FI66396C - Foerfarande foer foerbehandling av dissolvingmassa foer foerestring - Google Patents
Foerfarande foer foerbehandling av dissolvingmassa foer foerestring Download PDFInfo
- Publication number
- FI66396C FI66396C FI810886A FI810886A FI66396C FI 66396 C FI66396 C FI 66396C FI 810886 A FI810886 A FI 810886A FI 810886 A FI810886 A FI 810886A FI 66396 C FI66396 C FI 66396C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- pulp
- carboxylic acid
- acid
- process according
- activation
- Prior art date
Links
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 73
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 45
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 32
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 claims description 17
- 230000032050 esterification Effects 0.000 claims description 15
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 claims description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 7
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 6
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 5
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical compound CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 claims description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 3
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N o-dicarboxybenzene Natural products OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 2
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- -1 carboxylic acid carboxylic acid Chemical class 0.000 claims 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 claims 1
- ZFACJPAPCXRZMQ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O.OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O ZFACJPAPCXRZMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 40
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 31
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 description 25
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 25
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N octanoic acid Chemical compound CCCCCCCC(O)=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 14
- WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N Acetic anhydride Chemical compound CC(=O)OC(C)=O WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 12
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 11
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 11
- 230000021736 acetylation Effects 0.000 description 7
- 238000006640 acetylation reaction Methods 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000005635 Caprylic acid (CAS 124-07-2) Substances 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 6
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 6
- 229960002446 octanoic acid Drugs 0.000 description 6
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 description 5
- 239000011122 softwood Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N palmitic acid group Chemical group C(CCCCCCCCCCCCCCC)(=O)O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJTNSXPMYKJZPR-UHFFFAOYSA-N parinaric acid Chemical compound CCC=CC=CC=CC=CCCCCCCCC(O)=O IJTNSXPMYKJZPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- BSYNRYMUTXBXSQ-UHFFFAOYSA-N Aspirin Chemical compound CC(=O)OC1=CC=CC=C1C(O)=O BSYNRYMUTXBXSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006051 Capron® Polymers 0.000 description 1
- 229920000875 Dissolving pulp Polymers 0.000 description 1
- LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N Phthalic anhydride Natural products C1=CC=C2C(=O)OC(=O)C2=C1 LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- IJTNSXPMYKJZPR-WVRBZULHSA-N alpha-parinaric acid Natural products CCC=C/C=C/C=C/C=CCCCCCCCC(=O)O IJTNSXPMYKJZPR-WVRBZULHSA-N 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 235000014121 butter Nutrition 0.000 description 1
- JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N butyl 2,2-difluorocyclopropane-1-carboxylate Chemical compound CCCCOC(=O)C1CC1(F)F JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 150000001244 carboxylic acid anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 description 1
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N glycerol triricinoleate Natural products CCCCCC[C@@H](O)CC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCC=CC[C@@H](O)CCCCCC)OC(=O)CCCCCCCC=CC[C@H](O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N 0.000 description 1
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 238000005517 mercerization Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid group Chemical group C(CCCCCCC\C=C/CCCCCCCC)(=O)O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000013055 pulp slurry Substances 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B1/00—Preparatory treatment of cellulose for making derivatives thereof, e.g. pre-treatment, pre-soaking, activation
- C08B1/02—Rendering cellulose suitable for esterification
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Paper (AREA)
Description
6 6 3 9 6
Menetelmä liukosellun esikäsittelemiseksi esteröintiä varten
Keksinnön kohteena on menetelmä puunmassasta peräisin olevan liukosellun esikäsittelemiseksi esteröintiä varten, ^ jolloin ei tarvita mekaanista jauhatusta.
