DE10057799A1 - Verfahren zur Reinigung von nichtionischen Alkylcelluloseethern - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von nichtionischen Alkylcelluloseethern, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man den nichtionischen Alkylcelluloseether in einem geeigneten Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch auflöst, dann die Rückstände entfernt und anschließend den Alkylcelluloseether vom Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch abtrennt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung nichtionischer Alkylcelluloseether im Rahmen ihrer Aufarbeitung, das über eine Kombination aus Lösung der Alkylcelluloseether in Wasser oder Wasser-Lösungsmittel-Gemischen, Abtrennung unlöslicher Rückstände und nachgeschaltete Abtrennung der Alkylcelluloseether vom Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemisch zu Produkten führt, die sich rückstandsfrei lösen.

Die Herstellung von Celluloseethern mit einheitlichen oder unterschiedlichen Substituenten ist bekannt (siehe z. B. Ullmann's Enzyklopädie der Technischen Chemie, Bd. 9, "Celluloseether", Verlag Chemie, Weinheim, 4. Auflage, 1975, S. 192ff; K. Engelskirchen: "Polysaccharid-Derivate" in Houben Weyl, Bd. E20/III, 4. Auflage, Georg Thieme-Verlag, Stuttgart, 1987, S. 2042ff).

Zur Herstellung dieser Celluloseether, wie zum Beispiel Methylcellulose, Methylhydroxyethylcellulose, Methylhydroxypropylcellulose oder Ethylhydroxyethylcellulose, wird das Ausgangsmaterial, der Zellstoff, zunächst zur Vergrößerung der Oberfläche gemahlen, wobei die Teilchengröße in der Regel kleiner als 2,5 mm, möglichst sogar kleiner als 1 mm sein sollte. Das resultierende, voluminöse Zellstoffpulver wird durch Zugabe von Base, wie zum Beispiel NaOH, KOH, LiOH oder Ammoniumhydroxide, in fester oder flüssiger Form, in "Alkalicellulose" überführt. Es schließt sich, mit oder ohne Isolierung der Alkalicellulose, eine ein- oder mehrstufige, kontinuierliche oder diskontinuierliche Veretherung mit den entsprechenden Reagenzien an. Die resultierenden Celluloseether werden mit Wasser oder geeigneten Lösungsmittelgemischen auf bekannte Weise von Reaktionsnebenprodukten gereinigt, getrocknet und gemahlen und wahlweise mit anderen Komponenten abgemischt.

Lösungen so hergestellter Alkylcelluloseether liefern in der Regel unlösliche Rückstände zwischen 0,1 und 20 Gew.-%, bezogen auf die eingesetzte Menge Alkylcelluloseether. Die absolute Rückstandshöhe wird wesentlich beeinflusst durch Veretherungsart, Veretherungshöhe sowie Gleichmäßigkeit der Substituentenverteilung entlang des Anhydroglycose-Grundgerüstes.

Die unlöslichen Rückstände bestehen hauptsächlich aus Zellstofffasern und/oder Quellkörpern. Bei den Zellstofffasern handelt es sich um niedrig veretherte Bestandteile des Zellstoffes, deren Faserstruktur praktisch vollständig erhalten ist und deren Hydroxygruppen für das Lösungsmittel, im allgemeinen Wasser, nicht zugänglich sind, da sie über feste intra- und/oder intermolekulare Wasserstoffbrücken in ein dichtes Netzwerk eingebunden sind. Quellkörper treten bei ausreichender, aber ungenügend gleichmäßiger Veretherung auf. Die polaren Gruppen des Celluloseethers sind zwar in weiten Bereichen für die Ausbildung einer Hydrathülle zugänglich, einige Bereiche der Polymerketten sind jedoch so niedrig substituiert bzw. der fibrilläre Charakter ist noch erhalten, so dass eine vollständige Solvatation der Polymermoleküle verhindert wird. Quellkörperrückstände treten in zunehmendem Ausmaß bei Erhöhung des durchschnittlichen Polymerisationsgrades des verwendeten Zellstoffes auf.

Wesentliche Kriterien der Produktqualität von Alkylcelluloseethern sind unter anderem die Rückstandshöhe in wässriger Lösung sowie der damit in der Regel korrelierende Filterrückstand.

