CN117015643A - 卷滚的羟基化材料的酰化方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及固体材料的酰化方法，固体材料称为羟基化材料(30)，带有羟基(‑OH)，称为反应生成羟基，羟基是可接近的并能够与气态形式的至少一种脂肪酰氯(29)反应，所述羟基化材料(30)卷滚通过称为酰化室(5)的室，该室界定气态气氛下的内部空间。本发明还涉及用于执行所述方法的酰化装置。

Description

卷滚的羟基化材料的酰化方法和装置
技术领域
本发明涉及通过色谱合成对固体“羟基化”材料进行酰化的方法和装置，该固体“羟基化”材料带有羟基(-OH)，称为反应生成羟基，其是可接近的且能够与气态形式的脂肪酰氯发生反应，所述羟基化材料被卷滚。
背景技术
WO2012/066015公开了用于卷曲羟基化底物的酰化的方法，其使用酰化装置进行，包括：
-设计用于接收一卷羟基化底物的上游卷轴；
-用于将接枝剂施加到卷滚羟基化底物的羟基化面上的装置；
-罩中的旋转加热辊，罩与加热辊一起形成用于接收与加热辊接触的卷滚羟基化底物的间隙；
-与加热辊相关联的条进料系统，用于将与羟基化底物的羟基化面相对的面放置成与加热辊接触；
-布置在加热辊下游的部件，用于将气刀引入间隙，相对于羟基化底物逆流流动并用于冲洗底物，并夹带过量的接枝剂和形成的盐酸；以及
-位于加热辊上游的盐酸提取装置；
-用于重新卷绕处理过的底物的下游装置。
发明人已经发现使用WO 2012/066015的装置酰化的底物具有比通过将脂肪酰氯的戊烷溶液施加到该相同的羟基化底物然后施加气流而获得的疏水性更低的疏水性。WO2012/066015的工艺没有优化。它没有赋予酰化底物最佳和足够持久的疏水性和不透水性。在这方面，沉积在根据WO2012/066015的方法酰化的底物上的一滴纯水的接触角值诚然大于90°，但仍低于通过施加脂肪酰氯的戊烷溶液获得的15°的最佳值。
发明人认为，WO2012/066015的装置间隙中的气刀冲洗羟基化底物虽然可以去除反应生成的盐酸，但也会夹带气态的接枝剂，不能达到其与羟基化底物的最佳反应。这导致不令人满意的疏水性。
发明内容
因此寻求提高酰化反应的效率和产率的解决方案。特别地，寻求这样的解决方案以便能够以半工业或工业规模处理羟基化材料，并将其转化成在疏水性方面的性能质量令人满意的酰化材料。
因此，本发明旨在提出显色酰化方法和用于执行该方法的装置，从而可以有效地将带有反应生成羟基的固体材料(由于所述反应生成羟基而亲水)变换成疏水和不透水的材料。
特别地，本发明旨在提出用于生产透气和不透水的酰化纸材料的这种方法和这种装置。
更具体地，本发明旨在提出用于生产用于过滤去污的酰化纸材料的这种方法和这种装置。
因此，本发明旨在提出用于使主要由纤维素纤维组成的羟基化材料酰化的这种方法和这种装置。
本发明还针对提出用于酰化羟基化材料使得能够通过色原合成优化酰化反应的这种方法和这种装置。
本发明特别针对提出用于酰化卷滚宽度形式的纸材料的这种方法和这种装置。
因此，本发明涉及用于固体材料的酰化的方法，所述固体材料称为羟基化材料，带有羟基(-OH)，所述羟基称为反应生成羟基，其是可接近的并能够与气态形式的至少一种脂肪酰氯反应，其中：
-所述羟基化材料卷滚通过称为酰化室的室，界定气态气氛下的内部空间；
-将液体形式的脂肪酰氯施加到所述卷滚羟基化材料的表面；
-加热所述酰化室的气态气氛，使得在所述酰化室中与所述卷滚羟基化材料接触的气态气氛的温度处于低于脂肪酰氯的汽化温度且足以使通过所述酰化室的所述羟基化材料进行酰化的称为接枝温度(Tg)的温度，所述汽化温度特别是在150℃到220℃之间，尤其是约180℃；
-保持气态组合物流——特别是大气空气流——在所述酰化室中相对于所述卷滚羟基化材料逆流地从下游流向上游；
由此：
o称为所述酰化材料的卷滚材料是通过在所述酰化室中所述反应生成羟基的至少一部分与气态形式的脂肪酰氯之间发生共价接枝而由于酰化反应形成的；以及
o由于酰化反应产生的气态盐酸被气态组合物流从下游夹带到上游；
其特征在于，调节所述气态组合物流(以气态形式或以气溶胶液态形式分散在所述酰化室的气态气氛中)使得所述脂肪酰氯保持在所述酰化室的气态气氛中，其浓度使得气态形式的脂肪酰氯存在于所述酰化室的气态气氛中，其中分压基本上等于所述脂肪酰氯在所述接枝温度(Tg)下的饱和蒸气压。
在整个文本中：
-表述“羟基化/酰化材料”表示当以羟基化形式(游离羟基)引入所述酰化反应器中时，在其在酰化室中卷滚期间转化为至少部分酰化材料的材料，其中所述羟基化物的羟基的至少一部分转化为所述酰化材料的酰基；以及
-术语“上游”和“下游”是相对于所述羟基化材料从位于所述酰化室上游的所述羟基化材料的卷轴向用于收集由于酰化反应酰化的材料的部件的卷滚方向定义的，所述收集部件位于所述酰化室的下游。关于气态组合物流的循环方向相对于所述酰化室中羟基化/酰化材料的卷滚方向逆流，相对于所述羟基化/酰化材料的该卷滚方向定义的术语“上游”和“下游”在整个文本中是保守的。气态组合物流相对于所述羟基化/酰化材料逆流流动，并且总体上从所述酰化室和酰化反应器的下游流向所述酰化室和酰化反应器的上游。
因此，本发明涉及在羟基化材料(即带有游离的反应生成羟基的材料)的条带或宽度(特别是卷状或折叠片状)的大气压下工业和/或工业前处理的方法，为了酰化的目的，所述基团是可接近的并且能够与至少一种气态脂肪酰氯反应，所述羟基化材料在所述酰化室中沿着所述羟基化/酰化材料条的纵轴卷滚。
根据显色酰化反应的一般原理，脂肪酰氯，特别是长链脂肪酰氯，以气态形式与羟基化材料的反应生成羟基反应，在所述羟基化材料和脂肪酰氯的烃基脂肪链(R)之间形成酯键。根据以下的等式(I)：
应用于带有这种反应生成羟基的纤维素基材料(例如纸)的显色酰化反应尤其是已知的。在与烃基脂肪链(R)形成的酯键中使用纤维素基材料的反应生成和亲水性羟基，可以增加酰化纤维素基材料的纤维素纤维的疏水性，使其具有疏水性和亲水性抗渗性能。发色酰化反应在没有任何溶剂，特别是任何有机溶剂的情况下发生。它在不存在任何催化剂的情况下进行并且不需要在反应结束时除去所述催化剂。它通过将脂肪酰氯加热到低于其汽化温度的温度并在大气压力下发生。由于反应产生的气态盐酸(HCl)被气态组合物流夹带也促进了反应。这种夹带可以限制，甚至完全防止所形成的酯的水解，并使反应平衡向反应产物和酰化物质(物质-O-CO-R)形成的方向移动。
在根据本发明的方法中，调节气态组合物流以足以夹带作为反应结果形成的盐酸并改变该反应的平衡，但也足够小以至在所述酰化室的气态气氛中维持脂肪酰氯的浓度使得气态形式的脂肪酰氯存在于所述酰化室的气态气氛中，其分压尽可能接近，特别是基本上等于，在所述接枝温度(Tg)下脂肪酰氯的饱和蒸气压。
在根据本发明的方法的某些实施方案中，在选自离开所述酰化室的气态组合物流和所述酰化室的气态气氛的至少一种流体中定量脂肪酰氯，特别是气态形式的脂肪酰氯和盐酸；至少一个，特别是每一个参数选自以下组成的组：
-所述卷滚羟基化材料的每单位面积上施用的脂肪酰氯的量；
-所述羟基化材料通过所述酰化室的卷滚速度；
-所述羟基化物质在所述酰化室中的停留时间；
-气态组合物流速；
-气态组合物的温度；以及
-在所述酰化室中的所述接枝温度(Tg)；
根据此定量对所述参数进行调整，从而在所述酰化室上游的气态组合物流中：
■使气态盐酸的浓度最大化；以及
■使脂肪酰氯的浓度最小化。
在这些实施方案中，调节上述参数中的至少一个以使在所述酰化室的上游出口处的气态组合物流中的盐酸浓度最大化，产生富含盐酸的气态组合物流构成酰化反应正确进展的指标。调节上述参数中的至少一个以使在所述酰化室的上游出口处的气态组合物流中脂肪酰氯的浓度最小化。
特别地，调节这些参数中的至少一个，特别是施加到所述羟基化材料表面的所述脂肪酰氯的量和/或所述接枝温度(Tg)和/或气态组合物流和/或卷滚所述羟基化材料的速度和/或所述羟基化材料在所述酰化室中的停留时间，使得所述酰化室的气态气氛中在所述羟基化材料的边缘处并与所述羟基化材料接触的脂肪酰氯的浓度，基本上对应于在所述接枝温度(Tg)下脂肪酰氯的饱和蒸气压。
在所述酰化室上游的气态组合物流中以过高浓度存在脂肪酰氯(以气态形式和气溶胶液态形式分散在气态气氛中)表明反应条件不适合允许大多数脂肪酰氯和所述羟基化材料反应。
这些条件的不适用性可能特别源自于：
-沉积在所述羟基化材料上的过量脂肪酰氯；和/或
-所述羟基化材料的不合适的卷滚速度；和/或
