FI126386B - Menetelmä selluloosan katalyyttiseksi hapettamiseksi - Google Patents

Menetelmä selluloosan katalyyttiseksi hapettamiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI126386B
FI126386B FI20135423A FI20135423A FI126386B FI 126386 B FI126386 B FI 126386B FI 20135423 A FI20135423 A FI 20135423A FI 20135423 A FI20135423 A FI 20135423A FI 126386 B FI126386 B FI 126386B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
cellulose
process according
oxidized
oxidation
pulp
Prior art date
Application number
FI20135423A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20135423A (fi
Inventor
Markus Nuopponen
Lauri Kuutti
Heikki Pajari
Timo Pääkkönen
Original Assignee
Upm Kymmene Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Upm Kymmene Corp filed Critical Upm Kymmene Corp
Priority to FI20135423A priority Critical patent/FI126386B/fi
Priority to PCT/FI2014/050295 priority patent/WO2014174152A1/en
Priority to EP14726181.2A priority patent/EP2989127A1/en
Publication of FI20135423A publication Critical patent/FI20135423A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI126386B publication Critical patent/FI126386B/fi

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B3/00—Electrolytic production of organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B15/00—Preparation of other cellulose derivatives or modified cellulose, e.g. complexes
    • C08B15/02—Oxycellulose; Hydrocellulose; Cellulosehydrate, e.g. microcrystalline cellulose
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B15/00—Preparation of other cellulose derivatives or modified cellulose, e.g. complexes
    • C08B15/02—Oxycellulose; Hydrocellulose; Cellulosehydrate, e.g. microcrystalline cellulose
    • C08B15/04—Carboxycellulose, e.g. prepared by oxidation with nitrogen dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L1/00—Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08L1/02—Cellulose; Modified cellulose
    • C08L1/04—Oxycellulose; Hydrocellulose, e.g. microcrystalline cellulose
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C1/00—Pretreatment of the finely-divided materials before digesting
    • D21C1/08—Pretreatment of the finely-divided materials before digesting with oxygen-generating compounds
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C3/00—Pulping cellulose-containing materials
    • D21C3/04—Pulping cellulose-containing materials with acids, acid salts or acid anhydrides
    • D21C3/16—Pulping cellulose-containing materials with acids, acid salts or acid anhydrides nitrogen oxides; nitric acid nitrates, nitrites
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/001—Modification of pulp properties
    • D21C9/002—Modification of pulp properties by chemical means; preparation of dewatered pulp, e.g. in sheet or bulk form, containing special additives
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/001—Modification of pulp properties
    • D21C9/002—Modification of pulp properties by chemical means; preparation of dewatered pulp, e.g. in sheet or bulk form, containing special additives
    • D21C9/005—Modification of pulp properties by chemical means; preparation of dewatered pulp, e.g. in sheet or bulk form, containing special additives organic compounds
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H11/00—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
    • D21H11/16—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only modified by a particular after-treatment
    • D21H11/18—Highly hydrated, swollen or fibrillatable fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H11/00—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
    • D21H11/16—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only modified by a particular after-treatment
    • D21H11/20—Chemically or biochemically modified fibres

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Claims (20)

1. Menetelmä selluloosan katalyyttiseksi hapettamiseksi, jossa käytetään heterosykiistä nitroksyyliyhdistettä katalyyttinä ja päähapetinta, joka toimii happilähteenä, tunnettu siitä, että heterosyklinen nitroksyyliyhdiste aktivoidaan elektrolyysin avulla hapettuneeseen muotoon, minkä jälkeen suoritetaan selluloosan katalyyttinen hapetus ja selluloosa hapetetaan tasoon 0,5-1,4 mmol COOH / g massaa.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pää-hapettimena käytetään hypokloriittia.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että selluloosa hapetetaan katalyyttisesti käyttämällä päähapetinta ja heterosyklistä nitroksyyliyhdistettä pH:ssa 7-10, edullisesti 7-9 ja edullisimmin 7,5-8,5.
4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että selluloosa hapetetaan katalyyttisesti käyttämällä päähapetinta ja heterosyklistä nitroksyyliyhdistettä 20-50°C:n lämpötilassa.
5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että selluloosa hapetetaan katalyyttisesti käyttämällä päähapetinta ja heterosyklistä nitroksyyliyhdistettä massan sakeudessa yli 4 %, edullisesti yli 5,5 %.
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että massan sakeus on ainakin 8 %, esimerkiksi välillä 8-12 %.
7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että selluloosa hapetetaan ilman bromidia.
8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hapetus suoritetaan tasolle 0,5-1,1 mmol COOH / g massaa, edullisesti 0,7-0,9 mmol COOH / g massaa.
9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että heterosyklinen nitroksyyliyhdiste aktivoidaan elektrolyysissä johtamalla heterosyklisen nitroksyyliyhdisteen käsittävä liuos anoditilan läpi.
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että anoditila on eristetty katodista kalvolla, joka on anioninvaihtokalvo, kationinvaihtokalvo tai neutraali kalvo.
11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kalvo on kationinvaihtokalvo.
12. Patenttivaatimuksen 9, 10 tai 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liuos käsittää anodin suhteen inerttiä elektrolyyttiä, kuten natriumsulfaat-tia.
13. Patenttivaatimuksen 9, 10 tai 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liuos käsittää kloridia, joka muuntuu anodilla klooriksi tai hypokloriitiksi.
14. Jonkin edellä mainitun patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että selluloosa, jolle on tehty katalyyttinen hapetus, on kuituraaka-aineessa olevaa selluloosaa, erityisesti kasvimateriaalista saaduissa kuiduissa.
15. Menetelmä selluloosatuotteen valmistamiseksi, jossa menetelmässä - tehdään kuitulähtöaineelle, erityisesti kasviraaka-aineesta saaduille kuiduille, katalyyttinen hapetus jonkin patenttivaatimuksen 1-13 mukaisella menetelmällä, hapetetun kuitumateriaalin saamiseksi, ja - hajotetaan hapetettu kuituraaka-aine.
16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hapetettu kuituraaka-aine hajotetaan nanofibrilliselluloosaksi (NFC).
17. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nano-fibrilliselluloosa on oleellisesti kiteistä siten, että sen kiteisyysaste on ainakin 55 %, ja se on edullisesti valmistettu kasviraaka-aineesta.
18. Patenttivaatimuksen 16 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nano-fibrilliselluloosan fibrillien keskimääräinen halkaisija on 2-20 nm, edullisesti 2-6 nm, ja keskimääräinen pituus 0,3-5 pm, edullisesti 0,5-2 pm.
19. Jonkin patenttivaatimuksen 16-18 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nanofibrilliselluloosan sameus on 3-90 NTU, edullisesti 10-70 NTU, edullisemmin 20-60 NTU (nefelometristä sameusyksikköä) mitattuna 0,1 %:n konsentraatiossa vedessä.
20. Jonkin patenttivaatimuksen 16-19 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nanofibrilliselluloosan nollaleikkausviskositeetti on 5 000-50 000 Pa s ja myötöraja 5-40 Pa, edullisesti 10-30 Pa, mitattuna 0,5 %:n konsentraatiossa vedessä.
FI20135423A 2013-04-25 2013-04-25 Menetelmä selluloosan katalyyttiseksi hapettamiseksi FI126386B (fi)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20135423A FI126386B (fi) 2013-04-25 2013-04-25 Menetelmä selluloosan katalyyttiseksi hapettamiseksi
PCT/FI2014/050295 WO2014174152A1 (en) 2013-04-25 2014-04-24 Method for catalytic oxidation of cellulose
EP14726181.2A EP2989127A1 (en) 2013-04-25 2014-04-24 Method for catalytic oxidation of cellulose

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20135423A FI126386B (fi) 2013-04-25 2013-04-25 Menetelmä selluloosan katalyyttiseksi hapettamiseksi

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20135423A FI20135423A (fi) 2014-10-26
FI126386B true FI126386B (fi) 2016-11-15

Family

ID=50792464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20135423A FI126386B (fi) 2013-04-25 2013-04-25 Menetelmä selluloosan katalyyttiseksi hapettamiseksi

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2989127A1 (fi)
FI (1) FI126386B (fi)
WO (1) WO2014174152A1 (fi)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI20135773L (fi) * 2013-07-16 2015-01-17 Stora Enso Oyj
FI127124B2 (fi) 2013-12-05 2021-02-15 Upm Kymmene Corp Menetelmä muunnettujen selluloosatuotteiden valmistamiseksi ja muunnettu selluloosatuote
FI127764B (fi) 2015-05-13 2019-02-15 Upm Kymmene Corp Vedenpuhdistus
CA2988124C (en) 2015-06-04 2023-01-17 Bruce Crossley Method of producing cellulose nanofibrils

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6379494B1 (en) 1999-03-19 2002-04-30 Weyerhaeuser Company Method of making carboxylated cellulose fibers and products of the method
WO2009069641A1 (ja) 2007-11-26 2009-06-04 The University Of Tokyo セルロースナノファイバーとその製造方法、セルロースナノファイバー分散液
FI125707B (fi) * 2011-06-09 2016-01-15 Upm Kymmene Corp Menetelmä selluloosan katalyyttiseen hapetukseen ja menetelmä selluloosatuotteen valmistamiseksi

Also Published As

Publication number Publication date
EP2989127A1 (en) 2016-03-02
FI20135423A (fi) 2014-10-26
WO2014174152A1 (en) 2014-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI127002B (fi) Menetelmä selluloosan katalyyttiseksi hapettamiseksi ja menetelmä selluloosatuotteen valmistamiseksi
JP6097283B2 (ja) セルロースの触媒酸化方法、およびセルロース製品の製造方法
FI126847B (fi) Menetelmä selluloosan katalyyttiseksi hapettamiseksi ja menetelmä selluloosatuotteen valmistamiseksi
US9969816B2 (en) Method for catalytic oxidation of cellulose and method for making a cellulose product
WO2011074301A1 (ja) セルロースの酸化方法及びセルロースナノファイバーの製造方法
FI126386B (fi) Menetelmä selluloosan katalyyttiseksi hapettamiseksi
Pönni et al. Alkali treatment of birch kraft pulp to enhance its TEMPO catalyzed oxidation with hypochlorite
JPWO2017082395A1 (ja) 化学変性パルプ分散液の脱水方法
EP3233925B1 (en) Method and apparatus for controlling the catalytic oxidation of cellulose
JP2018169318A (ja) アニオン変性セルロース系材料のアニオン性官能基量の測定方法

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 126386

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B