Die Produktqualität kann bei der Herstellung der Alkylcelluloseether insbesondere durch den Vorgang des Aufschlusses des Zellstoffes durch eine starke Base, die sogenannte Alkalisierung, beeinflusst werden. Hier muss großer Wert auf eine ausreichende Homogenisierung des heterogenen Systems gelegt werden.

Die über Wasserstoffbrückenbindungen eng verknüpften Polymerketten des eingesetzten Zellstoffes werden durch die Einwirkung der Base mindestens partiell gelöst und die fibrilläre Struktur so aufgeweitet, dass die Hydroxygruppen des Anhydroglycose-Grundgerüstes für die Reagenzien, mit denen sie umgesetzt werden sollen, zugänglich gemacht und durch Deprotonierung aktiviert werden.

Je nach Herkunft, Art und Vorbehandlung besitzt Zellstoff einen unterschiedlichen Kristallinitätsgrad. Dieser beschreibt das Verhältnis zwischen kristallinen und amorphen Bereichen des Zellstoffes und kann als ungefähres Maß für eine Abschätzung herangezogen werden, wie einfach ein Zellstoff sich aufschließen lässt. So sind die Hydroxygruppen von Linters-Zellstoffen, die in der Regel einen hohen Kristallinitätsgrad aufweisen, für das Alkali schwer zugänglich. Ein ausreichender Aufschluss benötigt eine vergleichsweise lange Zeit oder eine große Alkalimenge, verglichen mit dem Aufschluss eines amorpheren Holzzellstoffes.

Über die Reaktionsbedingungen, eine geeignete Reaktionsführung sowie Art und Höhe einer Mischveretherung kann neben der absoluten Höhe der Substitution auch die gleichmäßige Verteilung der Substituenten in gewissem Maße beeinflusst werden. Unabhängig von der gezielten Beeinflussung dieser Parameter ist es jedoch bei der Herstellung von Alkylcelluloseethern nach dem Stand der Technik praktisch unmöglich, Produkte herzustellen, die sich rückstandsfrei lösen. Ein geringer Restrückstand bleibt.

Für bestimmte Anwendungen von Celluloseethern, insbesondere im Pharma-Bereich (Coating von Tabletten) oder bei der Polymerisation (Herstellung durchsichtiger Folien) ist es jedoch sehr wichtig, dass die aus den Celluloseethern hergestellten Lösungen möglichst geringe unlösliche Bestandteile aufweisen, da insbesondere Fasern bei der Filmbildung zu einer unregelmäßigen Oberfläche führen können oder in durchsichtigen Folien zu unerwünschten Feststoffeinschlüssen führen.

Nichtionische Celluloseether mit einem Flockungspunkt unterhalb der Siedetemperatur von Wasser werden in der Regel von Reaktionsnebenprodukten und Salzen gereinigt, indem sie mit heißem Wasser oder Wasser-Lösungsmittel- Gemischen behandelt werden (siehe z. B. Ullmann's Enzyklopädie der Technischen Chemie, Bd. 9, "Celluloseether", Verlag Chemie, Weinheim, 4. Auflage 1975, S. 192ff). Die Celluloseether sind zu jedem Zeitpunkt während der Aufarbeitung ungelöst oder maximal angequollen, verlieren jedoch nicht ihre Festkörper-ähnliche Konsistenz.

In der WO-A-98/31710 wird ein Verfahren zur Herstellung von feinteiligen Polysaccharidderivaten beschrieben, bei dem die Celluloseether in einer ausreichenden Menge Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch gequollen oder gelöst werden, so dass übergeordnete Strukturen weitgehend aufgehoben werden. Das vorbehandelte Material wird dann mit einer Mahltrocknungsvorrichtung oder durch Dispergieren in einem nichtlösenden Umgebungsmedium in ein feinteiliges Pulver überführt.

In der JP-A-101287701 werden Celluloseether mit Wasser versetzt, um emulsifizierte Flüssigkeiten geringer Viskosität zu erhalten, die dann sprühgetrocknet werden. Es resultieren feine Celluloseetherpulver mit enger Korngrößenverteilung.

Nachteilig an den bekannten Verfahren ist, dass die Celluloseether nicht von unlöslichen, Cellulosefaser-ähnlichen Bestandteilen geringer Veretherung getrennt werden. Es resultieren Produkte, deren Lösungen Rückstände aufweisen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war daher die Entwicklung eines Verfahrens zur Reinigung von nichtionischen Alkylcelluloseethern, das rückstandsfreie Lösungen liefert.

Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein Verfahren zur Reinigung von nichtionischen Alkylcelluloseethern, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man den nichtionischen Alkylcelluloseether in einem geeigneten Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch auflöst, dann die Rückstände entfernt und anschließend den Alkylcelluloseether vom Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch abtrennt. Es resultieren Alkylcelluloseether in fester Form, welche sich rückstandsfrei auflösen.

Als Kriterium für die Rückstandsfreiheit kann die Höhe des Filterrückstandes verwendet werden. Diese soll weniger als 0,1 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 0,09 Gew.-% und besonders bevorzugt weniger als 0,08 Gew.-%, bezogen auf den trockenen Celluloseether, korrigiert um die Feuchte, betragen. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gereinigten Celluloseether besitzen gegenüber den nach dem Stand der Technik gereinigten Celluloseethern einen um mindestens 60% reduzierten Filterrückstand.

Bevorzugte, nichtionische Alkylcelluloseether sind Methylcellulose, Methylhydroxyethylcellulose, Methylhydroxypropylcellulose, Ethylhydroxyethylcellulose und Ethylhydroxypropylcellulose.

Besonders bevorzugt als Lösungsmittel ist Wasser.

Ebenso verwendet werden können Gemische aus Wasser und organischen Lösungsmitteln, wie z. B. Methanol oder Ethanol, in geeigneten Verhältnissen. Geeignet bedeutet in diesem Zusammenhang ein Verhältnis, das in der Lage ist, den entsprechenden Alkylcelluloseether aufzulösen. Bevorzugt wird ein Lösungsmittelgemisch, das maximal 80% Methanol oder Ethanol und mindestens 20% Wasser enthält.

Auch können Lösungsmittelgemische aus Methanol mit Dichlormethan, Chloroform, Kohlenstofftetrachlorid, Dichlorethan, Trichlorethan oder Chlorbenzol in geeigneten Verhältnissen eingesetzt werden. Bevorzugt sind hier Lösungsmittelgemische, die 20 bis 60% Methanol enthalten. Ebenfalls eingesetzt werden können Lösungsmittel­ gemische aus Ethanol mit Dichlormethan, Chloroform, Kohlenstofftetrachlorid, Dichlorethan, Trichlorethan oder Chlorbenzol. Bevorzugt sind hier Lösungsmittelgemische, die 25 bis 55% Ethanol enthalten.

Das Gewichtsverhältnis von Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemisch zu nichtionischem Alkylcelluloseether wird in Abhängigkeit vom durchschnittlichen Polymerisationsgrad des Alkylcelluloseethers so gewählt, dass die Viskosität der resultierenden Lösung, von der die Rückstände abzutrennen sind, 20000 mPa.s, gemessen nach Höppler, nicht überschreitet.

Um die Handhabung der Celluloseether-Lösung im Rahmen der Aufarbeitung zu vereinfachen, sollte die Viskosität der Lösung vorzugsweise unter 10000 mPa.s und besonders bevorzugt unter 5000 mPa.s liegen. Je geringer die durchschnittliche Polymerkettenlänge des Alkylcelluloseethers ist, desto geringer ist die resultierende Viskosität der Lösung und desto geringer kann das Gewichtsverhältnis von Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch zu Alkylcelluloseether gewählt werden.

Die Abtrennung der im Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch enthaltenen, unlöslichen Rückstände kann durch gängige Abtrennverfahren wie z. B. Filtration, Zentrifugation oder Dekantieren erfolgen.

Die anschließende Abtrennung des Alkylcelluloseethers vom Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemisch kann beispielsweise durch Erhitzen der Lösung auf eine Temperatur oberhalb des Flockpunktes des Celluloseethers unter Flockung desselben und nachgeschaltete Abtrennung vom Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemisch mit geeigneten Aggregaten wie z. B. Filtern, Zentrifugen oder Dekantern erfolgen.

Auch ist es möglich, die Lösung sprühzutrocknen. Ebenso kann das Lösungsmittel destillativ vom Celluloseether abgetrennt werden.

Es wurde gefunden, dass die Abtrennung der nichtionischen Alkylcelluloseether, insbesondere die Flockung aus erhitzter oder kochender, wässriger Lösung, besonders gut in Gegenwart spezieller Salze durchgeführt werden kann. Die Anwesenheit der Salze bewirkt eine Agglomeration der feinverteilten Niederschlagspartikel zu größeren Verbänden, die sich leicht abtrennen lassen.

Fehlen diese Salze vollständig, so fällt ein sehr fein verteiltes Flockungsprodukt aus, dessen Abtrennung ungleich schwieriger ist. Vorzugsweise werden Sulfate, Carbonate und/oder Chloride und besonders bevorzugt werden Natriumsulfat, Natriumcarbonat und/oder Natriumchlorid als Flockungshilfe eingesetzt und erleichtern die Fällung des Alkylcelluloseethers aus erhitzter Lösung.

Auch der Einsatz anderer Verbindungen als der genannten Salze, die eine Flockung der entsprechenden Celluloseether erleichtern und insbesondere die Flockungs­ temperatur herabsetzen, ist möglich. So kann eine Flockung auch dadurch erfolgen, dass man die Alkylcelluloseether enthaltenden wässrigen Lösungen durch Basen auf einen alkalischen pH-Wert einstellt. Bevorzugt als Basen sind z. B. Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid und/oder Ammoniaklösung. Denkbar ist auch der Zusatz spezieller Polyacrylamide oder anderer Flockungshilfen.

Die Alkylcelluloseether werden vorzugsweise als nicht oder nur teilweise gereinigtes Rohprodukt, wie sie nach der Umsetzung vom Zellstoff zum Celluloseether anfallen, im Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch gelöst. Das bedeutet, dass insbesondere Reaktionsnebenprodukte und Salze wie Natriumchlorid noch enthalten sind. Der Salzgehalt der Celluloseether beträgt dabei zwischen 0,5 und 300 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 1 und 60 Gew.-%, bezogen auf den Celluloseether.

Die Salze werden im Rahmen des Aufarbeitungsprozesses besonders effektiv aus dem Produkt entfernt, wenn man zur Auflösung des Alkylcelluloseethers polare Lösungsmittel wie Wasser oder wasserhaltige Lösungsmittelgemische verwendet. Aufgrund ihres positiven Temperaturkoeffizienten der Löslichkeit bleiben die Salze in Lösung, während der Alkylcelluloseether durch Koagulation in heißem Medium geflockt wird.

Das erfindungsgemäß hergestellte Produkt besitzt eine morphologische Struktur, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Faserstruktur, die aus dem fibrillären Charakter des Zellstoffes herrührt, vollständig zerstört ist.

Werden organische Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemische, wie z. B. Methanol/­ Wasser- oder Ethanol/Wasser-Gemische verwendet, so kann eine Abtrennung des Celluloseethers vom Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemisch auch dadurch erfolgen, dass die flüchtigen Bestandteile durch Destillation unter Zurücklassung des Celluloseethers entfernt werden. In diesem Fall bietet es sich an, als Ausgangsprodukte für die Abtrennung der Alkylcelluloseether von unlöslichen Bestandteilen gereinigte Celluloseether mit einem Restsalzgehalt von unter 5 Gew.-% zu verwenden, da Salze nur durch zusätzliche Verfahrensschritte entfernt werden können.

Dasselbe gilt für eine Abtrennung des Celluloseethers vom Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch durch Sprühtrocknung.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, ohne dadurch jedoch eingeschränkt zu werden.

Allgemeine Bemerkungen zu den verwendeten analytischen Meßmethoden:
Angegebene Viskositäten der Endprodukte werden an 2,0%igen wässrigen Lösungen, bezogen auf Gew.-% Alkylcelluloseether, korrigiert um die Feuchte, mit einem Höppler-Kugelfallviskosimeter bei 20°C gemessen.

Die Berechnung des molaren Substitutionsgrades, z. B. mit Ethylenoxid oder Propylenoxid (MS(EO), MS(PO)), und des durchschnittlichen Substitutionsgrades, z. B. mit Methylchlorid (DS), erfolgt aus den experimentell mit Hilfe des Zeisel- Aufschlusses ermittelten, prozentualen Gehalten %OC₂H₄, %OC₃H₆ und %OCH₃ nach:

MS(EO) = [%OC₂H₄ × 3,68] / [100 - (%OCH₃ × 0,452) - %OC₂H₄]

MS(PO) = [%OC₃H₆ × 2,79] / [100 - (%OCH₃ × 0,452) - %OC₃H₆]

DS = [%OCH₃ × 5,226] / [100 - (%OCH₃ × 0,452) - %OC₂₍₃₎H₄₍₆₎]

Die Rückstandshöhe wird ermittelt, indem 2 bis 5 g Alkylcelluloseether (Einwaage korrigiert um Restsalzgehalt und Feuchte) in 150 bis 500 g Wasser bei 20°C gelöst und mit einer Zentrifuge bei 8000 U/min für 20 Minuten abrotiert werden. Die überstehende Lösung wird vorsichtig vom Rückstand abgesaugt und dieser noch 6 bis 10 mal mit 400 g Wasser aufgeschüttelt und erneut abrotiert. Das verbliebene Material wird quantitativ in eine Schale überführt und für mindestens 8 Stunden bei 105°C bis zur Gewichtskonstanz getrocknet, ausgewogen sowie der prozentuale Anteil des verbliebenen Rückstandes an der Gesamteinwaage ermittelt.

Der Filterrückstand wird nach folgender Methode ermittelt:
5,0 g Alkylcelluloseether (Einwaage korrigiert um Restsalzgehalt und Feuchte) werden unter Rühren in 1000 g Wasser bei 20°C gelöst. Über einen zuvor 60 Minuten bei 105°C getrockneten Nylonfilter (Maschenweite: 0,02 mm), dessen Ausgangsgewicht man vorab bestimmt hat, wird dann unter Anlegen eines Wasserstrahlvakuums filtriert. Nach vollständiger Filtration wird der Rückstand auf dem Filter mit 1000 g entionisiertem Wasser gewaschen und danach das Filter auf einem Uhrglas im Trockenschrank 60 Minuten bei 105°C getrocknet.

Nach dem Abkühlen im Exsikkator wird das Filter auf der Analysenwaage ausgewogen, die Gewichtsdifferenz zum reinen Filtergewicht errechnet und die prozentuale Rückstandshöhe, bezogen auf die Einwaage an Alkylcelluloseether, berechnet.

Herstellungsbeispiel 1

Ein Holzzellstoff 1 wird nach einem gängigen Herstellungsverfahren, wie in der EP-A-0 117 490 beschrieben, mit Propylenoxid und Methylchlorid zu einem Alkylcelluloseether mit einem MS(PO) von 0,20 und einem DS von 1,9 umgesetzt. Das nach erfolgter Umsetzung und Destillation des Lösungsmittels anfallende Rohprodukt enthält neben ca. 30% Alkylcelluloseether und Reaktionsneben­ produkten ca. 50% Salz (NaCl) und 20% Feuchte (Wasser und Restlösungsmittel).

Aufarbeitung des Rohproduktes Vergleichsbeispiel 1a

930 g des Rohproduktgemisches aus Herstellungsbeispiel 1 werden in 5 Litern kochendem Wasser aufgeschlagen, mit 15%iger Salzsäure auf pH 6,5 bis 7,5 eingestellt und nach 5 bis 10 minütigem Kochen über eine Glasfritte im Wasserstrahlvakuum vom Filtrat, das neben Salz einen Teil der Reaktionsnebenprodukte sowie Lösungsmittelreste enthält, abgetrennt.

Der Filterkuchen wird erneut in 5 Litern kochendem Wasser aufgeschlagen und nach 5 bis 10 minütigem Kochen durch erneute Filtration über eine Glasfritte abgetrennt. Das von Salz und Reaktionsnebenprodukten sowie Lösungsmittelresten derart gereinigte Produkt wird bei 70°C auf eine Restfeuchte von unter 5% getrocknet. Es resultiert ein Produkt, das in 2,0%iger wässriger Lösung eine Lösungsviskosität von 180 mPa.s aufweist.

Beispiel 1b

500 g des Rohproduktgemisches aus Herstellungsbeispiel 1 werden in 2,5 Liter kochendem Wasser aufgeschlagen, mit 15%iger Salzsäure auf pH 6,5 bis 7,5 eingestellt und nach 5 bis 10 minütigem Kochen über eine Glasfritte im Wasserstrahlvakuum abgetrennt. Das so vorgereinigte Produkt besteht aus ca. 40% Alkylcelluloseether, 5% Salz und 55% Feuchte.

190 g dieses vorgereinigten Gemisches werden in einem Liter Wasser bei 20°C vollständig gelöst, die homogene Lösung auf 4 Polypropylen-Zentrifugengläschen verteilt und für 20 Minuten bei 8000 U/min in einer Zentrifuge abrotiert. Es wird vom Rückstand in ein Becherglas abdekantiert und die wässrige Lösung langsam unter Rühren zum Sieden erhitzt. Das koagulierte Produkt wird über eine Glasfritte abgenutscht, der Filterkuchen mit 800 g kochendem Wasser nachgewaschen und das resultierende Produkt im Trockenschrank bei 70°C auf eine Restfeuchte von unter 5% getrocknet. Es resultiert ein Produkt, das in 2,0%iger wässriger Lösung eine Lösungsviskosität von 180 mPa.s aufweist.

Von den Produkten des Vergleichsbeispiels 1a und des Beispiels 1b werden, wie beschrieben, Rückstandshöhe und Filterrückstand bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst.

Herstellungsbeispiel 2

Ein Holzzellstoff 2 wird nach einem gängigen Herstellungsverfahren, wie in der EP-A-0 117 490 beschrieben, mit Propylenoxid und Methylchlorid zu einem Alkylcelluloseether mit einem MS(PO) von 0,74 und einem DS von 1,9 umgesetzt. Das nach erfolgter Umsetzung und Destillation des Lösungsmittels anfallende Rohprodukt enthält neben ca. 30% Alkylcelluloseether und Reaktionsneben­ produkten ca. 50% Salz (NaCl) und 20% Feuchte (Wasser und Restlösungsmittel).

Aufarbeitung des Rohproduktes Vergleichsbeispiel 2a

Es wird, wie für Vergleichsbeispiel 1a beschrieben, aufgearbeitet. Es resultiert ein Produkt, das in 2,0%iger wässriger Lösung eine Lösungsviskosität von 480 mPa.s aufweist.

Beispiel 2b

Es wird, wie für Beispiel 1b beschrieben, aufgearbeitet. Es resultiert ein Produkt, das in 2,0%iger wässriger Lösung eine Lösungsviskosität von 480 mPa.s aufweist.

Von den Produkten des Vergleichsbeispiels 2a und des Beispiels 2b werden, wie beschrieben, Rückstandshöhe und Filterrückstand bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst.

Herstellungsbeispiel 3

Ein Holzzellstoff 1 wird nach einem gängigen Herstellungsverfahren, wie in der EP-A-0 117 490 beschrieben, mit Ethylenoxid und Methylchlorid zu einem Alkylcelluloseether mit einem MS(EO) von 0,17 und einem DS von 1,8 umgesetzt. Das nach erfolgter Umsetzung und Destillation des Lösungsmittels anfallende Rohprodukt enthält neben ca. 35% Alkylcelluloseether und Reaktionsnebenprodukten ca. 35% Salz (NaCl) und 30% Feuchte (Wasser und Restlösungsmittel).

Aufarbeitung des Rohproduktes Vergleichsbeispiel 3a

Es wird, wie für Vergleichsbeispiel 1a beschrieben, aufgearbeitet. Es resultiert ein Produkt, das in 2,0%iger wässriger Lösung eine Lösungsviskosität von 220 mPa.s aufweist.

Beispiel 3b

Es wird, wie für Beispiel 1b beschrieben, aufgearbeitet. Es resultiert ein Produkt, das in 2,0%iger wässriger Lösung eine Lösungsviskosität von 220 mPa.s aufweist.

Von den Produkten des Vergleichsbeispiels 3a und des Beispiels 3b werden, wie beschrieben, Rückstandshöhe und Filterrückstand bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst.

Herstellungsbeispiel 4

Es wird das Celluloseether-Rohproduktgemisch aus Herstellungsbeispiel 1 verwendet.

Aufarbeitung des Rohproduktes Vergleichsbeispiel 4a

Es wird, wie für Vergleichsbeispiel 1a beschrieben, aufgearbeitet. Es resultiert ein Produkt, das in 2,0%iger wässriger Lösung eine Lösungsviskosität von 180 mPa.s aufweist.

Beispiel 4b

100 g des Produktes aus Vergleichsbeispiel 4a werden in 1600 g reinem Ethanol unter Rühren suspendiert und dann langsam mit 400 g Wasser versetzt. Es wird so lange gerührt, bis eine homogene Lösung entstanden ist, die dann zu gleichen Teilen in verschließbare Polypropylen-Zentrifugengläser überführt und für 20 Minuten bei 8000 U/min abrotiert wird. Es wird vom Rückstand abdekantiert und das Dekantat durch Erhitzen unter Anlegen von Wasserstrahlvakuum durch Destillation vom Lösungsmittelgemisch befreit, so dass ein gelblicher Feststoff resultiert, der auf eine Restfeuchte von unter 5% getrocknet wird. Es resultiert ein Produkt, das in 2,0%iger wässriger Lösung eine Lösungsviskosität von 180 mPa.s aufweist.

Von den Produkten des Vergleichsbeispiels 4a und des Beispiels 4b werden, wie beschrieben, Rückstandshöhe und Filterrückstand bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst.

Tabelle 1

Claims (14)

1. Verfahren zur Reinigung von nichtionischen Alkylcelluloseethern, dadurch gekennzeichnet, dass man den nichtionischen Alkylcelluloseether in einem geeigneten Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch auflöst, dann die Rückstände entfernt und anschließend den Alkylcelluloseether vom Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch abtrennt.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Lösungsmittel Wasser eingesetzt wird.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Lösungsmittel ein Gemisch aus Wasser und einem organischen Lösungsmittel eingesetzt wird.

4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Lösungsmittel ein Gemisch aus Methanol oder Ethanol mit Dichlormethan, Chloroform, Kohlenstofftetrachlorid, Dichlorethan, Trichlorethan oder Chlorbenzol eingesetzt wird.

5. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis von Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemisch zu Alkylcelluloseether in Abhängigkeit vom durchschnittlichen Polymerisationsgrad des Alkylcelluloseethers so gewählt ist, dass die Viskosität der resultierenden Lösung 20000 mPa.s nicht überschreitet.

6. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtrennung der im Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch enthaltenen, unlöslichen Rückstände durch Filtration, Zentrifugation oder Dekantieren erfolgt.

7. Verfahren gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtrennung des Alkylcelluloseethers vom Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch durch Erhitzen der Lösung auf eine Temperatur oberhalb des Flockpunktes des Celluloseethers unter Flockung desselben sowie anschließende Abtrennung erfolgt.

8. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtrennung des Alkylcelluloseethers vom Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch durch mindestens partielle Destillation unter Zurückbleiben des Alkylcelluloseethers erfolgt.

9. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtrennung des Alkylcelluloseethers vom Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch durch Sprühtrocknung erfolgt.

10. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Alkylcelluloseether enthaltende Lösung zusätzlich noch mindestens ein Salz in einer Konzentration von 0,5 bis 300 Gew.-%, bezogen auf den Alkylcelluloseether, enthält.

11. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Salze Sulfate, Carbonate und/oder Chloride eingesetzt werden.

12. Verfahren gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man die Alkylcelluloseether enthaltenden wässrigen Lösungen durch Basen auf einen alkalischen pH-Wert einstellt.

13. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Base Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid und/oder Ammoniaklösung eingesetzt wird.

14. Verfahren gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als nichtionische Alkylcelluloseether Methylcellulose, Methylhydroxyethylcellulose, Methylhydroxypropylcellulose, Ethylhydroxyethylcellulose und/oder Ethylhydroxypropylcellulose eingesetzt werden.