Liukosellun teollisessa mittakaavassa suoritettavan esteröinnin on havaittu vaativan, että massat aktivoidaan ennen esteröintiä. Oikein valmistellut sulfaattiliukosel-lut, jotka on tarkoitettu asetylointiin ja muihin esteröinti- 1 0 prosesseihin, toimivat erinomaisesti niissä prosesseissa, joissa käytetään hyvää aktivointia. Erinomainen toiminta mitataan selluloosaesteriliuosten muodostumisella, jotka on helppo suodattaa, joissa on suhteellisen vähän väriä ja alhaiset sameustasot. Ilman tällaista aktivointia tai epä-1 5 täydellisellä aktivoinnilla on tuloksena huono liuoshomogeeni-suus, jossa on kasvanut sameus johtuen suspendoituneista kuiduista. Tämä johtuu pääasiassa riittävän reaktiivisuuden puuttumisesta osissa selluloosamassaa. Suurella varmuudella on todettu, että huonosti reagoivat alueet johtuvat 20 massan puhdistusprosessin välttämättömästä vaiheesta eli käsitellystä natriumhydroksidilla, erityisesti kylmillä, vahvoilla, natriumhydroksidiliuoksilla, jotka ovat lähellä merserointivahvuutta (90-120 g/1) muiden kuin selluloosa- hiilihydraattien poistamiseksi.
25
Aktivointi voidaan suorittaa joko erillisissä säiliöissä tai samoissa säiliöissä kuin seuraava esteröintireaktio. On ehdotettu useita tapoja aktivointivaiheen suorittamiseksi. Teollisuusmittakaavassa aktivointiprosessissa sellua käsitellään noin 30 - 500 paino-%:illa etikkahappoa (kuivasta 30 sellusta laskettuna). Nämä prosessit voidaan jakaa kolmeen yleiseen tyyppiin, jotka voidaan tarkemmin ryhmitellä "hyviksi" aktivointiprosesseiksi, joihin kaksi kolmesta yleisesti käytetystä prosessista kuuluu, ja "vähemmän hyviksi" aktivointityypeiksi, joihin kolmas yleisesti käytetty pro-^ sessi kuuluu.
66396 "Hyvissä" prosesseissa käytetään suhteellisen vähän etikkahappoa, noin 30 - 50% sellun painosta laskettuna 30 -100°C:ssa, joko 50 - 90 prosentteina vesipitoisena etikka-happona, mitä seuraa korvaus jääetikalla, tai 30-50%:11a 5 jääetikkaa sellun painosta laskettuna 20-80°C:ssa 30-90 minuutin ajan. "Vähemmän hyvissä" prosessissa käytetään suurta ylimäärää jääetikkaa (250-500% sellun painosta laskettuna) 20-50°C:ssa 10-90 minuutin ajan.
Laajat rajat yllä mainituille aktivointiprosesseille 10 heijastavat vaihteluita sellujen välillä. Kuten voi odottaa, lehtipuusta saatu valkaistu liukosellu eroaa käyttäytymisessään havupuusta saadusta sellusta. Sulfiittiprosesseilla saatu sellu eroaa sulfaattiprosesseilla saadusta sellusta. Kylmällä alkalilla puhdistettu sellu vaatii ankarampia olo-15 suhteita (korkeampaa lämpötilaa ja/tai pitempiä käsittely-aikoja) hyvään aktivointiin, kuin kuumalla alkalilla puhdistettu sellu.
"Vähemmän hyvä" aktivointiprosessi sopii hyvin valkaistuille, sulfaattiliukoselluille, jotka on saatu havupuusta, 20 mutta valkaistuilla sulfiittiselluilla, erityisesti lehtipuista saaduilla, jotka vaativat edellä mainittua kylmää alkalipuhdistusta, tavataan esteröityjen lopputuotteiden liiallista sameutta ja väriä sekä happo- ja asetonilisäai-neiden huonontunutta suodattumiskykyä.
25 Aktivointiprosessin muunnokset teollisuusmittakaavassa eri sellutyyppien soveltamiseksi saattavat vaatia kalliin laitteistomuutoksen tai vaihdon. Tämän vuoksi on toivottavampaa muuttaa liukoselluja, joiden teollisuus on aikaisemmin katsonut vaativan hyviä aktivointimenettelyjä siten, että 30 niillä tulee olemaan sopivat ominaisuudet, kun ne esteröi-dään laitoksissa, joiden laitteisto on tarkoitettu "vähemmän hyvää" aktivointia varten.
Onnistunut liukenevan lehtipuusta peräisin olevan sulfaattiliukosellun sovittaminen "vähemmän hyviin" 35 aktivointiprosesseihin tekisi mahdolliseksi käytön laitoksissa jotka ovat rajoittuneet sellun laajemman perussyötön "vähemmän hyvään" aktivointiin, jolloin saadaan puuvarojen 3 66396 taloudellisempi kokonaishyväksikäyttö, koska sulfaatti-sellun saanto puusta on parempi kuin sulfiittisellun.
Tutkimuksista, jotka ovat kohdistuneet sellun akti-vointiprosessien parannuksiin, ovat eniten relevantteja 5 seuraavat:
Russell Nelson ja Jones C. Williams julkaisussa Preprints of a Technical Association of the Pulp and Paper Industry (TAPPI), Dissolving Pulp Conference,
Atlanta, Georgia, 24-26, lokakuuta 1976, sivut 69-82, ku-10 vaavat liukosellun aktivointia. Tässä julkaisussa kuvataan massan kostuttamista etikkahapolla (mainitaan 0,5 osaa etikkahappoa), mitä sitten välittömästi seuraa mekaaninen jauhatus asetylointikäyttäytymisen ylläpitämiseksi tasolla, joka saadaan "standardi" etikkahappoaktivoinnilla. Tässä 15 julkaisussa katsotaan jauhatusprosessin antaman mekaanisen energian olevan olennaista onnistuneelle aktivoinnille käytetyille etikkahappomäärillä.
E. Kutznetzova ja N. Klenkova julkaisussa Journal of Applied Chemistry of the USSR, Voi. 37, sivut 399-408 (1964) 20 kuvaavat selluloosan aktivointia höllentämisprosessina yhdenmukaisesti kirjallisuuden pääosan kanssa, jossa esitetään, että kaksi tuntia on riittävä aika maksimin saavuttamiseen. He kuvaavat koetta (sivu 405, lause joka alkaa 10. riviltä alhaalta jatkuen sivun 406 yläosaan riville 5) jossa 25 sellu pantiin eksikaattoriin ja etikkahappoa pantiin pohja-säiliöön, kansi asetettiin päälle ja eksikaattori asetettiin päälle ja eksikaattori asetettiin 50°C:n vesihauteeseen. Etikkahappohöyryt tiivistyivät sellun pinnalle. Vaihtelemalla vesipitoisuutta ja sellun lämpötilaa etikkahappokon-30 densaation määrän ja kestoajan säätämiseksi löydettiin hyvän reaktiivisuuden aikaansaamista varten sarja optimi-parametreja, nimittäin 7-8%:n vesipitoisuus, 30-95°C:n aktivointilämpötila, kahden tunnin kestoaika ja sellun pinnalla vähintään 13-15%:n etikkahappomäärä.
35 4 66396 US-patentissa n:o 4 016 353 ehdotetaan hankausta etikkahappoanhydridin läsnäollessa tai ilman sitä asetyloin-nin aktivointivaiheeksi.
Keksinnön mukainen menetelmä, ei vaadi mekaanista 5 energiaa onnistunutta aktivointia varten ja siinä käytetyt määrät ovat pienempiä kuin mitä aikaisemmin katsottiin välttämättömiksi sellaisten sellujen saamista varten, jotka käyttäytyvät yhtenäisesti teollisissa aktivointi- ja este-röintiprosesseissa. Korkeamman saannon sulfaattimassaa 10 voidaan tämän vuoksi käyttää prosesseissa, jotka aikaisemmin oli rajoitettu sulfiittimassoille.
Keksinnölle on tunnusomaista, että lietteen, arkin tai hiutaleiden muodossa olevaa liukosellua käsitellään 0,5-10 paino-%:lla, laskettuna uunikuivan sellun määrästä, 2- noin 15 18 hiiliatomia sisältävää karboksyylihappoa karboksyylihappo- selluseoksen saamiseksi, ja että karboksyylihapposelluseos varastoidaan olosuhteissa, joissa estetään karboksyylihapon oleellinen häviö, vähintään 2 h ajan ennen kuin sinänsä tunnettu esteröinti aloitetaan.
20 Keksinnön mukaisesti esikäsitellyt massat ovat yhte näisesti reagoivia ja soveltuvat jatkokäsittelyyn tunnetuilla sellun esteröintimenettelyillä, joissa käytetään kohtalaista tai ei käytetä lainkaan aktivointia sellaisten selluloosa-estereiden muodostamiseen, jotka ovat oleellisesti saman-25 laisia kuin näillä samoilla prosesseilla tuotetut sellu- loosaesterit kulloisellekin massatyypille tarkoitetun tavanmukaisen aktivoinnin jälkeen. Lopputuotteet ovat käyttökelpoisia filamenttien, lakkojen ja päällysteiden samoin kuin valettujen ja puristettujen kolmiulotteisten kappalei-30 den valmistukseen. Karboksyylihapon väkevyysalueella, joka on yli noin 5 paino-% massasta, ei yllättäen vaadita muuta aktivointikäsittelyä kuumalla alkalilla puhdistetulle massalle ja väkevyysalueella yli noin 6% enempää aktivointia ei tarvita kylmällä alkalilla puhdistetulle massalle.
35 5 66396
Keksinnön mukaisen menetelmän toteutusta kuvataan tarkemmin liittyen menetelmään, jolla selluloosa-asetaattia (I) valmistetaan liukosellusta, joka sisältää absorboitunutta kapryylihappoa (II) ja joka on saatu käsittelemällä lehtipuu-5 sulfaattimassaa (III) kapryylihapolla (IV).
Tuotteen (I) valmistamiseksi yhdistettä (IV) voidaan lisätä massan (III) vesilietteeseen, vesi ja absorboitumaton (IV) poistetaan tavalliseen tapaan arkin muodostuksen aikana seoksesta (II), joka seos voidaan sitten kuivata tavalliseen 10 tapaan kuumalla pinnalla ja asetyloida sitten standardimenetelmällä tuotteen (I) muodostamiseksi. Sopiva asetylointi-menetelmä on käsitellä kuivattua tuotetta (II) jääetikalla, sopivasti noin 350%:11a massan painosta laskettuna lyhyen ajan, sopivasti noin 10 minuuttia korotetussa lämpötilassa, 15 sopivasti noin 38°C:ssa, mitä seuraa käsittely 0,5-1,0%:lla väkevää rikkihappoa massan painosta laskettuna kohtuullisen ajan, sopivasti n. 20 minuuttia ympäristön lämpötilassa, noin 20°C:ssa, sitten väkevällä rikkihapolla, sopivasti noin 7,2 paino-%:lla kohtuullisen ajan, sopivasti noin 20-30 20 minuuttia ympäristön lämpötilassa, noin 20°C:ssa. Reaktio voidaan lopettaa lisäämällä 50%:ista etikkahappoa standardi-menetelmällä ja tuote (I) saostaa kaatamalla reaktioseos 10%:iseen etikkahapon vesiliuokseen.
Koska massan (III) on oltava kylmällä alkalilla puh-25 distettua tuotteen (IV) väkevyyden ollessa yli noin 6% massasta (III) laskettuna, voidaan massan (II) asetylointi aloittaa etikkahappoandyhridin lisäysvaiheessa jättäen alku-aktivointivaiheet pois. Muilla massatyypeillä, jotka on puhdistettu kuumalla alkalikäsittelyllä, jos yhdisteen (IV) 30 väkevyys massassa (III) on yli noin 5%, massan (II) asetylointi voidaan alottaa etikkahappoanhydridin lisäysvaiheessa ja jättää alkuaktivointivaiheet pois.
Alaan perehtynyt ymmärtää, että kapryylihapon lisäksi, jota kuvattiin keksinnön toteutukseen, voidaan käyttää mitä 35 tahansa karboksyylihappoa, jossa on 2-18 hiiliatomia, joka on suoraketjuinen, haarautunut tai syklinen, nestemäinen 6 66396 tai kiinteä tyydytetty tai tyydyttämätön, kuten etikka-, propioni-, voi-, ftaali-, maleiini-, isovaleriaana, kaproni-, kapryyli-, kapriini-, lauriini-, myristiini-, palmitiini-, steariini-, Δ9 -dekyleeni-, stillingiini-, /\^-dodekyleeni-.
5 palmitiiniöljy-, öljy-, risiiniöljy-, petroseliini-, vakse-niini-, linoli-, linoliini-, eleosteariini-, likaani-, pari-naarihappoa tai näiden seoksia.