-由于过多的气态组合物流导致无法在所述酰化室中维持足够浓度的脂肪酰氯；和/或
-不能进行酰化反应的所述酰化室中的温度值。
在根据本发明的方法中，在所述酰化室的上游和/或在所述酰化室中提供的气态组合物流中的脂肪酰氯通过任何合适的手段定量。它可以通过任何已知的检测手段连续量化，特别是在分析气相色谱(GC)领域。这种量化可以例如通过火焰离子化检测器(FID)或通过质谱法进行。可以通过任何合适的方式对气态组合物流中的盐酸进行定量，例如通过将气态组合物流喷射到水性组合物中并对该水性组合物进行pH计量滴定。在所述酰化室中和/或所述酰化室上游的气态组合物流中的盐酸和脂肪酰氯的这种定量允许调整至少一个上述参数和优化酰化反应进程。
在某些实施方案中，对所述酰化室的气态气氛进行适当的混合，以便：
-促进所述羟基化/酰化材料与所述酰化室的气态气氛之间的热交换；
-允许液体脂肪酰氯的蒸发和在所述酰化室中产生的气态脂肪酰氯的扩散；
-夹带由于酰化反应形成的盐酸并限制由该盐酸引起的所述羟基化/酰化材料的降解。
结合；
-在所述酰化室的气态气氛中的脂肪酰氯的浓度值使得气态形式的脂肪酰氯的分压基本上等于脂肪酰氯在所述接枝温度(Tg)下的饱和蒸气压；
在所述酰化室上游的气态组合物流中脂肪酰氯的浓度值低；以及
-在所述酰化室上游的气态组合物流中的盐酸浓度值，其数量级为由于应用于所述羟基化材料的脂肪酰氯的量而可能达到的最大理论浓度值；
构成最佳反应条件的指示。
在根据本发明的方法中，调节至少一个上述参数使得所述酰化室的气态气氛中的脂肪酰氯的浓度使得气态形式的脂肪酰氯的分压基本上等于所述接枝温度(Tg)下的饱和蒸气压。
在根据本发明的酰化方法和装置中，所述酰化室是密闭室。它限制了气态气氛下的空间，其中至少在所述羟基化材料的封闭环境中可以存在气态形式的脂肪酰氯，其分压基本上等于接枝温度(Tg)下的所述脂肪酰氯的饱和蒸气压，通过这一点有利于酰化反应。
优选地，所述酰化室的气态气氛通过加热器件加热而不使加热表面与所述羟基化材料接触。然而，没有什么可以阻止这些加热器件被设想为包括用于通过加热器件的加热表面与所述羟基化材料的接触来加热的附加器件。
在某些有利的实施方案中，所述卷滚的酰化材料经受过量脂肪酰氯的再循环，其中：
-所述卷滚酰化材料通过称为再循环室的室，该室位于所述酰化室的下游并且界定气态气氛下的内部空间；
-使所述再循环室的气态气氛达到高于所述接枝温度(Tg)和低于脂肪酰氯的汽化温度的温度，称为提取温度(Te)，该温度特别是在180℃到240℃之间，尤其是大约200℃；
-气态组合物流在所述再循环室中相对于所述酰化材料的卷滚逆流流动，然后在所述酰化室中流动，使得通过所述酰化材料夹带进入所述再循环室且由于所述提取温度(Te)而蒸发的过量脂肪酰氯以气态形式再循环到所述酰化室中且由于温度下降而在所述酰化室中凝结。
在根据本发明的方法中，所述酰化材料通过所述再循环室，所述再循环室被带到所述接枝温度(Tg)以上的所述提取温度(Te)。由于所述酰化材料在所述接枝温度(Tg)下进入所述再循环室，沉积在所述酰化材料上的至少一部分液态形式的脂肪酰氯转变成气态形式，被气态组合物流夹带并循环到所述酰化室中。脂肪酰氯夹带到所述酰化室中与所述酰化室中的温度降低相结合促进了脂肪酰氯在所述酰化室中的缩合。优选酰化。
在某些实施方案中，所述再循环室的气态气氛在加热表面不与所述酰化材料接触的情况下通过加热器件加热。也就是说，没有什么可以阻止用于加热所述再循环室的气态气氛的器件包括用于通过与所述酰化材料接触来加热的附加器件，从而有助于加热所述再循环室的气态气氛。
在某些实施方案中，所述卷滚的羟基化材料在被称为预加热室的室中进行预热，特别是进行干燥，所述预加热室布置在所述酰化室的上游并且界定气态气氛下的内部空间，其适合于使所述卷滚的羟基化材料通过其中；
所述预加热室的气态气氛具有增加的温度梯度，称为预热梯度，位于所述羟基化材料进入所述预加热室的上游入口和所述羟基化材料朝向所述酰化室的下游出口之间。
所述预热梯度可以从上游入口处的大气温度，特别是20℃到50℃之间，一直延伸到所述预加热室的下游出口处的所述接枝温度(Tg)，特别是150℃到220℃之间。所述预热梯度可结合以下来形成：
-通过将所述预加热室的中心部分加热到大气温度和所述接枝温度(Tg)之间的温度，称为预热温度(Ts)；以及
-通过在所述接枝温度(Tg)下在所述预加热室中流动并进入所述预加热室的气态组合物流。
在这些实施方案中，气态组合物流流动于：
-在所述预加热室中相对于所述羟基化材料逆流；进而
-在用于提取由于所述酰化室中的酰化反应而形成的盐酸的部件中。
所述预热梯度使得可以首先干燥在所述预加热室中流动的所述羟基化材料，由所述羟基化材料放出的水蒸气被气态组合物流夹带。其次，由于从所述预加热室的下游到上游的温度下降，它允许气态组合物流夹带进入所述预加热室的气态形式的脂肪酰氯冷凝。
在某些实施方案中，所述预加热室的气态气氛在加热表面不与所述羟基化材料接触的情况下通过加热器件加热。然而，在其他实施方案中，没有什么可以阻止加热器件被设想为包括另外的加热器件，特别是加热辊，加热器件具有通过与所述羟基化材料接触而加热的表面。选择这样的加热器件以使所述羟基化材料达到尽可能接近所述预加热室下游出口处的所述接枝温度(Tg)的温度。
在某些实施方案中，所述预加热室的气态气氛经受适合于促进所述预加热室的气态气氛与所述羟基化材料之间的热交换和脂肪酰氯在所述羟基化材料上的缩合的混合。所述预加热室可以是分隔的，每个隔室配备有用于混合该隔室的气态气氛的部件。
在根据本发明的方法的某些有利实施方案中，所述羟基化/酰化材料卷滚通过分隔室，在所述分隔室的上游入口和下游出口之间，其中：
-所述分隔室的第一隔室由位于所述分隔室上游部分的所述预加热室形成；
-所述分隔室的第二隔室由位于所述分隔室下游部分的所述再循环室形成；以及
-所述分隔室的第三隔室由位于所述预加热室与所述再循环室之间的所述酰化室形成；
使得所述羟基化/酰化材料从上游到下游依次通过所述预加热室、所述酰化室和所述再循环室。
在根据本发明的方法的某些实施方案中，在气态组合物流中分析和测定盐酸和脂肪酰氯中的至少一种，并且根据该测定结果调整至少一个工艺参数，调整后的参数选自以下参数：
-每单位面积所述羟基化材料施用的脂肪酰氯的量；
-羟基化材料通过所述酰化室的卷滚速度；
-气态组合物流；
-气态组合物流的温度；
-所述接枝温度(Tg)；
-所述预热梯度；
–所述再循环温度(Tr)；
-所述羟基化材料通过所述预加热室的行进长度；
-所述羟基化/酰化材料通过所述酰化室的行进长度；以及
-所述酰化材料通过所述再循环室的行进长度。
在这些实施方案中，调节上述参数中的至少一个以最大化所述分隔室的上游出口处的气态组合物流中的盐酸浓度。这种富含盐酸的气态组合物流构成了酰化反应正确进程的指标。调节上述参数中的至少一个以最小化在所述分隔室的上游出口处的气态组合物流中的脂肪酰氯的浓度。调节上述参数中的至少一个以优化所述酰化室中气态组合物流中的脂肪酰氯的浓度。
本发明还涉及称为酰化反应器的装置，称为酰化反应器，用于固体“羟基化”材料的酰化，所述固体“羟基化”材料带有羟基(-OH)，称为反应生成羟基，其可接近并能够与气态形式的脂肪酰氯反应，所述酰化反应器包括：
-用于在位于所述酰化反应器上游部分的所述羟基化材料的卷轴和用于收集位于所述酰化反应器下游部分的酰化材料的部件之间卷滚所述羟基化材料的器件；
-称为所述酰化室的室；
o适合于在所述酰化室的上游入口和下游出口之间卷滚的所述羟基化材料从中通过；
o界定气态气氛下的空间；以及
o配备用于在低于脂肪酰氯的汽化温度并且能够使通过所述酰化室的所述羟基化材料酰化的称为接枝温度(Tg)的温度下加热并保持该气态气氛的器件，该温度特别是在150℃到220℃之间，尤其是约180℃；
-用于将液体形式的脂肪酰氯施加到，特别是连续地施加到所述卷滚羟基化材料的表面的装置，施加器装置位于所述酰化室的上游；以及
-用于建立气态组合物流的器件，所述气态组合物流适于使得气态组合物流从所述酰化室的下游到上游并且相对于所述羟基化材料的卷滚的逆流方向通过所述酰化室；
其特征在于，该装置包括用于调节所述气态组合物流的器件，所述气态组合物适于在所述酰化室的气态气氛中维持脂肪酰氯(以气态形式或以液态气溶胶形式分散在气态气氛中)的浓度，使得气态形式的脂肪酰氯存在于所述酰化室的气态气氛中，其中分压基本上等于脂肪酰氯在所述接枝温度(Tg)下的饱和蒸气压。
本发明还涉及称为酰化反应器的装置，用于对带有羟基(-OH)的固体“羟基化”材料进行酰化，羟基(-OH)称为反应生成羟基，其可接近并能够与气态形式的脂肪酰氯反应，用于实施根据本发明的方法。
上述关于酰化所述羟基化材料的方法的优点也适用于所述酰化反应器。
在某些实施方案中，根据本发明的所述酰化反应器包含称为再循环室的室，其不同于所述酰化室，布置在所述酰化室的下游，界定了气态气氛下的空间并且适合于在所述再循环室的(相对于所述羟基化/酰化材料的卷滚方向的)上游入口和下游出口之间卷滚的所述酰化材料从中通过，
所述酰化室和所述再循环室与气态组合物连通，使得从所述酰化反应器的下游到上游通过所述酰化室的气态组合物流首先通过所述再循环室，然后通过所述酰化室，并且相对于所述酰化材料的卷滚逆流；
所述再循环室(12)包括用于将所述再循环室(12)的气态气氛加热到高于所述接枝温度(Tg)且低于所述脂肪酰氯在大气压力下的汽化温度的称为提取温度(Te)的温度的器件(15)，该温度特别是至180℃到240℃之间的温度，特别是约200℃。
在某些有利的实施方案中，根据本发明的所述酰化反应器包含称为预加热室的室，其不同于所述酰化室和所述再循环室，所述室布置在所述酰化室的上游，其适合于使在所述预加热室的上游入口和下游出口之间卷滚的所述所述羟基化材料从中通过并界定气态气氛下的内部空间；
所述预加热室配备有用于沿着增加的温度梯度加热所述预加热室的气态气氛的器件所述增加的温度梯度称为预热梯度，位于所述羟基化材料进入所述预加热室的上游入口和所述羟基化材料离开所述预加热室的下游出口之间。
在某些实施方案中，所述酰化反应器由分隔室形成，在所述分隔室的入口和出口之间卷滚的所述羟基化/酰化材料纵向通过该分隔室，所述分隔室的第一隔室由位于所述分隔室的上游部分的所述预加热室形成，所述分隔室的第二隔室由位于所述分隔室下游部分的所述再循环室形成，所述分隔室的第三隔室由位于分隔室的中间部分中的所述酰化室形成，所述中间部分位于所述预加热室和所述再循环室之间。
所述酰化反应器有利地是紧凑的。它的设计很简单，三个酰化室、预加热室和再循环室中的每一个都被卷滚的羟基化/酰化材料通过，因此被放置成沿着所述预热梯度连续与所述预加热室的气态气氛接触，然后与在所述接枝温度(Tg)下与所述酰化室的气态气氛接触，然后在所述再循环温度(Tr)下与所述再循环室的气态气氛接触。此外，气态组合物流相继通过所述再循环室(其中它变得充满脂肪酰氯，基本上呈气态形式)，然后是所述酰化室(其中它由于温度下降以及作为酰化反应的结果而不含脂肪酰氯并且由于酰化反应而变得充满盐酸)，然后通过所述预加热室。因此，为所述羟基化/酰化材料和气态组合物流提供通孔就足够了，这些孔在一方面分隔所述酰化室和所述再循环室的壁中形成，另一方面，在分隔所述酰化室和所述预加热室的壁中形成。
所述分隔室的加热器件，特别是所述酰化室、所述预加热室和所述再循环室的加热器件，可以是任何类型。在某些实施方案中，这些加热器件是用于远程加热所述卷滚的羟基化/酰化材料并且不与所述羟基化/酰化材料接触的器件，其适用于加热和维持：
-在所述接枝温度(Tg)下的所述酰化室的气态气氛；
-在所述提取温度(Te)下所述再循环室的气态气氛；以及
-在所述预热梯度上的所述预加热室的气态气氛。
在某些实施方案中，加热器件可包括至少一个热交换器，其至少一个加热表面与所述气态气氛接触。特别地，在某些实施方案中，所述热交换器形成所述酰化室、所述预加热室和/或所述再循环室的外壁。然而，没有什么可以阻止这些加热器件包括用于通过加热器件的加热表面与所述羟基化材料接触来加热的附加器件。
根据本发明的所述酰化反应器配备有适合于分析和定量存在于气态组合物流中，特别是在所述酰化反应器中、在所述再循环室中或在所述预加热室中和/或在所述酰化室或所述预加热室或所述分隔室的上游出口处流动的气态组合物流中的化学物质、特别是脂肪酰氯和盐酸的分析装置。该分析装置能够产生代表气态组合物流中脂肪酰氯浓度和盐酸浓度的量化数据。该分析装置能够产生表示所述酰化室的气态气氛中脂肪酰氯浓度和盐酸浓度的定量数据。这样的分析装置允许监测(或化学监测)，特别是连续和实时监测所述酰化反应器的任何部分中的脂肪酰氯的浓度和盐酸的浓度。
这种分析装置还允许调节，尤其是实时调节酰化反应的可调参数，例如所述接枝温度(Tg)、所述预热温度(Ts)梯度、所述再循环温度(Tr)、羟基化材料的卷滚速度、所述羟基化材料在所述酰化室中的停留时间、施加到所述羟基化材料的所述脂肪酰氯的面积密度以及特别是气态组合物的流。
在某些实施方案中，所述酰化反应器包含配置成接收量化数据并使用这些量化数据控制选自由以下部件形成的组的所述酰化反应器的至少一个、尤其是每个部件的计算机器件：
-用于卷滚所述羟基化材料的器件；
-用于将脂肪酰氯施加到所述羟基化材料的表面的装置；
-用于将所述酰化室的气态气氛加热至所述接枝温度(Tg)的器件；
-用于将所述再循环室的气态气氛加热到所述再循环温度(Tr)的器件；
-用于在所述预热梯度上加热所述预加热室的气态气氛的器件；
-用于建立气态组合物流的器件；以及
-用于控制气态组合物的温度的器件。
在某些实施方案中，所述酰化室配备有用于在所述酰化室中形成气态组合物流的器件，气态组合物流的流动方向基本上平行于羟基化/酰化材料的平面并且基本上垂直于羟基化/酰化材料的卷滚方向。这种器件适用于酰化由瓦楞纸板形成的羟基化材料。在本实施方案中，所述横流的流动方向基本平行于瓦楞纸板的波纹，使得所述横流纵向流动且穿过瓦楞纸板的波纹形成的孔洞。
在某些实施方案中，所述酰化反应器配备有用于保留气态组合物流夹带的盐酸和用于释放基本上不含盐酸的气态组合物流的部件。任何盐酸保留/捕集部件都是可能的。它可以是包含至少一种碱性化合物的水溶液的捕集器，气态组合物流通过该捕集器喷射。有利地，排放到所述酰化反应器外部的气态组合物流基本上不含盐酸。
在根据本发明的酰化反应器的某些实施方案中，所述预加热室、所述酰化室和所述再循环室中的至少一个配备有多个用于引导卷滚的羟基化/酰化材料的辊，辊定位成使得沿着非线性路径引导卷滚的羟基化/酰化材料。
在根据本发明的酰化反应器的某些有利实施方案中，用于将液态形式的脂肪酰氯施加到所述羟基化材料表面的装置包括用于将脂肪酰氯散布在所述羟基化材料表面上的装置，该散布装置是一种旋转涂抹装置，具有由丝绒形成的涂抹表面，该丝绒具有丝绒丝状元件，对脂肪酰氯不发生反应，并且能够：
o通过与所述至少一种脂肪酰氯接触来吸收脂肪酰氯；以及
o通过丝绒丝状元件与所述羟基化材料的接触，在所述羟基化材料接触时释放脂肪酰氯。在某些实施方案中，散布装置是“漆辊”类型的。
散布装置能够均匀地、可再现地和同质地将少量脂肪酰氯散布在所述羟基化材料的表面上，然而，该少量足以赋予酰化材料至少等于或甚至通常大于通过本发明之前的方法获得的酰化材料的疏水性、密封性和防水性的疏水性、对水性液体的密封性和防水性。
本发明还涉及用于酰化带有羟基(-OH)的固体材料的方法和装置，羟基称为反应生成羟基，其可接近并且能够与气态形式的脂肪酰氯反应，其特征在于由上文或下文提及的全部或部分特征组合而成。无论给出的形式表示如何，除非另有明确说明，否则不应将上文或下文提及的各种特征视为严格或密不可分地联系在一起，本发明只能涉及这些结构或功能特征中的一个，或这些结构或功能特征的仅一部分，或这些结构或功能特征之一的仅一部分，或这些结构或功能特征的全部或一部分的任何组、组合或并列。
附图说明
本发明的其他目的、特征和优点将在参考附图阅读本发明的某些实施方案的非限制性实施例和下面的描述时显现，其中：
-图1是根据本发明的酰化反应器的第一个具体实施方案的横截面示意图；
-图2是根据本发明的酰化反应器的第二个具体实施方案的横截面示意图；
-图3是根据本发明的酰化反应器的酰化室的一个特定实施方案的透视示意图；以及
-图4是说明根据本发明的酰化过程的特定实施方案的概览图。
具体实施方式
在图1、图2和图3中，酰化反应器元件的尺寸和比例未按比例绘制。特别地，为了清楚起见，相对于酰化反应器的横截面，在羟基化材料的卷滚方向上延伸的酰化反应器的长度被减小。
发明人确定：
-脂肪酰氯的蒸发对于酰化反应是必要的；
-在接枝温度下(即，在没有气态组合物流的情况下)将羟基化材料放置在用气态形式的脂肪酰氯饱和的密闭室中只会导致羟基化材料的缓慢酰化，这与处理卷滚的羟基化材料不相容；
-将强气流施加到支持液体形式的脂肪酰氯的羟基化材料上仅允许羟基化材料的低酰化并导致气态形式的脂肪酰氯大量损失，羟基化材料能够夹带气态形式的脂肪酰氯。
发明人发现，为了促进酰化反应，可遵循的途径是：1)将液态形式的脂肪酰氯施加到羟基化材料的表面，2)将反应温度调节至所述接枝温度(Tg)，以及3)施加刚好足以夹带作为反应结果形成的盐酸的气流，但也足够低以在所述酰化室的气态气氛中维持饱和条件下的脂肪酰氯。根据本发明人的说法，发色酰化反应从脂肪酰氯的特定物理状态开始，称为“过渡态”，伴随着脂肪酰氯的蒸发和/或缩合，并且脂肪酰氯的状态的变化(蒸发/冷凝)有利于其反应活性。其原因是，如果脂肪酰氯的浓度低于在所述接枝温度(Tg)下脂肪酰氯的饱和蒸气压对应的浓度，液体脂肪酰氯蒸发，进入气态气氛并气态组合物流不在所述羟基化/酰化材料上再凝结。如果脂肪酰氯的浓度至少等于与饱和蒸气压对应的浓度，则气态脂肪酰氯在被夹带在气态组合物流中之前再凝结。发明人认为，虽然在WO2012/066015的装置中形成的气流(或“气刀”)可以夹带盐酸，但另一方面，它不能在所述羟基化材料接触时保持，具有足够浓度的脂肪酰氯的气态气氛，特别是处于该“过渡态”的脂肪酰氯的气态气氛。
WO2012/066015的夹带盐酸的气刀不促进最佳酰化条件。WO2012/066015的方法和装置不能生产具有与通过非工业方法通过用在有机溶剂中，特别是在戊烷中的脂肪酰氯溶液浸渍羟基化材料获得的酰化材料相当的疏水性的酰化材料。通过比较根据WO2012/066015获得的酰化材料的疏水性和通过非工业过程获得的酰化材料的疏水性——通过测量Cobb指数，通过测量沉积在酰化底物的表面上的水滴形成的接触角和由这种酰化底物形成的水袋的密封性测试——观察到通过WO2012/066015的方法获得的酰化材料的疏水性低于通过非工业过程获得的酰化材料的疏水性，并且WO2012/066015的方法和装置不促进酰化反应。此外，WO2012/066015的方法仅能够获得不完全酰化的材料，并且仅以沉积过量的脂肪酰氯为代价，该过量需要在过程结束时从材料中去除。
因此，确定必须针对应用于所述羟基化材料的脂肪酰氯调整酰化条件。例如，棕榈酰氯(CH3-(CH2)14-CO-Cl)的饱和蒸气压在160℃的温度下约为107g/m3，在180℃的温度下为205g/m3的数量级。硬脂酰氯(CH3-(CH2)16-CO-Cl)的饱和蒸气压在160℃下约为59g/m3，在180℃下约为117g/m3。因此，应调节所述酰化室中的温度以使所述酰化室的气态气氛中的脂肪酰氯浓度和气态形式的脂肪酰氯分压最大化。气态组合物流也应根据该温度进行调节。
在根据本发明的方法中，特别测量所述酰化室出口处的气态组合物流中的盐酸浓度、所述酰化室出口处的气态组合物流中的脂肪酰氯浓度和所述酰化室的气态气氛中的脂肪酰氯的浓度，并且根据这些测量的结果，调节所述酰化室中的接枝温度(Tg)和/或所述羟基化材料的每单位面积施用的脂肪酰氯的量和/或所述羟基化材料的卷滚速度和/或所述羟基化材料在所述酰化室中、在所述预加热室中和/或在所述再循环室中和/或气态组合物流中的停留时间。
所述酰化室上游的气态组合物流中的低浓度盐酸表明酰化效率差。它可能揭示了将脂肪酰氯应用于所述羟基化材料的错误或所述酰化室中过低的温度值。在所述酰化室上游的气态组合物流中的高浓度盐酸和由于沉积的脂肪酰氯的量可达到的最大理论分压值的数量级指示羟基化材料的最佳反应条件或湿度过高导致脂肪酰氯水解，这对酰化反应不利。
在所述酰化室上游的气态组合物流中低浓度的脂肪酰氯构成脂肪酰氯应用中的错误的指示，要么是最佳反应条件，要么是所述酰化室中的温度过低而不允许进行酰化反应。结合显著浓度的盐酸，如此低浓度的脂肪酰氯指示最佳反应条件。
在所述酰化室上游的气态组合物流中的高浓度脂肪酰氯可能表明上游脂肪酰氯过度沉积，或非最佳反应条件，特别是过高的气态组合物流和/或所述酰化室中的过高温度。测量所述酰化室中脂肪酰氯的浓度可以确定最佳反应条件，即在饱和蒸气压下，但不过量。
所述酰化室中的高浓度脂肪酰氯表明上游过量施用脂肪酰氯，或非最佳反应条件导致大量脂肪酰氯残留在所述酰化材料的表面上，或过低的气态组合物流。
相对于酰化反应的化学计量量的过高浓度的盐酸可能表明脂肪酰氯被羟基化材料中所含的水降解的副反应。
图1中示出了称为酰化反应器1的装置的第一个变体，用于固体材料的酰化，固体材料称为羟基化材料30，带有羟基(-OH)，称为反应生成羟基，其可接近且能够与气态形式的至少一种脂肪酰氯反应。所述酰化反应器1包括用于在位于所述酰化反应器1上游部分的卷轴3和用于收集位于所述酰化反应器1的下游部分的酰化材料的部件4之间卷滚所述羟基化材料30的器件2。所述羟基化/酰化物30、40、41在所述酰化反应器中的卷滚方向由箭头43指示。卷滚器件2适用于使所述羟基化材料30、40、41以可调的卷滚速度卷滚，卷滚速度明显大于30m/分钟，优选大于100m/分钟。上游卷轴3可以是以辊或卷的形式调节的羟基化材料的卷轴并且收集部件4可以是用于卷起和重新卷绕酰化材料41的部件。任何其他形式的卷轴3都是可能的，例如以一连串折叠片的形式调节的羟基化材料的卷轴3。
图1所示的所述酰化反应器1包括称为酰化室5的室，该室界定气态气氛下的内部空间并具有用于所述羟基化材料30进入所述酰化室5的上游入口6和用于准备好在收集部件4上进行调节的酰化材料41的下游出口7。上游入口6和下游出口7各自在所述酰化室5中形成孔口，特别是狭缝，相对于羟基化材料的卷滚横向放置。选择上游入口孔口和下游出口孔口的尺寸以便不妨碍羟基化材料的卷滚并且足够小以允许在所述酰化室5中受控制的气态气氛的限制。所述酰化室5形成气态气氛下的内部空间38、8、39，它们适合于沿卷滚方向43从上游到下游卷滚的所述羟基化/酰化材料30、40、41纵向通过。所述酰化室5具有装置19，9、15，用于加热所述酰化室5的气态气氛。加热器件19、9、15适合于使所述酰化室5的至少一个区域，特别是中心区域8的气态气氛被加热到称为接枝温度(Tg)的温度，该温度低于脂肪酰氯的汽化温度且足以使所述羟基化材料30通过所述酰化室5进行酰化。加热器件19、9、15可以是任何类型。它们可以是热交换器19、9、15，适用于通过传导加热气态气氛。然而，并不妨碍加热器件19、9、15是感应或辐射加热器件。在一个特定的实施方案中，热交换器19、9、15适合于在热梯度上加热所述酰化室5的气氛，通过该热梯度温度在所述酰化室5中从上游到下游增加，至少所述酰化室5的中心部分酰化室保持在所述接枝温度(Tg)。从而优化了显色酰化反应。
图1所示的所述酰化反应器1包括用于将气态组合物流引入所述酰化室5的下游部分的器件11。它们使得可以建立气态组合物流，特别是大气空气流，从下游到上游穿过所述酰化室5并且相对于所述羟基化/酰化材料30、40、41的卷滚方向43逆流。在某些实施方案中，用于引入气流的器件11包括构造成吸入大气空气并且形成经由气流的下游入口47进入所述酰化室5并经由上游出口51离开所述酰化室5的涡轮机。在某些实施方案中，气流的下游入口47与酰化材料的出口狭缝重合7，使得通过用于羟基化材料的出口狭缝7进入所述酰化室5的气流36抵消，特别是完全防止，气态气氛通过狭缝7从所述酰化室5泄漏。用于引入气态组合物流的器件11包括用于调节该流的器件。它们还可以包括用于在将气流引入所述酰化室5之前加热该气流的器件。用于气流进入所述酰化室5的下游入口47形成横向位于所述酰化室5的整个宽度和酰化材料宽度的整个宽度上的狭缝。它允许形成用于在所述酰化室5的整个宽度上散布气流的气刀。没有什么可以阻止用于将气流引入所述酰化室5的下游部分的器件11包括用于吸入所述酰化室5的气态气氛的泵11'，出现在所述酰化室5的气流的上游出口51处。
在图1所示的酰化反应器1中以及在根据本发明的方法的实施过程中，在所述酰化室5中逆流流动的气流形成气刀，调节其流速以足够允许夹带作为酰化反应的结果形成的盐酸，并且足够低以在所述酰化室5的气态气氛中维持足以允许反应的脂肪酰氯的浓度。
气流的上游出口51出现，在适当的情况下由抽吸泵11'夹带，到达用于分析该气流的装置37。分析装置37包括用于分析和定量可能存在于该气流中的化学物质的器件，化学物质特别是气态盐酸、脂肪酰氯和在适当情况下的水蒸气。所述酰化反应器1还包括用于分析和定量离开所述酰化室5的气流中的脂肪酰氯的装置52，该离开气流的组成代表所述酰化室5的气态气氛的组成。这样分析装置37、52连同计算机装置50使得可以控制酰化反应的最佳进程并提供指令以在必要时执行所述酰化反应器1的至少一个控制参数的调整。
所述酰化反应器1还包括用于提取存在于空气流中的气态盐酸的部件24，其相对于气流位于分析装置37的下游20。提取部件24适于从气流中捕集气态盐酸并且将基本上不含盐酸的气流释放到陆地大气中。
图1所示的所述酰化反应器包括用于将脂肪酰氯施加到所述卷滚的羟基化材料30上的装置10。施加器装置10是固定的并且使得可以将脂肪酰氯连续沉积到卷滚的羟基化材料30上。选择施加器装置10以能够在所述羟基化材料30的两个主面上或仅在其一个主面上进行沉积。施加器装置10可包括印刷装置，尤其是苯胺印刷装置或轮转凹版印刷装置。施加器装置10可包括“网纹”辊，其单元尺寸和表面密度适合于待沉积的脂肪酰氯的量。
没有什么可以阻止脂肪酰氯仅沉积到所述羟基化材料的两个主要面中的一个上，所述羟基化材料的另一面在沉积期间用施加到沉积物的相对面的旋转层掩蔽，并且伴随着所述羟基化材料的卷滚。没有什么可以阻止设想用一种材料的涂层涂覆羟基化材料的一个面，特别是具有高旋转流动性的淀粉，其不适合赋予该面疏水性。
所述图1所示的酰化反应器1包括装置26，用于在用于施加脂肪酰氯的装置10的上游加热所述羟基化材料30。该加热装置26是任选的。它适于能够使所述羟基化材料30达到适合于能够随后沉积脂肪酰氯并在其施加到羟基化材料期间将其保持为液体形式的温度。加热装置26可以是任何类型的，尤其是辐射加热装置(例如红外线加热装置)或热交换器。
在根据本发明的酰化反应器1的一个变体(未显示)中，施加器装置可以首先包括上游柔性版印刷装置或轮转凹版印刷装置，用于将脂肪酰氯作为不连续的团块横向沉积在羟基化材料表面上，其次包括用于将脂肪酰氯散布在所述羟基化材料的整个表面上的下游部件。这种铺展部件可以具有与所述羟基化材料接触的表面，所述羟基化材料由具有丝绒丝状元件的丝绒形成。这样的铺展部件使得可以在所述羟基化材料的表面上形成均匀的沉积物，每平方米羟基化材料的脂肪酰氯密度在20mg/m2到1g/m2之间。这种铺展部件可以是“漆辊”类型并且该铺展步骤在40℃到190℃之间的温度下进行。
根据本发明的酰化反应器1的第二变体如图2所示。所述酰化反应器1包括：
-用于卷滚所述羟基化材料30的器件2；
-用于将脂肪酰氯施加到所述卷滚羟基化材料30上的装置10；
-用于在施加脂肪酰氯的装置10上游加热所述羟基化材料30的装置26；
-用于将大气气流引入所述分隔室21并使该气流从下游循环到上游并且相对于所述分隔室21中的所述羟基化/酰化材料30、40、41的卷滚方向43逆流的器件11；
-用于提取存在于气态组合物流中的气态盐酸的部件24，相对于气态组合物流位于分析装置37的下游；
如图1中所描述的。
图1所示的所述酰化反应器1包括分隔室21，分隔室21具有用于所述羟基化材料30进入分隔室21的上游入口22和用于酰化材料41准备在收集部件4中调节的下游出口23。在相对于羟基化/酰化材料的卷滚横向放置的所述分隔室21中，上游入口22和下游出口23各自形成孔口，特别是狭缝。选择上游入口孔口22和下游出口孔口23的尺寸以便不妨碍羟基化材料的卷滚并且足够小以允许在所述分隔室21中控制气态气氛的限制。所述分隔室21由三个并列的隔室16、5、12形成，所述隔室16、5、12适于从上游卷滚到下游的所述羟基化/酰化材料30、40、41一个接一个地通过其中。从上游至下游，分隔室21包括位于所述酰化反应器1的上游部分并形成腔室的第一隔室，称为预加热室16，在用于所述羟基化材料30的入口17和出口18之间具有增加的温度梯度的气态气氛下界定内部空间38。所述预加热室16包括至少一个热交换器19，尤其是多个交换器19，布置在所述预加热室16的内部空间38中。热交换器19适于沿着所述预热梯度加热所述预加热室16的气态气氛。因此，通过被带到所述预热温度(Tp)的所述预加热室16的所述羟基化材料30至少部分被干燥。例如，这样的温度梯度可以从大约大气温度的上游温度，特别是大约40℃，延伸到大约接枝温度(Tg)的下游温度。不用说，该温度梯度的建立考虑了从下游到上游、相对于卷滚羟基化材料30逆流通过所述预加热室16的热气流。
所述分隔室21包括位于所述预加热室16下游的第二隔室。该第二隔室形成所述酰化室5，界定气态气氛下的内部空间8，其可以被加热至所述接枝温度(Tg)，低于每种脂肪酰氯的汽化温度——特别是在150℃到220℃之间，特别是约180℃-并且能够允许通过所述酰化室5的所述羟基化材料30的酰化。所述酰化室5包含至少一个热交换器9，热交换器9布置在所述酰化室5的内部空间8中。热交换器9适于加热，特别是通过对流，将所述酰化室5的气态气氛加热至所述接枝温度(Tg)。
所述分隔室21还包含位于所述酰化室5下游和所述分隔室21下游部分的第三隔室。该第三隔室形成称为再循环室12的室，界定气态气氛下的内部空间39，其可以被加热到一个温度，称为再循环温度(Tr)，低于脂肪酰氯的汽化温度且高于所述接枝温度(Tg)，特别是180℃至240℃之间的温度，特别是约200℃。选择所述再循环温度(Tr)以促进脂肪酰氯在所述再循环室12中的液体/气体转化。
在图2所示的所述酰化反应器1中，在根据本发明的方法的实施过程中，在所述分隔室21中从下游向上游流动的大气气流能够夹带所述再循环室12的气态气氛(和气态形式的脂肪酰氯)进入所述酰化室5。两个室之间的温度下降导致所述酰化室5中的气态脂肪酰氯的部分凝结。向所述酰化室5提供脂肪酰氯改变了所述酰化室5中脂肪酰氯的液/气平衡，促进脂肪酰氯的过渡态和酰化反应。气流还允许将所述酰化室5的气态气氛夹带到所述预加热室16中，使得两个酰化室5和预加热室16之间的温度降低由于所述羟基化材料30的卷滚而导致脂肪酰氯在所述预加热室16中凝结及其再循环到所述酰化室5中。
所述分隔室21包括位于所述再循环室12和所述酰化室5之间的第一分离隔板48。该分离隔板48具有用于所述酰化材料40进入所述再循环室12的孔口13和用于所述酰化材料40从所述酰化室5离开的孔口7。第一分离隔板48还具有用于气态组合物流离开的孔口45，该孔口45与用于所述酰化材料40从所述酰化室5离开的狭缝7重合。这空气出口孔口45允许控制从所述再循环室12流向所述酰化室5的气态组合物流。所述分隔室21包括位于所述酰化室5和所述预加热室16之间的第二分离隔板49。该分离隔板49具有用于使所述羟基化材料40进入所述酰化室5的孔口6和用于使所述羟基化材料30从所述预加热室16离开的孔口18。分离隔板49还具有用于空气离开的孔口46，该孔口46与用于所述酰化材料40进入所述酰化室的狭缝6一致。该孔口46允许从所述酰化室5流到所述预加热室16的气态组合物流的受控通道。
图2所示的所述酰化反应器1在其上游部分，特别是在所述预加热室16的上游部分，包括用于大气空气流的出口51，出现在用于分析该气流的装置37中，如图1中所述。分析装置37包括用于分析和定量可能存在于气态组合物流中的化学物质的器件，化学物质特别是水蒸气、气态盐酸和脂肪酰氯。这种分析装置37可以确定酰化反应的进程是否最佳和/或是否需要调整所述酰化反应器1的至少一个参数。仅为了举例说明，离开所述预加热室16的气态组合物中的高水蒸气含量指示羟基化材料30具有高湿度含量并且需要设想所述预加热室16的温度升高。此外，在所述预加热室16的上游出口51处的气态组合物中的低浓度气态盐酸指示所述酰化反应的非最佳和/或不完全进展。进行的方式是调节所述羟基化材料和/或气流的卷滚速度和/或所述接枝温度(Tg)，例如，使得气态盐酸在气态组合物流中的浓度最大。气流中高浓度的脂肪酰氯一方面可能表明部分酰化，另一方面可能表明过量的脂肪酰氯存在于所述酰化材料上并影响其疏水性的风险。在任何情况下，此类分析都可以客观地调整所述酰化反应器1的控制参数。此类分析可以通过一种或多种本身已知的分析装置进行，例如通过火焰离子化检测器和/或质谱仪。这种调节可以通过用于控制所述酰化反应器1的计算机器件50自动进行。
图3中显示了根据本发明的第四变体的酰化反应器1的细节1。在该细节中，仅显示了所述酰化室5。所述酰化室5在气态气氛下界定内部空间8，其中加热装置9放置在距离穿过所述酰化室5的所述羟基化/酰化材料30、40一定距离处。加热器件9适合于使所述酰化室5的气氛的温度达到所述接枝温度(Tg)。加热器件9不与所述羟基化/酰化材料30、40接触，使得所述材料的加热是在与加热到所述接枝温度(Tg)的气态气氛接触时获得的。所述酰化室5包括位于所述酰化室5的内部空间8中并允许所述羟基化/酰化材料30、40在所述酰化室5中沿非线性路径被引导的导辊25。导辊25可以增加羟基化/酰化材料30、40在所述酰化室5中的停留时间和酰化反应的效率。在所示的实施方案中，所述酰化反应器1包括适合于在所述酰化室5中在基本上平行于羟基化材料30的平面并且基本上与羟基化材料30的卷滚方向43正交的流动方向上形成称为交叉流20的气流的混合器件。选择所述交叉流20以便基本上不改变在所述酰化反应器中从下游流向上游的气态组合物流。不用说，这种用于混合和形成所述交叉流20的器件由计算机装置50控制，使得所述交叉流20中脂肪酰氯的浓度对应于脂肪酰氯在所述接枝温度(Tg)下的饱和蒸气压。
图5示出了固体材料(称为羟基化材料30)酰化过程的变体概览图，固体材料带有羟基(-OH)，已知为反应生成羟基，其可接近并且能够与气态形式的脂肪酰氯29反应。所述羟基化材料30可以是基于纤维素的材料。它可以是纸材料或纸板材料，尤其是瓦楞纸板。它也可以是织物。所述羟基化材料30可具有不规则且非常粗糙的表面状态。它可能是也可能不是多孔的。没有什么可以阻止所述羟基化材料30是具有均匀表面状态且粗糙度很小的压光纸材料。它也可以是无孔羟基化材料，其具有由至少一种带有此类反应生成羟基的聚合物承载的反应生成羟基。这种聚合物可以是PVA(聚乙烯醇)。所述羟基化材料可具有由聚乙烯醇形成的外表面涂层。特别地，它可以是基于纤维素的材料，特别是纸质材料，其已经通过表面施加PVA涂层而变得气密和无孔。所述羟基化材料有利地是柔性的，即它能够在其自身重量的作用下变形。所述羟基化材料可以是交联的纸材料，其中如此交联的纤维素纤维的旋转运动性受到限制并且其中通常的机械强度性能和特别是湿强度性能得到改善。所述羟基化材料可以是与至少一组交联原子交联的纸材料，例如与1-氯-2,3-环氧丙烷(表氯醇)交联的纸材料。
在根据本发明的方法中，所述羟基化材料30，例如宽度被调节为卷的形式，在与位于所述酰化反应器1上游部分的卷轴与用于收集位于所述酰化反应器1下游部分的酰化材料的部件之间的宽度的最大尺寸平行的卷滚方向上卷滚。在根据本发明的方法中，所述卷滚的羟基化材料30经受预热101。该预热101可以通过任何方式进行，例如通过红外辐射使羟基化材料30经受辐射加热。预热101使得可以将所述羟基化材料30的温度升高至促进液体形式的脂肪酰氯28沉积的温度。形成预热的羟基化材料31，其准备接受包含至少一种脂肪酰氯的组合物28。
执行将这种包含至少一种脂肪酰氯的组合物28连续固定沉积到羟基化材料31上的步骤102。沉积组合物28可包含一种或多种脂肪酰氯。它可以仅由至少一种脂肪酰氯或单一脂肪酰氯形成。脂肪酰氯选自由式R-CO-Cl的酰氯形成的组，其中R是碳原子数在17(包括端值)到29(包括端值)之间的烃基链，特别是在21(包括端值)到29(包括端值)之间。脂肪酰氯可以是山萮酰氯(C22H43OCl)、棕榈酰氯(C16H31OCl)和/或硬脂酰氯(C18H35OCl)。沉积组合物28沉积到所述羟基化材料31的两个主面中的一个和/或另一个上。
在根据本发明的方法中，对于在所述接枝温度(Tg)下所述酰化室的气态气氛中的脂肪酰氯的浓度使得气态形式的脂肪酰氯的蒸气压基本上等于在所述接枝温度(Tg)下脂肪酰氯的饱和蒸气压沉积是必要且充分的量的每单位面积的所述羟基化材料30、31的脂肪酰氯沉积在所述羟基化材料31的表面上。特别地，选择使得脂肪酰氯相对于所述羟基化材料30、31的所述反应生成羟基稍微化学计量过量的量的脂肪酰氯被沉积。例如，在每单位面积的所述羟基化材料30、31上沉积可以与羟基化材料30、31的相同面积反应的脂肪酰氯最大量的1.5倍量级的量的脂肪酰氯材料。特别地，所述羟基化材料30、31的这种表面沉积是在每平方米羟基化材料30、31沉积的脂肪酰氯的量为20mg/m2和1g/m2之间的情况下进行的。
在图5所示的实施方案中，液体形式的脂肪酰氯在进入所述酰化室之前被施加到所述羟基化材料的表面。然而，没有什么可以阻止设想在所述预加热室16中干燥所述羟基化材料的阶段104期间将液体形式的脂肪酰氯施加到所述羟基化材料的表面。没有什么可以阻止设想在所述接枝温度(Tg)或接近所述接枝温度(Tg)的温度下将液体形式的脂肪酰氯施加到在所述酰化室中卷滚的所述羟基化材料的表面。
在根据本发明的酰化方法的某些实施方案中，步骤102包括通过选自柔版印刷装置和轮转凹版印刷装置的印刷装置沉积脂肪酰氯组合物28。通过这种沉积，形成被称为印刷材料32的材料，其涂有脂肪酰氯并且其中酰氯以不连续团块的形式散布在所述印刷材料32的表面上。当使用这种印刷装置进行沉积时，进行铺展和均匀化该沉积物的步骤103。该铺展步骤通过借助于铺展部件的表面刷洗来执行，该铺展部件具有由丝绒形成的接触表面，该丝绒具有对脂肪酰氯不反应的丝绒丝状元件。
通过该铺展步骤103，形成了涂有脂肪酰氯的均质和均匀沉积物的羟基化材料33。凭借其卷滚，涂层材料33被引入所述预加热室16，其气态气氛沿着从上游到下游增加的温度梯度被加热。这导致通过失去蒸气形式的水来干燥所述涂层材料33的阶段104。在所述预加热室16中形成的水蒸气由在所述分隔室21中相对于涂层材料33逆流流动的气流输送。该干燥阶段导致基本脱水的材料34。由于其卷滚，将脱水材料34引入所述酰化室5中，使其达到所述接枝温度(Tg)。
作为其卷滚的结果，所述脱水材料34与所述酰化室5的气体气氛接触，其具有的气态脂肪酰氯的分压基本上等于脂肪酰氯在所述接枝温度(Tg)下的饱和蒸气压。气态形式的脂肪酰氯29与所述脱水材料34反应，通过显色酰化反应形成酰化材料40。作为该反应的结果，盐酸35被释放到所述酰化室5的气态气氛中。由此形成的盐酸被来自所述再循环室12并且沿所述预加热室16的方向在所述酰化室5中流动的气流36夹带。从所述酰化室5中夹带出的盐酸35促进了酰化反应。由于相对于脱水/酰化材料34、40的卷滚逆流流动的气态组合物流36具有气态脂肪酰氯29的分压这样的事实，因此在所述酰化室5中通过发色合成进行的酰化反应得以维持，气态脂肪酰氯29的分压低且有助于将沉积在羟基化/酰化材料上的液态形式的脂肪酰氯转变为气态。
作为其卷滚的结果，酰化材料40被引入所述再循环室12中，所述再循环室12在保持在高于所述接枝温度(Tg)但低于所述至少一种酰氯的汽化温度的所述提取温度(Te)的气态气氛下界定内部空间8。由于所述酰化室5和所述再循环室12之间的气态气氛温度升高，脂肪酰氯能够在提取阶段106期间在所述再循环室12的气态气氛中从液态转变为气态且被空气流36夹带到所述酰化室5。这导致在所述酰化材料40上提取液体形式的脂肪酰氯并将气态和反应形式的脂肪酰氯再循环到处于接枝温度(Tg)下的所述酰化室5中。在提取阶段106结束时形成基本上不含游离脂肪酰氯的酰化材料41。
在一个未显示的实施方案中，所述再循环室的气态气氛经受促进液体脂肪酰氯蒸发的混合处理。在另一个未显示的实施方案中，将气刀，特别是称为提取刀的热气刀，施加到所述再循环室下游的所述酰化材料。所述提取刀确保从所述酰化材料中尽可能定量地去除残留的脂肪酰氯。在某些实施方案中，所述提取刀和气态组合物流由共同的气流形成。
在根据本发明的方法中，气态组合物流36，特别是大气空气流36，被引入所述分隔室21的下游部分，并在所述分隔室21中相对于所述羟基化/酰化材料30、40的卷滚方向43逆流流动。空气流36在与加热器件15接触时在所述再循环室12中流动，由此气态组合物流36达到所述再循环温度(Tr)。气流36的流动方向在图5中由虚线箭头表示。适当时预热的空气流36被引入所述再循环室12，其气态气氛保持在所述提取温度(Te)。在所述提取温度(Te)下穿过所述再循环室12的空气流36变得充满气态形式的脂肪酰氯，其在气态气氛中的分压必然小于(由于提取温度(Te)))饱和蒸气压。其将气态形式的脂肪酰氯夹带入所述酰化室5中，其分压必然大于所述接枝温度(Tg)下的饱和蒸气压，导致脂肪酰氯在所述酰化室5中凝结并再循环脂肪酰氯进入所述酰化室5。由于酰化反应形成的盐酸35被空气流36夹带到所述预加热室16。在所述预加热室16中，气态形式的脂肪酰氯的饱和蒸气压由于所述预热梯度减少，并且脂肪酰氯从气态转变为液态，使得液体形式的脂肪酰氯再循环到所述酰化反应器1中。气态形式脂肪酰氯中贫化并且盐酸35中富化的空气流36形成气态组合物流，称为盐酸组合物42，其包含盐酸35和不适合排放到陆地大气中的脂肪酰氯。在根据本发明的方法的某些有利实施方案中，进行阶段108分析所述盐酸组合物42的组分，特别是脂肪酰氯的定量分析。这种分析108的结果允许调整该方法和所述酰化反应器1的至少一个控制参数。执行捕获存在于所述盐酸组合物42中的盐酸和产生适合排放到陆地大气中或再循环到根据本发明的所述酰化反应器1中的气态组合物流36的阶段107。
在根据本发明的方法中，存在于离开所述分隔室的大气气流中的气态脂肪酰氯被量化。这种量化使得可以揭示过量的脂肪酰氯沉积在所述羟基化材料上和/或脂肪酰氯的再循环中的错误。
根据本发明的方法可以形成疏水性酰化材料。所述酰化材料的疏水性由沉积在所述酰化材料上的一滴纯水的接触角值限定，接触角是酰化材料的主平面与水滴在酰化材料上的接触点处水滴表面的右切线之间形成的角。通常，通过根据本发明的方法获得的酰化材料的接触角值在90°和150°之间，150°的接触角值对应于特别疏水和防水的酰化材料。酰化的质量和所述酰化材料的疏水性可以通过评估在室温下保持90°到150°之间的该接触角值的时间来定性。酰化的质量和所述酰化材料的疏水性也可以通过“水袋的密封性测试”来鉴定，其中通过测量失水量(考虑到蒸发)观察由所述酰化材料形成的水袋的密封性)。酰化的质量和所述酰化材料的疏水性也可以通过防水性来鉴定，即所述酰化材料允许在所述酰化材料的表面上形成的水滴在表面上卷滚的性质，附着或不附着在酰化材料的表面。令人满意的防水性对应于约150°的接触角。
实施例1–比较用硬脂酰氯浸渍或未用硬脂酰氯浸渍的羟基化材料通过用硬脂酰氯饱和的空气流进行的酰化
将含有几片浸渍有作为硬脂酰氯扩散剂的质量比例为2％的硬脂酰氯的相同的非织造聚合物材料的密闭容器置于保持在160℃的烘箱中。30分钟后，液态硬脂酰氯与气态硬脂酰氯达到平衡，引入两片纤维素基吸收性厨房卷纸，一片装有硬脂酰氯，另一片未装有硬脂酰氯。将两片吸水厨房卷纸在密闭容器中放置2分钟。从容器中取出两片。它们的疏水性通过所述“水袋密封性测试”进行分析。最初用硬脂酰氯浸渍的那片呈现出完美的疏水性，并随着时间的推移保持完全不透水性。相比之下，最初未用硬脂酰氯浸渍的那片在所述密封性测试期间仅表现出轻微的疏水性且不密封。这个实施例表明，将用硬脂酰氯饱和的气相与一片未装载试剂的纸接触，可以实现纸样品的接枝，但效率较低。相反，装满试剂并放置在充满试剂的腔室中的纸样反应非常令人满意。
实施例2–比较用硬脂酰氯浸渍的羟基化材料通过未被硬脂酰氯饱和的空气流的酰化
将一片以0.5％重量/重量的比例浸渍硬脂酰氯的纤维素基吸水卷纸放在用作气流发生器的真空吸尘器的端件，然后在大约150℃的温度下通过吹风机推动空气加热。然后将吸水卷纸放入温度保持在150℃的烘箱中，然后通过将其浸入水中来测试其疏水性。对应于真空吸尘器端件应用的区域看起来仅略微疏水和潮湿，端件的周边区域表现出完全疏水。该实施例表明，将不含硬脂酰氯的气态组合物流施加至纸类纤维素基材料导致硬脂酰氯的去除并且不允许酰化。
实施例3–比较通过接触热表面加热对硬脂酰氯浸渍的羟基化材料的酰化作用的影响和不接触热表面加热对硬脂酰氯浸渍的羟基化材料的酰化作用的影响
将一片浸渍有硬脂酰氯的纤维素基吸水厨房卷纸放置在坚硬的平坦表面上，并将在200℃温度下加热的熨斗施加到所述片的上表面。立即观察到纤维素基吸收性厨房卷纸片的褐变。为了进行比较，将一片相同的浸有硬脂酰氯的纤维素基吸水厨房卷纸放在温度保持在200℃的烘箱中。在相同的加热时间下没有观察到褐变。此实施例表明，一片纤维素基材料在存在盐酸的情况下经受高温会发生降解，而放置在相同温度下的热气相中的同等材料则不会出现这种降解，并且会保持完好无损。
实施例4–下面描述了根据本发明的方法的实施例。将基重为100g/m2、宽度为2m的作为羟基化材料的一幅纸以10m/s的速度卷滚通过气氛保持在180℃温度的酰化室。所述酰化室中宽度的卷滚速度为10m/s。在所述酰化室的上游，以每平方米(m2)卷纸0.2g硬脂酰氯的比例，将一定量的液体形式的硬脂酰氯连续施加到卷纸的一个面上。因此每秒沉积4g硬脂酰氯。在所述酰化室中建立相对于纸逆流流动的作为气态组合物的10L/s的大气空气流。所述酰化室中的气流每秒夹带1.17g气态硬脂酰氯，气流中气态硬脂酰氯的比例为0.117g/L，考虑到气态硬脂酰氯在饱和蒸气压下的浓度为在180℃的温度下为117g/m3。残留在纸上的非气态硬脂酰氯通过经液/气过渡态而与纸的所述反应生成羟基反应。在此反应期间，0.28g/s的气态盐酸以0.028g/L的比例释放到气态组合物流中。
由于酰化反应而释放到空气流中的盐酸的连续测定构成了酰化反应进展的可靠指标。低浓度代表低效率的接枝反应。高浓度可能表示硬脂酰氯的异常降解，例如纸的湿度过高。
测定酰化反应器不同区域中硬脂酰氯的浓度也可以对酰化过程进行化学“监测”。酰化室的气体气氛中硬脂酰氯的浓度低于饱和蒸气压对应的浓度可能表明沉积在纸表面上的硬脂酰氯的量不足或空气流过高。离开所述酰化室的空气流中的硬脂酰氯浓度过高可能表明硬脂酰氯过度沉积。连续测定整个酰化反应器和工艺不同阶段过程中盐酸和硬脂酰氯的浓度对于控制和优化该反应的条件至关重要。
为了优化酰化反应，显著调节该幅纸张的卷滚速度、接枝温度(Tg)和气流，使得释放到从所述酰化室逸出的空气流中的盐酸浓度趋于尽可能接近地对应于沉积在纸表面上的硬脂酰氯的量，表明最佳反应产率。这种对应使得可以确定反应是否最佳地进行并且在适当的情况下优化其进程。考虑到沉积的硬脂酰氯的量，释放到空气流中的气态盐酸浓度低于最大理论浓度，构成非最佳反应条件的指标。这些非最佳反应条件可能与酰化室中硬脂酰氯的浓度低于对应于饱和蒸气压的浓度相关联。该硬脂酰氯的浓度通过常规分析手段在所述酰化室中测量，例如使用火焰离子化检测器。然后应调节所述酰化室中的气体气氛和/或气流的温度和/或所述酰化室中的该幅纸张的卷滚速度。没有什么可以阻止设想通过棒进料增加该幅纸张在所述酰化室中行进的路径长度来增加该幅纸张在所述酰化室中的停留时间。同时分析夹带在空气流中的盐酸浓度和硬脂酰氯浓度允许对酰化反应器的控制参数和酰化过程的控制进行最佳调整。
特别地，根据所用的脂肪酰氯控制所述酰化室中的所述接枝温度(Tg)、所述再循环室中的所述提取温度(Te)和/或所述预热梯度是必要的。在这方面，硬脂酰氯的饱和蒸气压在160℃时仅为59g/m3，但在180℃时为117g/m3。棕榈酰氯的饱和蒸气压在160℃时为107g/m3，在180℃时为205g/m3。精细控制所述酰化室中气体的热条件和流变条件对于考虑这些变化是必不可少的。
并行地，检测到在所述酰化室上游的空气流中夹带的高浓度硬脂酰氯构成非最佳反应条件或硬脂酰氯过度沉积的指标。然而，检测到在所述酰化室上游的空气流中夹带的低浓度硬脂酰氯，结合盐酸浓度倾向于尽可能接近地对应于沉积在该幅纸张上的硬脂酰氯的量构成优化反应条件的指标。
除了上文所描述的之外，本发明可以是许多变体和应用的主题。特别地，不言而喻，除非另有说明，否则不得将上文描述的每个实施方案的各种结构和功能特征视为彼此组合和/或严格和/或不可分割地联系，而是相反，作为简单的并列。此外，上文描述的各种实施方案的结构和/或功能特征可以完全或部分地形成任何不同并列或任何不同组合的主题。

Claims (14)

1.用于固体材料的酰化的方法，所述固体材料称为羟基化材料(30)，带有羟基(-OH)，所述羟基称为反应生成羟基，其是可接近的并能够与气态形式的至少一种脂肪酰氯反应(29)，其中：
-所述羟基化材料(30)卷滚通过称为酰化室(5)的室，界定气态气氛下的内部空间；
-将液体形式的脂肪酰氯(28)施加到所述卷滚羟基化材料(30)的表面；
-加热所述酰化室(5)的气态气氛，使得在所述酰化室(5)中与所述卷滚羟基化材料(30)接触的气态气氛的温度处于低于脂肪酰氯的汽化温度且足以使通过所述酰化室(5)的所述羟基化材料(30)进行酰化的称为接枝温度(Tg)的温度；
-保持气态组合物流在所述酰化室(5)中相对于所述卷滚羟基化材料(30)逆流地从下游流向上游；
由此：
o称为所述酰化材料(40)的卷滚材料是通过在所述酰化室(5)中所述反应生成羟基的至少一部分与气态形式的脂肪酰氯(29)之间发生共价接枝而由于酰化反应形成的；以及
o由于酰化反应产生的盐酸(35)被气态组合物流从下游夹带到上游；
其特征在于，调整所述气态组合物流(36)使得所述脂肪酰氯保持在所述酰化室(5)的气态气氛中，其浓度使得气态形式的脂肪酰氯(29)存在于所述酰化室(5)的气态气氛中，其中分压基本上等于所述脂肪酰氯在所述接枝温度(Tg)下的饱和蒸气压。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在选自离开所述酰化室(5)的气态组合物流(36)和所述酰化室(5)的气态气氛中的至少一种流体中对所述脂肪酰氯和所述盐酸(35)进行定量；以及
其中至少一个所述参数选自以下组成的组：
-所述卷滚羟基化材料(30)的每单位面积上施用的所述脂肪酰氯(28)的量；
