 | |
| Skiba et al. | Biosynthesis of Bacterial Nanocellulose from Low-Cost Cellulosic Feedstocks: Effect of Microbial Producer | |
| CN102258179A (zh) | 高纤维低粘度魔芋纤维素粉制备方法 | |
| CN104892773A (zh) | 一种高取代度羧甲基纤维素钠的制备方法 | |
| CN105693872A (zh) | 一种抗盐性羧甲基淀粉的制备方法 | |
| Zhang et al. | Study on properties of modified low molar ratio urea-formaldehyde resins (I) | |
| CN106192513A (zh) | 一种从纤维植物制备高纯度纳米纤维素的方法 | |
| CN103131350A (zh) | 一种熟胶粉及其制备方法 | |
| CN102276733A (zh) | 一种高取代度乙基纤维素的制备方法 | |
| CN105254902B (zh) | 用能源草沼渣制备植物纤维基聚醚多元醇的方法 | |
| CN105330752A (zh) | 一种制备高取代度羧甲基纤维素钠的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |