EA024244B1 - Способ получения порошка целлюлозы - Google Patents
Способ получения порошка целлюлозы Download PDFInfo
- Publication number
- EA024244B1 EA024244B1 EA201300802A EA201300802A EA024244B1 EA 024244 B1 EA024244 B1 EA 024244B1 EA 201300802 A EA201300802 A EA 201300802A EA 201300802 A EA201300802 A EA 201300802A EA 024244 B1 EA024244 B1 EA 024244B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- cellulose
- potassium
- minutes
- cellulose powder
- powder
- Prior art date
Links
Landscapes
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
Использование: способ получения порошковой целлюлозы, которая может найти применение в химической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: получение порошка целлюлозы осуществляется путем пропитки водным раствором пиросерно-кислого калия в течение 90-180 мин при молярном соотношении вода:пиросерно-кислый калий:целлюлоза и сушки и при помоле получен сыпучий порошок целлюлозы с высокой реакционной способностью с выходом до 97,25 вес.%.
Description
Изобретение относится к химии целлюлозы, а именно к способу получения порошковой целлюлозы, которая может найти применение в химической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности.
Известен способ получения порошковой целлюлозы. В качестве сырья используют целлюлозу и серную кислоту. Целлюлозу при температуре 90°С в течение 2 ч обрабатывают 5%-ным раствором серной кислотой, соотношение целлюлозы к серной кислоте составляет 1:10 соответственно. Полученный раствор целлюлозы фильтруют, нейтрализуют при температуре 120-160°С, а на втором этапе - при температуре 100-120°С [1].
Недостатком способа является активация целлюлозы химическими реагентами при высокой температуре с получением сточных вод.
Известен способ активации целлюлозы путем обработки кислотами Льюиса А1С13 и Т1С14 в присутствие растворителей СС14, СЩм, С2Н5ОН, концентрация кислоты Льюиса в растворе составляет 0,01-1,5%. После активации степень полимеризации полученного порошка целлюлозы составляет 80-120, что вдвое ниже значений придельной степени полимеризации для микрокристаллической целлюлозы, полученной классическим гидролизом. Показано, что на основе порошковой целлюлозы, полученной с применением Т1С14 и имеющей низкие значения степени полимеризации, возможен синтез растворимых сульфатпроизводных с высокой степенью замещения [2].
Недостатком способа является активация целлюлозы химическими реагентами в присутствии растворителей с получением сточных вод.
Известен способ получения реакционноспособной целлюлозы, содержащей 90% альфа-целлюлозы, измельченную целлюлозу с размерами частиц 1,3х1,3 см помещают в автоклав с двойными стенками. Через имеющийся в автоклаве затвор вводят под давлением жидкий аммиак. Нагревают систему до температуры 10°С, поддерживая давление в автоклаве 20 бар в течение 60 с. После этого целлюлозу переносят через затвор во взрывной реактор. У отверстия затвора давление аммиака в целлюлозе быстро падает, и резкое испарение аммиака своего рода взрыва приводит к разрушению целлюлозных волокон. После этого целлюлозу переносят через затвор во взрывной реактор. Концентрация аммиака в целлюлозе вследствие применения пониженного давления снижается до значения ниже 0,2% от массы целлюлозы.
Активированную аммиаком целлюлозу, характеризующуюся остаточной массовой концентрацией аммиака, нейтрализуют в растворе едкого натра (400 мл раствора на 10 г целлюлозы). Модифицированную целлюлозу отжимают и промывают этанолом для удаления щелочи [3, прототип].
Недостатками способа являются проведение активации целлюлозы с применением химических реагентов, проведение процесса под давлением, использование нейтрализующего агента и промывка спиртом, образование сточных вод.
Задачей изобретения является расширение ассортимента неорганических реагентов, используемых при активации целлюлозы, и разработка экологически чистой технологии активации целлюлозы.
Задача решается обработкой целлюлозы путем пропитки водным раствором пиросерно-кислого калия в течение 3 ч при молярном соотношении вода:пиросерно-кислый калий:целлюлоза, равном 15,4416,44:0,0157-0,0866:0,0185 соответственно, фильтрацией и сушкой при температуре 100-105°С в пределах 60 мин с последующим помолом в течение 4-8 мин, в результате получен сыпучий порошок целлюлозы с размером частиц 10-320 мкм, с высокой реакционной способностью, выходом до 97,25 вес.%.
Предложенный способ активации целлюлозы по сравнению с прототипом заключается в том, что для придания максимальной хрупкости макромолекулярной структуры целлюлозы перед помолом ее обрабатывают водным растворам пиросерно-кислого калия с последующей фильтрацией и сушкой и при помоле разрушается макромолекулярная и волокнистая структура с получением сыпучего порошка целлюлозы с высокой реакционной способностью. Содержание основной фракции с размером частицы 10320 мкм и выход составляет 97,25 вес.%. (По прототипу - для активации целлюлозы ее обрабатывают жидким аммиаком под давлением 20 бар при температуре 10°С в течение 60 с. После целлюлозу переносят во взрывной реактор и давление аммиака резко снижают, вызывая в целлюлозе своего рода взрыв и разрушение целлюлозных волокон, проводят нейтрализацию активированной целлюлозы раствором едкого натрия и промывкой этиловым спиртом. Активация целлюлозы сопровождается получением сточных вод). Предложенный способ активации целлюлозы является экологически чистым процессом.
Для лучшего понимания сущности изобретении ниже приведены примеры.
Пример 1.
В литровой стакан, снабженный мешалкой, загружают 296 г (16,44 моль) дистиллированной воды, 4 г (0,0157 моль) пиросерно-кислого калия и включают мешалку со скоростью 60 об/мин, к полученному водному раствору пиросерно-кислого калия добавляют 3 г (0,0185моль) измельченной целлюлозы. Обработка целлюлозы продолжают в течение 180 мин, а после при температуре 100-105°С осуществляют сушку в течение 60 мин, последующий помол обработанной целлюлозы составляет 8 мин. Полученный сыпучий порошок целлюлозы подвергается фракционированию с помощью сит. Молярное соотношение вода:пиросерно-кислый калий:целлюлоза составляет 16,44:0,157:0,0185 соответственно.
- 1 024244
Результаты проведенных опытов представлены в таблице.
Качество пиросерно-кислого калия определяется ГОСТ 7172-65, состав целлюлозы - ГОСТ 5982-82, ГОСТ 6940-78, фракционный состав активированного порошка целлюлозы - ГОСТ 3584-73, сухой остаток сополимеров определяется физико-химическим методом, водородное число растворов определяется рН-метром.
Пример 2.
Осуществляют по примеру 1, за исключением того, что используют 291 г (16,1 моль) дистиллированной воды и 9 г (0,0354моль) пиросерно-кислого калия. Молярное соотношение вода:пиросернокислый калий:целлюлоза составляет 16,1:0,0354:0,0185 соответственно.
Пример 3.
Осуществляют по примеру 1, за исключением того, что используют 296 г (16,44 моль) дистиллированной воды и 12 г (0,0472моль) пиросерно-кислого калия. Молярное соотношение вода:пиросернокислый калий:целлюлоза составляет 16,44:0,0472:0,0185 соответственно.
Пример 4.
Осуществляют по примеру 2, за исключением того, что используют 284 г (15,7 моль) дистиллированной воды и 16 г (0,062 моль) пиросерно-кислого калия. Молярное соотношение вод:пиросернокислый калий:целлюлоза составляет 15,7 :0,062:0,0185 соответственно.
Пример 5.
Осуществляют по примеру 2, за исключением того, что используют 278 г (15,44моль) дистиллированной воды и 22 г (0,0866моль) пиросерно-кислого калия. Молярное соотношение вода:пиросернокислый калий:целлюлоза составляет 15,44:0,0866:0,0185 соответственно.
Пример 6.
Осуществляют по примеру 1, за исключением того, что время обработки целлюлозы составляет 120 мин и время помола - 4 мин.
Молярное соотношение вода:пиросерно-кислый калий:целлюлоза составляет 16,44:0,0157:0,0185 соответственно.
Пример 7.
Осуществляют по примеру 2, за исключением того, что время обработки целлюлозы составляет 90 мин и время помола - 8 мин.
Молярное соотношение вода:пиросерно-кислый калий:целлюлоза составляет 16,44:0,0157:0,0185 соответственно.
Проведенные опыты показывают, что обработка целлюлозы водным раствором пиросерно-кислым калием с последующей фильтрацией и сушкой при температуре 100-105°С обеспечивает приобретение целлюлозой максимальной хрупкости и при помоле разрушается макромолекулярная и волокнистая структура с получением сыпучего порошка целлюлозы, обладающей высокой реакционной способностью.
| Λ» | Наименование реагентов | Номера опытов и их результаты | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |||
| ВЗЯТО | |||||||||
| 1 | Дистиллированная вода, | гр. | 296 | 291 | 288 | 284 | 278 | 296 | 291 |
| 2 | Пиросернокислый калиум, | гр. | 4,0 | 9,0 | 12 | 16,0 | 22,0 | 4,0 | 9,0 |
| 3 | Количество целлюлозы, | гр- | 3,0 | 3,0 | 3 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 |
| 4 | Время обработки целлюлозы, | МИН | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | 120 | 90 |
| 5 | Сушка при температуре 100-405 ’С | мин | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 |
| 6 | Время помола, | мин | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 4 | 8 |
| ПОЛУЧЕНО | |||||||||
| 7 | Порошок целлюлозы, | .....Т | 2,76 | 2,77 | 2,84 | 2,82 | 2,89 | 2,78 | 2,75 |
| 8 | Фракционный состав порошка: | % | |||||||
| 630 мкм | 11,52 | 7,52 | 3,4 | 3,5 | 2.05 | 9,75 | 25,10 | ||
| 320 мкм | 38,40 | 36,62 | 21,09 | 20,79 | 19,65 | 36,72 | 55,72 | ||
| 200 мкм | 25,78 | 27,41 | 36,92 | 37,51 | 38,42 | 26,20 | 10,50 | ||
| 100 мкм | 19,15 | 22,60 | 30,72 | 30,83 | 31,18 | 23,82 | 8,68 | ||
| 50 мкм | 3,65 | 4,05 | 5,64 | 5,57 | 6,60 | 3,31 | |||
| 10 мкм | 1,5 | 1,80 | 2,23 | 2,00 | 2,10 | 0,20 | |||
| 9 | рН-водный дисперсий порошка | един. | 6,6 | 6,7 | 6,8 | 6,8 | 6,65 | 6,7 | 6,6 |
| 10 | Выход порошка целлюлозы, | % | 87,53 | 92,48 | 96,60 | 96,70 | 97,25 | 90,25 | 74,90 |
Литература
1. Патент 20684419 Россия, МПК С08В 15/02, опубл. 27.10.1999 г.
2. Автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. хим. наук. Фролова С.В. (Институт химии Коми, научного центра Ур ОРАН, 167610 Республика Коми. г. Сыктывкар, ул. Первомайская 48). Арханг. Гос. техн. ун-т, Архангельск, 2008, 20 с., ил. Библ. 18. Рус.
3.Заявка 99124792 Россия, МПК С08В 1/02, опубл.т 20.04.2003 г.
Claims (1)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯСпособ получения активированной целлюлозы, включающий обработку целлюлозы жидким аммиаком, отличающийся тем, что для придания максимальной хрупкости макромолекулярной структуры целлюлозы перед помолом её обрабатывают водным растворам пиросерно-кислого калия в течение 90180 мин при молярном соотношении вода:пиросерно-кислый калий:целлюлоза, равном 15,4416,44:0,0157-0,0866:0,0185 соответственно, с последующей фильтрацией и сушкой при температуре 100105°С в течение 60 мин и помолом в течение 4-8 мин, получен сыпучий порошок целлюлозы с высокой реакционной способностью, размером частиц 10-320 мкм, выходом до 97,25 вес.%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201300802A EA024244B1 (ru) | 2013-04-09 | 2013-04-09 | Способ получения порошка целлюлозы |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201300802A EA024244B1 (ru) | 2013-04-09 | 2013-04-09 | Способ получения порошка целлюлозы |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201300802A1 EA201300802A1 (ru) | 2014-10-30 |
| EA024244B1 true EA024244B1 (ru) | 2016-08-31 |
Family
ID=51794657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201300802A EA024244B1 (ru) | 2013-04-09 | 2013-04-09 | Способ получения порошка целлюлозы |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA024244B1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993025584A2 (en) * | 1992-06-11 | 1993-12-23 | Eastman Kodak Co | Process for activation of cellulose |
| RU2068419C1 (ru) * | 1992-12-07 | 1996-10-27 | Владимир Александрович Куничан | Способ получения порошковой целлюлозы |
| RU2152401C1 (ru) * | 1999-02-25 | 2000-07-10 | Бийский технологический институт Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова | Способ получения порошковой целлюлозы |
| RU2202558C2 (ru) * | 1997-04-25 | 2003-04-20 | Родиа Ацетов | Реакционноспособная целлюлоза и способ ее получения |
| EA201000342A1 (ru) * | 2009-03-17 | 2011-08-30 | Сумгаитский Государственный Университет (Сгу) | Способ активации целлюлозы |
-
2013
- 2013-04-09 EA EA201300802A patent/EA024244B1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993025584A2 (en) * | 1992-06-11 | 1993-12-23 | Eastman Kodak Co | Process for activation of cellulose |
| RU2068419C1 (ru) * | 1992-12-07 | 1996-10-27 | Владимир Александрович Куничан | Способ получения порошковой целлюлозы |
| RU2202558C2 (ru) * | 1997-04-25 | 2003-04-20 | Родиа Ацетов | Реакционноспособная целлюлоза и способ ее получения |
| RU2152401C1 (ru) * | 1999-02-25 | 2000-07-10 | Бийский технологический институт Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова | Способ получения порошковой целлюлозы |
| EA201000342A1 (ru) * | 2009-03-17 | 2011-08-30 | Сумгаитский Государственный Университет (Сгу) | Способ активации целлюлозы |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201300802A1 (ru) | 2014-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mansikkamäki et al. | Structural changes of cellulose crystallites induced by mercerisation in different solvent systems; determined by powder X-ray diffraction method | |
| Novo et al. | Subcritical water: a method for green production of cellulose nanocrystals | |
| Sirvio et al. | Acidic deep eutectic solvents as hydrolytic media for cellulose nanocrystal production | |
| Muhammad et al. | Ionic liquid—a future solvent for the enhanced uses of wood biomass | |
| Kono | Cationic flocculants derived from native cellulose: Preparation, biodegradability, and removal of dyes in aqueous solution | |
| US20150361616A1 (en) | Process for isolating cellulose from cellulosic biomass, isolated cellulose of type i and composite materials comprising same | |
| KR20150073195A (ko) | 셀룰로오스 나노 파이버 | |
| BR112014024931B1 (pt) | Método para a preparação de éteres de celulose | |
| BRPI1014723B1 (pt) | processo para hidrólise de celulose | |
| BR112013010451B1 (pt) | Processo para derivatização de celulose | |
| Xu et al. | Influence of HNO3/H3PO4–NaNO2 mediated oxidation on the structure and properties of cellulose fibers | |
| Murodov et al. | Obtaining a Pac From the Cellulose of Plants of Sunflower, Safflower and Waste From the Textile Industry | |
| PL128944B1 (en) | Method of acid hydrolysis of lignocellulosic material leading to complete saccharification of lignocellulose | |
| El-Nesr et al. | Chitin and chitosan extracted from irradiated and non-irradiated shrimp wastes (Comparative analysis study) | |
| CN103539867A (zh) | 壳聚糖季铵盐的制备方法 | |
| Rahman et al. | Environmentally friendly strength bio-composite preparation by grafting of HEMA onto shrimp chitosan without destroying original microstructure to enrich their physicochemical, thermomechanical, and morphological properties | |
| EA024244B1 (ru) | Способ получения порошка целлюлозы | |
| RU2203995C1 (ru) | Способ получения микрокристаллической целлюлозы | |
| RU2395636C1 (ru) | Способ получения микрокристаллической целлюлозы из автогидролизованной древесины | |
| RU2572419C2 (ru) | Способ получения нитратов целлюлозы | |
| RU2528261C1 (ru) | Способ получения микрокристаллической целлюлозы | |
| Wang et al. | Dehydroabietyl glycidyl ether grafted hydroxyethyl chitosan: synthesis, characterization and physicochemical properties | |
| Yan et al. | Insight into the removal of Acid Blue 93 by cationic Eucalyptus cellulose with different alkyl chain lengths: properties and mechanisms | |
| Zuliat et al. | CNC (Cellulose Nanocrystals) Isolation from Various Agriculture and Industrial Waste Using Acid Hydrolysis Methods | |
| EA024220B1 (ru) | Способ получения порошка активированной целлюлозы |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU |