FI113375B - A method for making absorbent materials from a lignocellulosic material - Google Patents
A method for making absorbent materials from a lignocellulosic material Download PDFInfo
- Publication number
- FI113375B FI113375B FI20011034A FI20011034A FI113375B FI 113375 B FI113375 B FI 113375B FI 20011034 A FI20011034 A FI 20011034A FI 20011034 A FI20011034 A FI 20011034A FI 113375 B FI113375 B FI 113375B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- process according
- lignocellulosic material
- treatment
- carried out
- water
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 30
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 title claims description 21
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 title claims description 21
- 239000012978 lignocellulosic material Substances 0.000 title claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 30
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 15
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 13
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 11
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 10
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims description 9
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 claims description 8
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 claims description 8
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 8
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000010902 straw Substances 0.000 claims description 6
- 239000002585 base Substances 0.000 claims description 5
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 4
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 claims description 4
- LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-difluorophenoxy)pyridin-3-amine Chemical compound NC1=CC=CN=C1OC1=CC=C(F)C=C1F LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010903 husk Substances 0.000 claims description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 3
- CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L sodium persulfate Substances [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 13
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 description 10
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 8
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 8
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 8
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 5
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 4
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 4
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 4
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 3
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 2
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 description 2
- OKJIRPAQVSHGFK-UHFFFAOYSA-N N-acetylglycine Chemical compound CC(=O)NCC(O)=O OKJIRPAQVSHGFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 2
- 235000013330 chicken meat Nutrition 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- KEQGZUUPPQEDPF-UHFFFAOYSA-N 1,3-dichloro-5,5-dimethylimidazolidine-2,4-dione Chemical compound CC1(C)N(Cl)C(=O)N(Cl)C1=O KEQGZUUPPQEDPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHSHLMUCYSAUQU-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxypropyl methacrylate Chemical compound CC(O)COC(=O)C(C)=C VHSHLMUCYSAUQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000099147 Ananas comosus Species 0.000 description 1
- 235000007119 Ananas comosus Nutrition 0.000 description 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 240000000491 Corchorus aestuans Species 0.000 description 1
- 235000011777 Corchorus aestuans Nutrition 0.000 description 1
- 235000010862 Corchorus capsularis Nutrition 0.000 description 1
- WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N N-Vinyl-2-pyrrolidone Chemical compound C=CN1CCCC1=O WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 210000003423 ankle Anatomy 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 239000004464 cereal grain Substances 0.000 description 1
- VZDYWEUILIUIDF-UHFFFAOYSA-J cerium(4+);disulfate Chemical compound [Ce+4].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O VZDYWEUILIUIDF-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 229910000355 cerium(IV) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- XTHPWXDJESJLNJ-UHFFFAOYSA-N chlorosulfonic acid Substances OS(Cl)(=O)=O XTHPWXDJESJLNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- UJKWLAZYSLJTKA-UHFFFAOYSA-N edma Chemical compound O1CCOC2=CC(CC(C)NC)=CC=C21 UJKWLAZYSLJTKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000009950 felting Methods 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 235000013373 food additive Nutrition 0.000 description 1
- 239000002778 food additive Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 1
- 150000002432 hydroperoxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 235000012149 noodles Nutrition 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000009304 pastoral farming Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L peroxydisulfate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 238000009374 poultry farming Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000002516 radical scavenger Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052604 silicate mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000002195 soluble material Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000012384 transportation and delivery Methods 0.000 description 1
- 230000036967 uncompetitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 1
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08H—DERIVATIVES OF NATURAL MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08H8/00—Macromolecular compounds derived from lignocellulosic materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F251/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polysaccharides or derivatives thereof
- C08F251/02—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polysaccharides or derivatives thereof on to cellulose or derivatives thereof
Description
113375113375
Menetelmä absorboivien aineiden valmistamiseksi lignoselluloosamateriaalista Förfarande för framställning av absorberande ämnen frän lignocellulosamaterial Tämän keksinnön kohteena on menetelmä absorboivan aineen valmistamiseksi 5 lignoselluloosamateriaalista, kuten viljakasvien oljista tai jyvien akanoista, kasvien lehdistä, puuhakkeesta sekä bagassista tai juutista.The present invention relates to a process for the production of an absorbent material from 5 lignocellulosic materials such as cereal straw or bagasse, ash or leaf blossom, plant leaf.
Absorbenttien tärkeimpiä käyttöalueita ovat veden imeyttäminen ja luovuttaminen, kollodien flokkuloiminen, suodatusapuaineet, haitallisten orgaanisten tai epäorgaanisten aineiden poistaminen ja mahdollinen regenerointi perustuen muun muassa 10 absorbenttien ioninvaihtajaominaisuuksiin ja lääkkeiden tai maatalouskemikaalien kontrolloitu vieminen kohteisiinsa. Sovellutuskohteiden alue on laaja hygieniatuotteista ja sairaalatarvikkeista teollisuuden, maatalouden ja ympäristönsuojelun eri tarkoituksiin.The most important applications of absorbents include water absorption and delivery, flocculation of colloids, filter aids, removal of harmful organic or inorganic materials and possible regeneration based, inter alia, on the ion exchange properties of absorbents and the controlled export of drugs or agrochemicals. The range of applications ranges from hygiene products and hospital supplies to various uses in industry, agriculture and environmental protection.
Perinteisten absorboivien aineiden, kuten piimään, muiden silikaattimineraalien, 15 silikageelin ja aktiivihiilen lisäksi on viime vuosikymmeninä kehitetty synteettisesti tai puoli synteettisesti valmistettuja orgaanisia absorbentteja tai ns. superabsorbent- teja. Kehityksen ensimmäisessä vaiheessa näiden lähtöaineena oli tärkkelys, johon liitettiin oksastustekniikkaa käyttäen hydrofiilisyyttä ja vedenimemiskykyä lisääviä atomiryhmiä, jotka voivat olla positiivisesti tai negatiivisesti varautuvia. Tavallisia 'lm 20 oksastuskemikaaleja olivat akryylihappo, metakryylihappo, ja niiden johdannaiset kuten suolat, esterit, amidit ja nitriilit. Laatukriteerinä eniten seurattu ominaisuus on :,,; * ollut vedensitomiskyky, alkuvaiheessa vesiylimäärää käyttäen ilmakehän paineessa 1 ‘ niitattuna tai kiintoaine sentrifugoimalla erottaen, myöhemmin myös seuraten imey- *" * tyrnistä paineenalaisena ja suolaliuoksissa, jäljitellen hygienia- ja sairaalatuotteissa » :‘ 25 tarvittavia ominaisuuksia.In addition to traditional absorbents such as silicon, other silicate minerals, silica gel and activated carbon, synthetic or semi-synthetic organic absorbents or so-called organic absorbents have been developed in recent decades. superabsorbent. In the first phase of their development, starch was used as the starting material, with the addition of grafting groups of hydrophilicity and water absorption capacity, which may be positively or negatively charged. Common germinating chemicals were acrylic acid, methacrylic acid, and derivatives thereof such as salts, esters, amides and nitriles. As a quality criterion, the most closely monitored feature is: ,,; * had water-binding capacity, initially using excess water, riveted at atmospheric pressure of 1 ', or separated by centrifugation of the solid, and subsequently followed by suction under pressure and in saline, mimicking the properties required in hygiene and hospital products.
••
Alkuvaiheessa kehitetyillä tärkkelyspohjaisilla tuotteilla saavutettiin vedenimemis-. kyky, joka voi olla useita satoja kertaa absorbentin kuivapaino, mutta imeytyneen vesimäärän kohotessa syntyneen geelin mekaaniset ominaisuudet heikkenivät, ja •; · ‘ veden pääosa myös irtosi paineen vaikutuksesta. Koska hygieniatuotteet ovat olleet : \ j 30 absorbenttien suurin käyttökohde, pääosa kysynnästä on kohdistunut absorbentteihin, jotka pystyvät imemään ja pidättämään vettä ja laimeita liuoksia kuten verta ja f I · eritteitä, myös lievän paineen alaisina. Sama vaatimus koskee myös maataloustarkoi-tuksiin käytettyjä veden imeyttämis- ja luovuttamisaineita. Tämä on ohjannut kehitystyötä ja markkinoita täyssynteettisiin absorbentteihin, joissa vaatimustasona 113375 2 on usein esitetty 25-35-kertainen imemiskyky testattaessa fysiologisella suolaliuoksella 0,2 baarin paineessa. Muiden aineiden kuin veden absorboitumisesta tällaisiin absorbentteihin on vain vähän julkaistua tietoa ja vain harvoja sovelluksia.The starch-based products developed in the early stages achieved water absorption. ability, which may be several hundred times the dry weight of the absorbent, but the mechanical properties of the gel formed as the absorbed water increased, and •; · 'Most of the water also came off under pressure. Since hygiene products have been the largest use of absorbents, most of the demand has been directed to absorbents capable of absorbing and retaining water and dilute solutions such as blood and faecal secretions, even under mild pressure. The same applies to water-absorbing and dispensing agents used for agricultural purposes. This has guided the development and the market for fully synthetic absorbents, which are often claimed to have a absorbance of 25-35 fold when tested with saline at 0.2 bar at 113375 2. There is little published information on the absorption of substances other than water in such absorbents and there are few applications.
Imemiskyvyn säilyttämiseksi paineenalaisena on polymeeriin muodostettava ristisil-5 toja, jotka pienentävät kokonaisimukykyä. Ristisillat muodostavan myös steerisen esteen imeytymisen jatkumiselle ja rajoittavat veden tunkeutumista pintakerroksia syvemmälle. Korkea vesipitoisuus aiheuttaa myös näissä pitoisuuksissa geelin mekaanisen heikkenemisen. Hiukkaskoon pienentäminen aiheuttaa helposti paakkuun-tumisongelmia ja vaikeuttaa imevän materiaalin pitämistä tasaisesti jakautuneena 10 muihin imevän lopputuotteen materiaaleihin. Näistä syistä absorbentteja on valmistettu myös kuitumaisina tai kalvomaisina. Kuitu voidaan muodostaa samaa mono-meeriä polymeroiden, toisesta synteettisestä polymeeristä, tai absorbenttikerros on voitu muodostaa puhtaiden luonnonpolymeerien, kuten selluloosa- tai villakuitujen pintaan. Kuituina oleva materiaali on mahdollista sitoa kutomalla tai huopamaisesti 15 muihin kuitumaisiin materiaaleihin. Sen etuna on helppo erotettavuus nestefaasista, joka mahdollistaa käytön suodatinmateriaalin tapaan, tai suureen nestemäärään sekoitetun absorbentin erottamisen pelkästään selkeyttämällä.In order to maintain the suction capacity under pressure, crosslinkers must be formed in the polymer which reduce the overall absorbency. Cross bridges also provide a steric barrier to continued absorption and limit water penetration deeper than the surface layers. The high water content also causes mechanical degradation of the gel at these concentrations. Reducing particle size easily causes lumping problems and makes it difficult to keep the absorbent material evenly distributed with the other absorbent end product materials. For these reasons, absorbents have also been made in the form of fibrous or film-like materials. The fiber may be formed from another synthetic polymer of the same monomer, or the absorbent layer may be formed on the surface of pure natural polymers such as cellulose or wool fibers. The fibrous material can be bonded by weaving or felting to other fibrous materials. It has the advantage of being easily separable from the liquid phase, which allows for use as a filter material, or of separating the absorbent mixed with a large amount of liquid simply by clarification.
Hydrogeelin muodostavaa 2-metyyli-hydroksietyylimetakrylaattipolymeeriä (HEMA) on oksastettu selluloosakuitujen, polyeteenin ja silikonikumin pintaan. 20 Selluloosakuituja käytettäessä on oksastuksen initiaattoreina käytetty valoa, γ-sä-• · teilyä tai kemiallista initiaatioa. Menetelmien heikkoutena pidetään Karlssonin jaThe hydrogel-forming 2-methylhydroxyethyl methacrylate polymer (HEMA) is grafted on the surface of cellulose fibers, polyethylene and silicone rubber. 20 When using cellulosic fibers, light, γ-radiation, or chemical initiation has been used as grafting initiators. A weakness of the methods is considered to be Karlsson and
Gatenholmin (Polymer 38, 4727-4731, 1997) mukaan korkeita laitekustannuksia, polymeroinnin heikkoa kontrolloitavuutta ja vaikeuksia välttää homopolymeroitu-mista. Nämä tutkijat ovat käyttäneet kemialliseen initiointiin otsonikäsittelyä suori-25 tettuna kostutettujen selluloosakuitujen pintaan, jolloin tähän muodostuu hydroper-oksideja. Polymerointi on suoritettu tämän jälkeen metanoliliuoksessa typpi-ilma-kehässä. Tarvittavan otsonikäsittelyn pituus on ollut 90 minuuttia. Tämä käsittely aiheutti kuitenkin selluloosamolekyylien katkeilemisen heikentäen kuitumassan : ’ mekaanisia ominaisuuksia. Oksastuminen alkoi pinnan huokosista, ja pinnan täydel- :.,7 30 liseen peittämiseen hydrogeelikerroksella tarvittiin yli 100%:n suuruinen oksas- . ·, : tusmateriaali selluloosan painoon verrattuna. Saadun materiaalin absorbointikykyä , * · ’ osoittavia tietoja ei ole julkaistu.According to Gatenholm (Polymer 38, 4727-4731, 1997), high equipment costs, poor controllability of polymerization and difficulties in avoiding homopolymerization. These researchers have used ozone treatment for chemical initiation on the surface of wetted cellulosic fibers to form hydroperoxides. The polymerization is then carried out in a methanol solution under a nitrogen atmosphere. The required ozone treatment time has been 90 minutes. However, this treatment resulted in the breaking of the cellulose molecules, impairing the mechanical properties of the pulp. Grafting began on the pores of the surface, and full coverage of the surface with a hydrogel layer required a graft of more than 100%. ·,: Material relative to the weight of the cellulose. Information on absorbency of the material obtained, * · 'has not been published.
: Oksastuspolymerointia on suoritettu myös eristämättömälle luonnonkuitumateriaa- : lille. Mohanty, Parija ja Misra (Journal of Applied Polymer Science 60, 931-937, 35 1996) oksastuspolymeroivat akryylinitriiliä kemiallisesti muunnettujen ananaslehti- kuitujen pintaan. Esikäsittelyinä oli kolme uuttovaihetta sekä näitä seuraavat etylee- 113375 3 nidiamini- ja sinkkikloridikäsittelyt, kaikkien näiden vaiheiden välissä pesuja ja kuivauksia. Polymeroinnin initiaattoreina käytettiin cerium-(IV)-sulfaattia ja N-ase-tyyliglysiiniä, ja reaktio suoritettiin typpi-ilmakehässä. Oksastuneen materiaalin määrä vaihteli eri koeolosuhteissa rajoissa 59,8-114,3 % kuitumateriaalin painosta. 5 Oksastuksen raportoitiin lisänneen materiaalin lämpöstabiiliutta, mutta muista ominaisuuksista ei ole julkaistuja tietoja.: Grafting polymerization has also been carried out on non-insulated natural fiber material: L. Mohanty, Parija and Misra (Journal of Applied Polymer Science 60, 931-937, 35 1996) graft polymerize acrylonitrile onto the surface of chemically modified pineapple leaves. The pretreatments were three extraction steps followed by ethylene 113375 3 nidiamine and zinc chloride treatments, washing and drying between all these steps. Cerium (IV) sulfate and N-acetylglycine were used as initiators of the polymerization and the reaction was carried out under a nitrogen atmosphere. The amount of grafted material varied between 59.8 and 114.3% by weight of the fibrous material under different experimental conditions. 5 Grafting has been reported to increase the thermal stability of the material, but no information on other properties has been published.
Viljanjalostusteollisuuden ja maatalouden sivutuotteina syntyy runsaasti lignosellu-loosamateriaalia, kuten olkia ja viljan kuoria tai akanoita, joita on käytetty sekä sellaisenaan että yksinkertaisten kemiallisten käsittelyjen jälkeen absorbentteina. Kä-10 sittelemättömänä materiaalin vedenabsorptiokyky on heikko, korkeintaan 2 paino-osaa materiaalin yhtä paino-osaa kohti, ja tästä syystä tämä materiaali on absorp-tiotarkoituksiin taloudellisesti käyttökelpoinen vain karja- ja siipikarjatalouden kui-vikemateriaalina. Tämän materiaalin veden absorptiokykyä voidaan kohottaa alkali-käsittelyllä tai yhdistetyllä alkali- ja peroksidikäsittelyllä, kuten US-patentissa 15 4 806 475 esitetään. Näin valmistettuja kuitupreparaatteja markkinoidaan vettä sito vina elintarvikelisäaineina, ja niiden vedensitomiskyky on 6-8 paino-osaa kuiva-aineen paino-osaa kohti. Paineenalaisesta vedensitomiskyvystä ei ole julkaistuja tietoja, eikä tätä materiaalia markkinoida mm. hygieniatuotteisiin.By-products of the cereal processing industry and agriculture are rich in ligno-cellulosic loose materials, such as straw and cereal husks or chaff, which have been used both directly and after simple chemical treatment as absorbents. The untreated material has a low water absorption capacity of up to 2 parts by weight per material and therefore this material is only economically useful for absorption purposes as a dry material for livestock and poultry farming. The water absorption capacity of this material can be increased by alkali treatment or by combined alkali and peroxide treatment, as disclosed in U.S. Patent No. 15,4806,475. The fiber preparations thus prepared are marketed as water-binding food additives and have a water-binding capacity of 6 to 8 parts by weight per part by weight of dry matter. There are no published data on pressurized water retention and this material is not marketed, e.g. hygiene products.
Keksinnön mukaan on nyt yllättäen havaittu, että tällaisesta helposti saatavilla ole-20 vasta lignoselluloosamateriaalista voidaan valmistaa etenkin paineenalaisena kor- ·· kean absorptiokyvyn omaavia tuotteita varsin yksinkertaista prosessia käyttäen.According to the invention, it has now surprisingly been found that such readily available newly formed lignocellulosic material can be manufactured, in particular under pressure, by means of a very simple process with high absorbency.
ti·· : *. *. Keksinnön mukaiselle menetelmälle absorboivan aineen valmistamiseksi on tunnus- • · . · ·. omaista se, että menetelmä käsittää seuraavat vaiheet: • · (a) lignoselluloosamateriaalia käsitellään emäksellä siten, että osa materiaalin si- • · , 25 sältämästä ligniinistä ja/tai hemiselluloosasta poistuu, (b) emäskäsittelyn jälkeen materiaalille suoritetaan initiointikäsittely reaktiivisten • · ‘ · · · ‘ radikaalien muodostamiseksi selluloosaan, (c) vaiheen (b) jälkeen materiaaliin lisätään ainakin yhtä polymeroituvaa ..! i' monomeeriä sekä ristisilloitinta, ja 30 (d) vaiheessa (c) saatu koostumus polymeroidaan.ti ··: *. *. The process for the manufacture of an absorbent material according to the invention is characterized by a · ·. · ·. characterized in that the process comprises the following steps: (a) treating the lignocellulosic material with a base such that some of the lignin and / or hemicellulose contained in the material is removed, (b) following the alkali treatment, the material is subjected to initiation treatment with reactive materials. To form radicals in the cellulose, (c) after step (b) at least one polymerizable material is added to the material. i 'monomer and a crosslinker, and the composition obtained in step (c) is polymerized.
• ·• ·
Absorbentin valmistus tapahtuu keksinnön mukaan edullisesti siten, että aluksi :... · lignoselluloosamateriaali esikäsitellään poistamalla siitä vesipesulla hienojakoiset ja . . *. vesiliukoiset aineosat, jolloin muun muassa proteiini- ja tärkkelyspitoisuus alenevat.According to the invention, the preparation of the absorbent is preferably carried out by first: ... · lignocellulosic material being pre-treated by removing finely divided and / or water by washing with water. . *. water-soluble ingredients, which, among other things, reduce the protein and starch content.
»»· : Uutetulle materiaalille suoritetaan sen jälkeen alkalikäsittely sekä vetyperoksidi-, 35 persulfaatti- tai muu voimakkaasti hapettava käsittely polymeerin kiinnittymistä ja polymeroinnin initiointia varten. Kosteaan materiaaliin lisätään yhtä tai useampaa 113375 4 monomeeriä sekä ristisilloitinta, erikseen tai toisiinsa sekoitettuna, ja polymerointi suoritetaan alle 75 °C:n lämpötilassa.»» ·: The extracted material is then subjected to an alkali treatment and hydrogen peroxide, persulfate or other strongly oxidizing treatment to fix the polymer and initiate polymerization. One or more 113375 4 monomers and a crosslinker, individually or in admixture, are added to the moist material and the polymerization is carried out at a temperature below 75 ° C.
Teollisesta prosessista saatava akana, olki tai muu lignoselluloosapitoinen materiaali voi sisältää vieraita aineita, kuten multaa sekä muusta kasviperäisestä materiaalis-5 ta, kuten viljan jyvistä peräisin olevaa tärkkelystä ja proteiineja. Koska nämä voivat heikentää muodostettavan polymeraatin tarttuvuutta ja/tai inaktivoida reaktion ini-tioijiksi muodostettavia radikaaleja, on materiaali edullista esipuhdistaa vieraiden aineiden poistamiseksi. Suuri osa mainituista epäpuhtauksista on poistettavissa vesi-pesulla. Käytettäessä vahapintaisia materiaaleja on vaha poistettava, mikä tehok-10 kaimmin voi tapahtua liuotinkäsittelyllä.The chaff, straw or other lignocellulosic material obtained from the industrial process may contain foreign substances such as soil and other plant-derived materials such as starch and proteins derived from cereal grains. Since these can reduce the adhesion of the polymer to be formed and / or inactivate the radicals to be formed as initiators of the reaction, it is preferable to pre-purify the material to remove foreign matter. Much of said impurity can be removed by water washing. When using waxy materials, the wax must be removed, which can be most effectively achieved by solvent treatment.
Alkalikäsittelyn tarkoituksena on poistaa lignoselluloosamateriaalista hemiselluloo-saa, ligniiniä sekä muita fenolisia yhdisteitä, jotka haittaisivat seuraavana vaiheena olevaa initiointia toimimalla radikaalin sieppaajina ja heikentäisivät muodostettavan polymeerin kiinnittymistä kuituihin. Oleellinen kustannusetu saavutetaan kuitenkin 15 sillä, että keksinnön mukaan nämä poistetaan vain osittain, pyrkimättä selluloosan täydelliseen puhdistukseen muista komponenteista. Alkalikäsittelyllä ja mahdollisella sitä edeltävällä vesipesulla voidaan poistaa 30-95 %, edullisesti 50-80 %, ligniinin ja hemiselluloosan kokonaismäärästä.The purpose of the alkali treatment is to remove hemicellulose, lignin, and other phenolic compounds from the lignocellulosic material, which would interfere with the next-stage initiation by acting as a radical scavenger and reducing the attachment of the polymer to be formed to the fibers. However, a substantial cost advantage is achieved by the fact that according to the invention these are only partially removed without aiming at the complete purification of the cellulose from other components. The alkali treatment and any subsequent washing of the water can remove 30-95%, preferably 50-80%, of the total amount of lignin and hemicellulose.
Edulliset lähtömateriaalit, kuten viljan kuori, akanat tai olki ovat rakenteeltaan kui-. 20 tumaisia tai kalvomaisia. Sen ohessa materiaali voi olla edullista kuiduttaa reagoi- ;; ‘; van pinta-alan kohottamiseksi suhteessa painoon, ja materiaalin fysikaalisten omi- : naisuuksien muokkaamiseksi käyttötarkoituksen edellytysten mukaan. Jos suoritet- ··' täisiin kemiallinen kuiduttaminen selluloosan keittämisen tapaan, kohoaisivat kus- : : tunnukset helposti korkeiksi ja saalis jäisi noin 40 %:n tasolle, jolloin saatu materi- ': 25 aali ei olisi kilpailukykyistä teollisesti valmistetun selluloosan kanssa. Samantapai- : : nen lohduttava vaikutus saadaan kuitenkin käsiteltäessä materiaalia keksinnön mu- » * t kaisesti emäksellä, jolloin pääosa hemiselluloosasta ja huomattava osa ligniinistä .;. siirtyy liuokseen. Kuidutusvaikutukseltaan tehokas on etenkin käsittely voimakkaal- . · ·. la emäsliuoksella alle 40 °C:n lämpötiloissa. Taloudellisia kuidutusmenetelmiä ovat * · ’ 30 myös mekaaninen märkäjauhatus vesisuspensiossa ja kemiallis-mekaaninen märkä- '1 jauhatus, joista kumpikin voidaan suorittaa 0 - 100 °C:n lämpötiloissa, tai tätä kor- keammissa lämpötiloissa paineenalaisena käsittelynä esimerkiksi ekstrudointitek-; . nilkkaa käyttäen. Kemiallis-mekaanisen märkäjauhatuksen etuna ilman jauhatusta .·. : suoritettuim emäsuuttoon verrattuna on pienempi kemikaalitarve ja tehokkaampi 35 kuiduttuminen, toisaalta haittana on kuitujen katkeileminen prosessissa.Preferred starting materials, such as grain shells, chaff or straw, are of dry construction. 20 nuclei or membranes. In addition, it may be advantageous to defibrate the material to react; '; and increasing the surface area of the material relative to weight, and modifying the physical properties of the material according to its intended use. Performing chemical defibration like boiling cellulose would easily raise the symbols and keep the yield to about 40%, rendering the resulting material uncompetitive with industrially produced cellulose. However, a similar comforting effect is obtained when the material is treated with a base according to the invention, with a major part of the hemicellulose and a substantial part of the lignin. moves to solution. In particular, high fiber processing is effective in defibrating. · ·. with a base solution at temperatures below 40 ° C. Economical pulping methods also include mechanical wet milling in aqueous suspension and chemo-mechanical wet milling, both of which can be performed at temperatures of 0 to 100 ° C, or at higher temperatures under pressure treatment, for example by extrusion. . using the ankle. Advantage of chemical-mechanical wet milling without grinding ·. Compared to basic extraction, lower chemical requirements and more efficient defibration are the disadvantages of fiber breaking in the process.
113375 5113375 5
Reaktiivisia radikaaleja tuottava initiointikäsittely tapahtuu keksinnössä edullisimmin hapettavalla kemikaalilla, kuten vetyperoksidilla tai natriumpersulfaatilla. Ini-tiointia seuraa yhden tai useamman monomeerin sekä ristisilloittimen lisäys kosteaan materiaaliin mieluiten ilman pesua tai muita välivaiheita. Polymeroitumista 5 voidaan nopeuttaa reaktioseoksen lämmityksellä enintään noin 75 °C:een.In the invention, the initiating treatment generating reactive radicals is preferably carried out with an oxidizing chemical such as hydrogen peroxide or sodium persulfate. The initiation is followed by the addition of one or more monomers and a crosslinker to the moist material, preferably without washing or other intermediate steps. Polymerization 5 can be accelerated by heating the reaction mixture to a maximum of about 75 ° C.
Monomeereinä voidaan keksinnössä käyttää yhtä tai useampaa vinyyliryhmän sisältävää yhdistettä, kuten akryylihappoa, metakryylihappoa, styreeniä, N-vinyylipyrro-lidonia tai näiden johdannaisia. Monomeerin sekä ristisilloituskemikaalin valinta riippuu tuotteelle haluttavista ominaisuuksista, kuten ioninvaihto-ominaisuuksista, 10 vedensitomiskyvystä ja happamuuden, ioniväkevyyden sekä paineen vaikutuksesta näihin ominaisuuksiin.As the monomers, one or more vinyl group-containing compounds such as acrylic acid, methacrylic acid, styrene, N-vinylpyrrolidone or derivatives thereof may be used in the invention. The choice of the monomer and the crosslinking chemical will depend on the desired properties of the product, such as ion exchange properties, water-binding capacity and the effect of acidity, ion concentration and pressure on these properties.
Tuotteen ominaisuuksiin voidaan vaikuttaa myös polymerointia seuraavilla jälkikäsittelyillä. Siten esimerkiksi monomeerin ollessa akryylihappo muodostuu polymee-rikerrokseen heikosti ionisoituvia kationinvaihtajina toimivia karboksyyliryhmiä, ja 15 polymeerin vedensitomiskykyä voidaan kohottaa emäskäsittelyllä, jolloin nämä ryhmät osittain neutraloituvat. Voimakkaasti ionisoituvia kationinvaihtajina toimivia atomiryhmiä saadaan käyttämällä yhtenä monomeereistä voimakkaasti tai keskivahvasti ionisoituvan atomiryhmän kuten sulfonihapporyhmän sisältävää vinyy-limonomeeriä, tai suorittamalla polymeroinnin jälkeen tällaisia atomiryhmiä liittävä 20 käsittely, esimerkiksi kloorisulfonihapolla. Vastaavasti voidaan tuotteeseen saada ·:· anioninvaihtajaominaisuuksia käyttämällä monomeerinä tai yhtenä niistä emäksisiä • V. atomirymiä sisältäviä vinyyliyhdisteitä, tai suorittamalla polymeroinnin jälkeen • » . · * ·. näitä atomiryhmiä muodostava tai liittävä jälkikäsittely sinänsä tunnettujen menetel- mien mukaan.Product properties can also be affected by post-polymerization post-treatments. Thus, for example, in the presence of a monomer, acrylic acid forms weakly ionizable cation exchange carboxyl groups on the polymer layer, and the water-binding capacity of the polymer can be increased by alkali treatment, whereby these groups are partially neutralized. Strongly ionizable cation exchange atomic groups are obtained by using one of the monomers as a vinyl monomer containing a strongly or moderately ionizable atomic group such as a sulfonic acid group, or after polymerization, such as chlorosulfonic acid. Correspondingly, the product can be obtained by: · using anion exchange properties of the anion exchanger as basic monomer or one of the vinyl-containing vinyl compounds or after polymerization. · * ·. post-processing to form or join these atomic groups according to methods known per se.
• · 25 Keksinnön perustana olevissa tutkimuksissa koemateriaalina on käytetty kauran akanaa, jonka soluseinäpitoisuus on keskimäärin yli 83 %, ligniinipitoisuuden ollessa alle 10 %, selluloosapitoisuuden 30-35 %, ja hemiselluloosapitoisuuden samoin :· 30-35 % (Welch, R.W., Journal of the Science of Food and Agriculture 34, 417- i:::. 426, 1983).In the studies on which the invention is based, oat chickens with an average cell wall content of more than 83%, a lignin content of less than 10%, a cellulose content of 30-35% and a hemicellulose content of 30% to 35% have been used as test material (Welch, RW, Journal of the Science of Food and Agriculture 34, 417- i :::. 426, 1983).
: · = | 30 Menetelmän toteuttamista kuvaavat seuraavat esimerkit.: · = | The following examples illustrate the implementation of the method.
Esimerkki 1 tik : 100 paino-osaa teollisesta kuorintaprosessista saatua kauran akanaa uutettiin kiehu mispisteeseen kuumennetussa vedessä 2,5 tuntia, ja vesifaasi sekä siihen suspendoi-tunut hienojakoinen aine erotettiin. Tämän fraktion haihdutusjäännös oli 10,25 pai- 113375 6 no-osaa. Kostea kiintoaine uutettiin 1 tilavuusosa etanolia ja 2 tilavuusosaa toluee-nia sisältävällä liuoksella liuoksen kiehumispisteessä 3 tunnin ajan, ja kiintoaine erotettiin. Liuoksen haihdutusjäännös oli 1,45 paino-osaa, ja se sisälsi pääosin ligniiniä ja vähän hiilihydraatteja. Viimemainittu tulos osoittaa, että vahamaisten kom-5 ponenttien määrä tässä materiaalissa on vähäinen eikä niiden poistaminen uuttamalla ole siten tarpeellista.Example 1 tik: 100 parts by weight of oat chaff obtained from the industrial peeling process were extracted to boiling point in heated water for 2.5 hours, and the aqueous phase and the finely divided material suspended therein were separated. The evaporation residue of this fraction was 10.25 parts by weight 113375 in 6 parts. The damp solid was extracted with a solution of 1 volume of ethanol and 2 volumes of toluene at the boiling point of the solution for 3 hours, and the solid was separated. The solution had a evaporation residue of 1.45 parts by weight and was mainly lignin and low in carbohydrates. The latter result shows that the amount of waxy components in this material is small and that it is therefore not necessary to remove them by extraction.
Esimerkki 2 2 paino-osaan esimerkin 1 mukaan puhdistettua ja kuivattua akanaa lisättiin 50 paino-osaa 23 % kaliumhydroksidia, ja seosta pidettiin huoneenlämpötilassa (23 °C) 10 18 tunnin ajan. Liuos poistettiin dekantoimalla. Kiintoaineen kuivapaino oli 58% liotukseen otetun puhdistetun ja uutetun akanan painosta. Sen vedenimemiskyky tislatulla vedellä ja ylimäärä 0,5 tuntia sentrifugoiden (kiihtyvyys 2000 x g) poistamalla määritettynä oli 6-kertainen kuivapainosta laskettuna.Example 2 To 2 parts by weight of purified and dried chickens according to Example 1, 50 parts by weight of 23% potassium hydroxide was added and the mixture was kept at room temperature (23 ° C) for 10 hours. The solution was removed by decantation. The dry weight of the solids was 58% of the weight of the cleaned and extracted digestion soaked. It had a water absorption capacity of 6 times the dry weight as determined by centrifugation with distilled water and removal of excess 0.5 hours by centrifugation (2000 x g).
Esimerkki 3 15 Esimerkin 2 mukaisesta käsittelystä saatu akanan ja kaliumhydroksidin seos laimennettiin tislatulla vedellä kaksinkertaiseen tilavuuteen, ja liuokseen lisättiin 1 paino-osa 30 % vetyperoksidia. Sekoitusta jatkettiin huoneenlämpötilassa 3 tunnin ajan. Liuos poistettiin dekantoimalla. Käsittelyn jälkeisen kiintoaineen kuivapaino oli 84,3 % esimerkkiin otetusta kuiva-aineesta. Sen vedenimemiskyky tislatulla vedellä .. ’20 ja ylimäärä 0,5 tuntia sentrifugoiden (kiihtyvyys 2000 x g) poistamalla määritettynä « » • '.: oli 7-kertainen kuivapainosta laskettuna.Example 3 A mixture of akana and potassium hydroxide obtained from the treatment according to Example 2 was diluted with double volume of distilled water and 1 part by weight of 30% hydrogen peroxide was added to the solution. Stirring was continued at room temperature for 3 hours. The solution was removed by decantation. The dry weight of the post-treatment solids was 84.3% of the dry matter sampled. Its water absorption capacity with distilled water .. '20 and excess 0.5 hours by centrifugation (acceleration 2000 x g) as determined by removal of? »Was 7 times the dry weight.
• t f • ·• t f • ·
Esimerkki 4 • * * * * • » : Esimerkin 3 mukaisesta käsittelystä saatu dekantoitu kiintoaine siirrettiin ilman !im: edeltävää pesua reaktioastiaan, ja siihen lisättiin 2,38 paino-osaa uudelleentislattua 25 akryylihappoa sekä 0,13 paino-osaa uudelleentislattua etyyleeniglykoli-dimetakry-• · · laattia (EDMA). Seoksesta poistettiin happi johtamalla sen läpi argon-kaasua 5 mi- .··*. nuutin ajan, ja seokseen lisättiin 0,04 paino-osaa natriumpersulfaattia. Lämpötila / _ kohotettiin 60 °C:een, ja polymerointia jatkettiin 1,5 tunnin ajan pitäen seoksen si- • * t *· “ sälämpötila 75 °C:n alapuolella. Syntynyt polymeeri jäähdytettiin, pestiin 0,0125 ’...· 30 mol/L väkevyisellä natriumhydroksidiliuoksella, erotettiin tyhjiösuodatuksen avulla ; f; vesiliuoksesta ja kuivattiin tyhjiössä. Paineenalainen vedenimemiskyky 0,9 % nat- . *. : riumkloridiliuoksella testattuna oli 16,5-kertainen kuivapainoon verrattuna.Example 4 • * * * * • »: The decanted solid from the treatment of Example 3 was transferred to the reaction vessel without pre-washing, and 2.38 parts by weight of redistilled acrylic acid and 0.13 parts by weight of redistilled ethylene glycol-dimethacrylic were added. • · · tiles (EDMA). The mixture was purged of oxygen by passing argon gas through it for 5 min ·· *. noodle and 0.04 parts by weight of sodium persulfate was added to the mixture. The temperature was raised to 60 ° C and the polymerization was continued for 1.5 hours while keeping the internal temperature of the mixture below 75 ° C. The resulting polymer was cooled, washed with 0.0125 '... · 30 mol / L concentrated sodium hydroxide solution, separated by vacuum filtration; f; aqueous solution and dried in vacuo. Water absorption under pressure 0.9% nat. *. : when tested with a solution of rium chloride was 16.5 times the dry weight.
113375 7113375 7
Esimerkki 5Example 5
Esimerkin 4 mukainen koe toistettiin käyttäen lähtöaineena esimerkin 2 mukaisesta käsittelystä saatua kuitumateriaalia. Saadun tuotteen vedenimemiskyky paineenalai-sena oli 12,5-kertainen kuivapainoon verrattuna.The experiment of Example 4 was repeated using the fibrous material obtained from the treatment of Example 2 as starting material. The resulting product had a water absorption capacity under pressure of 12.5 times the dry weight.
5 Esimerkki 6Example 6
Esimerkkien 2-4 mukainen koesarja toistettiin siten, että alkalikäsittelyn aikana lämpötila kohotettiin 40 °C:een tunnin ajaksi, jonka jälkeen liuos poistettiin dekan-toimalla, ja vetyperoksidikäsittely suoritettiin tunnin mittaisena. Paineenalainen ve-densitomiskyky oli 18-kertainen kuiva-ainepainoon verrattuna.The test set of Examples 2-4 was repeated so that during the alkali treatment, the temperature was raised to 40 ° C for one hour, after which the solution was removed by decantation and the hydrogen peroxide treatment was carried out for one hour. The water-binding capacity under pressure was 18 times the dry weight.
1010
Esimerkit osoittavat toimintaperiaatetta, mutta eivät rajoita toteutuksessa käytettäviä aineosia ja niiden suhteita, jotka voidaan valita tuotteelle haluttavan fysikaalisen olomuodon ja toiminnallisten ominaisuuksien mukaan.The examples illustrate the principle of operation, but do not limit the components used in the implementation and their ratios, which can be selected according to the desired physical state and functional properties of the product.
Viljan kuorien tai olkien lisäksi menetelmän mukaan voidaan käsitellä muita ohuina 15 kerroksina olevia tai sellaisiksi saatettuja lignoselluloosapitoisia materiaaleja, kuten puuhaketta, bagassia, juuttia ja kasvien lehtimateriaalia.In addition to cereal husks or straw, the method can be used to treat other lignocellulosic materials, such as wood chips, bagasse, jute, and plant leaf material, in or in thin layers.
Esimerkkien 1 ja 2 mukaisista vaiheista sivutuotteena saatu liukoinen materiaali : voidaan regeneroida ja markkinoida erikseen sen korkean hemiselluloosapitoisuu- .; den perusteella teollisuusraaka-aineeksi tai rehuksi.As a by-product of the steps of Examples 1 and 2, the soluble material: can be regenerated and marketed separately for its high hemicellulose content; as an industrial raw material or feed.
k i « · » t #k i «·» t #
Claims (18)
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20011034A FI113375B (en) | 2001-05-16 | 2001-05-16 | A method for making absorbent materials from a lignocellulosic material |
| PCT/FI2002/000415 WO2002092669A1 (en) | 2001-05-16 | 2002-05-15 | A method for preparation of absorbing substances |
| CA002447520A CA2447520A1 (en) | 2001-05-16 | 2002-05-15 | A method for preparation of absorbing substances |
| EP02722325A EP1397419A1 (en) | 2001-05-16 | 2002-05-15 | A method for preparation of absorbing substances |
| US10/477,809 US20040231059A1 (en) | 2001-05-16 | 2002-05-15 | Method for preparation of absorbing substances |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20011034A FI113375B (en) | 2001-05-16 | 2001-05-16 | A method for making absorbent materials from a lignocellulosic material |
| FI20011034 | 2001-05-16 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20011034A0 FI20011034A0 (en) | 2001-05-16 |
| FI20011034A FI20011034A (en) | 2002-11-17 |
| FI113375B true FI113375B (en) | 2004-04-15 |
Family
ID=8561214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20011034A FI113375B (en) | 2001-05-16 | 2001-05-16 | A method for making absorbent materials from a lignocellulosic material |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20040231059A1 (en) |
| EP (1) | EP1397419A1 (en) |
| CA (1) | CA2447520A1 (en) |
| FI (1) | FI113375B (en) |
| WO (1) | WO2002092669A1 (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI122815B (en) * | 2005-04-18 | 2012-07-13 | Cerefi Oy | Method for fractionating lignocellulosic materials and parts obtained from them |
| FI20096198A0 (en) * | 2009-11-18 | 2009-11-18 | Valtion Teknillinen | Oxidized lignin-containing material, its use and process for the purification of contaminated liquids |
| JP6063416B2 (en) * | 2014-06-10 | 2017-01-18 | デクセリアルズ株式会社 | Water purification agent and water purification method |
| US11278865B2 (en) | 2017-03-29 | 2022-03-22 | Lappeenrannan—Lähden teknillinen yliopisto LUT | Extracted lignocellulosic material as an adsorbent and uses thereof |
| WO2018236293A1 (en) * | 2017-06-20 | 2018-12-27 | Mitr Phol Sugarcane Research Center Co., Ltd. | Absorbent cellulosic material |
| CN109731435B (en) * | 2019-01-17 | 2021-10-29 | 江苏省农业科学院 | Application of cellulose-based formaldehyde adsorbent in adsorption of formaldehyde |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4028290A (en) * | 1975-10-23 | 1977-06-07 | Hercules Incorporated | Highly absorbent modified polysaccharides |
| US4036588A (en) * | 1976-03-09 | 1977-07-19 | Research Corporation | Method of increasing the water absorption of cellulose-containing materials |
| US4806475A (en) * | 1983-12-28 | 1989-02-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture | Alkaline peroxide treatment of agricultural byproducts |
| FR2574826B1 (en) * | 1984-12-14 | 1987-01-09 | Du Pin Cellulose | PROCESS FOR THE PREPARATION OF MODIFIED CELLULOSE PROVIDING IMPROVED ABSORBENT PROPERTIES |
| US4818598A (en) * | 1985-06-28 | 1989-04-04 | The Procter & Gamble Company | Absorbent structures |
| FR2628764B1 (en) * | 1988-03-16 | 1990-10-12 | Du Pin Cellulose | PROCESS FOR PRODUCING MODIFIED CELLULOSE FIBROUS PRODUCTS HAVING IMPROVED ABSORBENT PROPERTIES AND PRODUCTS OBTAINED |
| US4842877A (en) * | 1988-04-05 | 1989-06-27 | Xylan, Inc. | Delignification of non-woody biomass |
-
2001
- 2001-05-16 FI FI20011034A patent/FI113375B/en active
-
2002
- 2002-05-15 WO PCT/FI2002/000415 patent/WO2002092669A1/en not_active Application Discontinuation
- 2002-05-15 US US10/477,809 patent/US20040231059A1/en not_active Abandoned
- 2002-05-15 CA CA002447520A patent/CA2447520A1/en not_active Abandoned
- 2002-05-15 EP EP02722325A patent/EP1397419A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI20011034A0 (en) | 2001-05-16 |
| WO2002092669A1 (en) | 2002-11-21 |
| US20040231059A1 (en) | 2004-11-25 |
| CA2447520A1 (en) | 2002-11-21 |
| FI20011034A (en) | 2002-11-17 |
| WO2002092669A8 (en) | 2003-07-24 |
| EP1397419A1 (en) | 2004-03-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Farhat et al. | A review of water‐resistant hemicellulose‐based materials: processing and applications | |
| CA1075233A (en) | Highly absorbent modified polysaccharides | |
| US5032628A (en) | Process for the preparation of a highly water absorptive resin from acrylic resin, epoxy crosslinker and hydrophilic silicate | |
| JP5439179B2 (en) | Water-absorbent resin suitable for hygiene applications | |
| CN111356711B (en) | Ionic polymers and their use in biomass processing | |
| CN1411381A (en) | High permeability, low absorption capacity polymers | |
| Raj et al. | Grafting modification of okra mucilage: Recent findings, applications, and future directions | |
| CN101410419A (en) | Water-absorbing resin partilce agglomerates and process for produciton thereof | |
| US20120289607A1 (en) | Absorbent composition and methods thereof | |
| CN108264743A (en) | A kind of preparation method of plant polyphenol/nano-cellulose polymer composite based on multiple hydrogen bonding effect | |
| KR102556589B1 (en) | Water-absorbent resin particles and manufacturing method thereof | |
| Betlej et al. | Bacterial cellulose–properties and its potential application | |
| CN109826015A (en) | Temperature sensitive/pH the double-bang firecracker of one kind answers intelligent nano fibrous material and its preparation method and application | |
| CN108976440B (en) | Method for preparing hydrogel from bagasse hemicellulose | |
| CN112500530A (en) | Calcium carbonate/bagasse cellulose-based super absorbent resin and preparation method thereof | |
| CN105801771B (en) | A kind of method that fibroin base composite absorbent material is prepared based on enzymatic graft copolymerization | |
| WO2017200085A1 (en) | Water-absorbing resin particles, process for producing same, and absorbent object and absorbent article both comprising or including same | |
| FI113375B (en) | A method for making absorbent materials from a lignocellulosic material | |
| Samrot et al. | Waste-derived cellulosic fibers and their applications | |
| Abraham et al. | Lignin-based nanomaterials for food and pharmaceutical applications: Recent trends and future outlook | |
| EP1752171A1 (en) | Haemofilters for blood detoxification | |
| JP7187220B2 (en) | Absorbent resin particles and method for producing the same | |
| Ma et al. | Extraction, Purification, and Applications of Hemicellulose | |
| WO2012028565A1 (en) | Renewable superabsorbents | |
| JPS6133846B2 (en) |