-所述羟基化材料(30)通过所述酰化室(5)的卷滚速度；
-所述羟基化材料(30)在所述酰化室(5)中的停留时间；
-气态组合物流(36)；
-气态组合物(36)的温度；以及
-在所述酰化室(5)中的所述接枝温度(Tg)；
根据此定量对所述参数进行调整，从而在所述酰化室(5)上游的气态组合物流(36)中：
■使气态盐酸(35)的浓度最大化；以及
■使脂肪酰氯的浓度最小化。
3.根据权利要求1和2中任一项的方法，其特征在于，所述卷滚酰化材料(40)经受过量脂肪酰氯的再循环，其中：
-所述卷滚酰化材料(40)通过称为再循环室(12)的室，该室位于所述酰化室(5)的下游并且界定气态气氛下的内部空间；
-使所述再循环室(12)的气态气氛达到高于所述接枝温度(Tg)和低于每种脂肪酰氯的汽化温度的温度，称为提取温度(Te)；
-气态组合物流(36)在所述再循环室(12)中相对于所述酰化材料(40)的卷滚逆流流动，然后在所述酰化室(5)中流动，使得通过所述酰化材料(40)夹带进入所述再循环室(12)且由于所述提取温度(Te)而蒸发的过量脂肪酰氯(28)以气态形式再循环到所述酰化室(5)中。
4.根据权利要求1至3中任一项的方法，其特征在于，卷滚羟基化材料(30)在被称为预加热室(16)的室中进行预热，所述预加热室布置在所述酰化室(5)的上游并且界定气态气氛下的内部空间，所述内部空间适合于所述卷滚羟基化材料(30)从中通过；
所述预加热室(16)的气态气氛具有增加的温度梯度，称为预热梯度，位于所述羟基化材料进入所述预加热室(16)的上游入口(17)与所述羟基化材料朝向所述酰化室(5)的下游出口(18)之间。
5.根据权利要求3和4所述的方法，其特征在于，所述羟基化/酰化材料(30、40)卷滚通过分隔室(21)，在所述分隔室(21)的上游入口(22)和下游出口(23)之间，其中：
-所述分隔室(21)的第一隔室由位于所述分隔室(21)上游部分的所述预加热室(16)形成；
-所述分隔室(21)的第二隔室由位于所述分隔室(21)下游部分的所述再循环室(12)形成；以及
-所述分隔室(21)的第三隔室由位于所述预加热室(16)与所述再循环室(12)之间的所述酰化室(5)形成；
使得所述羟基化/酰化材料(30，40)从上游到下游依次通过所述预加热室(16)、所述酰化室(5)和所述再循环室(12)。
6.装置，称为酰化反应器(1)，用于固体“羟基化”材料(30)的酰化，所述固体“羟基化”材料带有羟基(-OH)，称为反应生成羟基，其是可接近的并能够与气态形式的脂肪酰氯(29)反应，所述酰化反应器(1)包括：
-用于在位于所述酰化反应器(1)上游部分的所述羟基化材料(30)的卷轴(3)和用于收集位于所述酰化反应器(1)下游部分的酰化材料的部件(4)之间卷滚所述羟基化材料(30)的器件(2)；
-称为所述酰化室(5)的室；
o适合于在所述酰化室(5)的上游入口(6)和下游出口(7)之间卷滚的所述羟基化材料(30)从中通过；
o界定气态气氛下的空间(8)；以及
o配备用于在低于脂肪酰氯的汽化温度并且能够使通过所述酰化室(5)的所述羟基化材料(30)酰化的称为接枝温度(Tg)的温度下加热该气态气氛的器件(9)；
-用于将液体形式的脂肪酰氯施加到所述卷滚羟基化材料(30)的表面的装置(10)，施加器装置(10)位于所述酰化室(5)的上游；以及
-用于建立气态组合物流(36)的器件(11)，所述气态组合物流适于使得气态组合物流从所述酰化室的下游到上游并且相对于所述羟基化材料(30)的卷滚的逆流方向通过所述酰化室(5)；
其特征在于，该装置包括用于调节所述气态组合物流的器件，所述气态组合物适于在所述酰化室的气态气氛中维持脂肪酰氯的浓度，使得气态形式的脂肪酰氯(29)存在于所述酰化室(5)的气态气氛中，其中分压基本上等于脂肪酰氯在所述接枝温度(Tg)下的饱和蒸气压。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，该装置包括分析装置(37)，所述分析装置适用于分析和量化存在于所述气态组合物流中的化学物质，所述分析装置(37)能够产生代表气态组合物流中脂肪酰氯浓度和盐酸(35)浓度的量化数据。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，该装置包括被配置为接收所述量化数据的计算机器件(50)并且使用这些量化数据来控制选自下由以下部件形成的组的所述酰化反应器(1)的所述部件中的至少一个部件：
-用于卷滚所述羟基化材料(30)的器件(2)；
-用于将脂肪酰氯施加到所述羟基化材料(30)的表面的装置(10)；
用于将所述酰化室(5)的气氛加热至所述接枝温度(Tg)的器件(9)；
-用于将所述再循环室(12)的气态气氛加热到所述再循环温度(Tr)的器件；
-用于在所述预热梯度上加热所述预加热室(16)的气态气氛的器件；
-用于建立所述气态组合物流(36)的器件(11)；以及
-用于控制所述气态组合物(36)的温度的器件。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的装置，其特征在于，该装置包括称为再循环室(12)的室，该室布置在所述酰化室(5)的下游，界定气态气氛下的空间(39)并适合于在所述再循环室(12)的上游入口(13)和下游出口(14)之间卷滚的所述酰化材料(40)从中通过，
所述酰化室(5)和所述再循环室(12)与气态组合物连通，使得从所述酰化反应器(1)的下游到上游通过所述酰化室(5)的气态组合物流首先通过所述再循环室(12)，然后通过所述酰化室(5)，并且相对于所述酰化材料(40)的卷滚逆流；
所述再循环室(12)包括用于将所述再循环室(12)的气态气氛加热到高于所述接枝温度(Tg)且低于所述脂肪酰氯的汽化温度的称为提取温度(Te)的温度的器件(15)。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的装置，其特征在于，该装置包括称为预加热室(16)的室，所述室布置在所述酰化室(5)的下游，其适合于使在所述预加热室(16)的上游入口(17)和下游出口(18)之间卷滚的所述所述羟基化材料从中通过并界定气态气氛下的内部空间(38)；
所述预加热室(16)配备有用于沿着增加的温度梯度加热所述预加热室(16)的气态气氛的器件(19)所述增加的温度梯度称为预热梯度，位于所述羟基化材料进入所述预加热室(16)的上游入口(17)和所述羟基化材料离开所述预加热室(16)的下游出口(18)之间。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的装置，其特征在于，该装置由分隔室(21)形成，在所述分隔室(21)的入口(22)和出口(23)之间卷滚的所述羟基化/酰化材料(30、40)纵向通过该分隔室(21)，所述分隔室(21)的第一隔室由位于所述分隔室(21)的上游部分的所述预加热室(16)形成，所述分隔室(21)的第二隔室由位于所述分隔室(21)下游部分的所述再循环室(12)形成，所述分隔室(21)的第三隔室由位于分隔室(21)的中间部分中的所述酰化室(5)形成，所述中间部分位于所述预加热室(16)和所述再循环室(12)之间。
12.根据权利要求6至11中任一项所述的装置，其特征在于，该装置配备有用于保留夹带在气态组合物流(36)中的盐酸并用于释放基本上不含盐酸的气态组合物流的部件(24)。
13.根据权利要求6至12中任一项所述的装置，其特征在于，所述预加热室(16)、所述酰化室(5)和所述再循环室(12)中的至少一个配备有用于引导在酰化反应器(1)中卷滚的羟基化/酰化材料(30、40)的多个辊(25)，所述辊定位以沿非线性路径引导卷滚的羟基化/酰化材料(30、40)。
14.根据权利要求6至13中任一项所述的装置，其特征在于，用于将液体形式的脂肪酰氯施加到所述羟基化材料(30)的表面的装置(10)包括用于在所述羟基化材料(30)表面上散布脂肪酰氯的装置(27)，所述散布装置(27)是旋转式散布装置，其具有由设置有丝绒丝状元件的丝绒形成的涂抹表面，该丝绒丝状元件对脂肪酰氯不发生反应并且能够：
o通过与所述脂肪酰氯接触来吸收脂肪酰氯；以及
o通过所述绒丝状元件与所述羟基化材料的接触，在所述羟基化材料接触时释放脂肪酰氯。
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