On myös selvää, että happo voidaan tuoda massaan joko lisäämällä massan vesilietteeseen ennen arkin muodostusta 10 tai ruiskuttamalla happo nestemuodossa (laimentamattoman, jos se on neste, tai sopivassa liuottimessa, kuten vedessä, jos se on neste tai kiinteä aine) arkille tai siitä muodostetuille hiutaleille. On ilmeistä, että jos happo lisätään ennen kuivausta, kiinteät ja vähemmän haihtuvat hapot ovat 15 suositeltavia, kun taas jos lisäyksen on määrä tapahtua kuivauksen jälkeen, nestemäiset hapot, jotka eivät vaadi liuotinta, ovat suositeltavia.
On myös selvää, että jos hapot lisätään märkään massaan, itse hapot voidaan korvata karboksyylihappoanhydridillä ja 20 että ne voidaan myös lisätä massalietteeseen tai märälle arkille tai hiutaleille samalla tavoin kun karboksyylihapot. Tällaisia happohydridejä pidetään tämän vuoksi selitysosassa ja patenttivaatimuksissa esitettyjen karboksyylihappojen täysinä vastineina.
25 Hapon tai anhydridin tarkka määrä määritellyissä ra joissa ei ole erityisen kriittinen. Yhtenäinen käyttäytyminen standardi esteröintiprosesseissa voidaan saavuttaa käsittelemällä selluloosamassaa 0,5-10%:lla, edullisesti 1-3 paino-%: 11a kuivattuja happoja uunikuivasta massasta laskettuna.
30 Kuten edellä esitettiin suuremmilla käsittelytasoilla kuumalla alkalilla puhdistettuja liukoselluja voidaan käsitellä yli 5 paino-%:lla, edullisesti 5-6%:lla uunikuivasta massasta laskettuna ja kylmällä alkalilla puhdistettua liukosellua voidaan käsitellä 6-10 paino-%:11a uunikuivasta massasta 35 laskettuna ja sen lisäksi, että näin käsitellyt massat tule·· 7 66396 vat erinomaisesti esiaktivoiduiksi, ne aktivoituvat riittävästi siten, että aktivointivaihe tavanmukaisissa este-röintimenettelyissä voidaan jättää pois.
Happoa sisältävän massan seisotusaika ei myöskään ole 5 erityisen kriittinen. Massalla, jota on käsitelty korkeintaan 5%:11a happoa tai tarvittaessa 6%:11a happoa, ja joka on tarkoitettu jatkoaktivointiin, saavutetaan tuloksia niinkin lyhyellä kuin kahden tunnin seisotusajalla, vaikka 10 tuntia tai pitempi aika on tavallisesti suositeltava.
10 Massoilla, joita on käsitelty yli 5%:n happomäärillä tai tarvittaessa 6%:11a happoa, jolloin myöhempi aktivointi on tarkoitus jättää pois, yli 24 tunnin varastointi on suositeltava. Maksimimaalista seisotusaikaa ei ole määritetty, mutta jopa kymmenen kuukauden varastointi ei eräässä tapa-15 uksessa ole osoittanut merkittävää haitallista vaikutusta. Alaan perehtynyt ymmärtää luonnollisesti, että pitemmän ajan kuin vaadittavien minimiaikojen varastoinnin tulee tapahtua tiiviissä tai suljetussa tilassa tai säiliössä tai muissa olosuhteissa siten, että karboksyylihapon häviäminen massas-20 ta pysyy minimissään. Kuivatun massan varsinainen kosteuspitoisuus ei ole myöskään erityisen kriittinen edellyttäen, että aikaansaadaan stabiili kuljetuskelpoinen muoto ja että kuivatus 6-8%:n kosteuspitoisuuteen (uunikuivasta massasta laskettuna) nomaalitavalla on sopiva.
25 Alaan perehtyneelle on selvä, että selitysosassa ja patenttivaatimuksissa käytettynä sanontojen "esteröintireak-tio ja -menettely” on tarkoitettu käsittävän minkä tahansa aktivointivaiheen, ellei asiayhteys muuta vaadi. Samoin alaan perehtyneelle on selvää, että parantunut reaktiivisuus 30 "vähemmän hyvässä" aktivointiesteröintiprosessissa aikaansaa myös parantuneen reaktiivisuuden "hyvissä" aktivointipro-sesseissa.
Seuraavat esimerkit kuvaavat tarkemmin keksinnön parasta suoritusmuotoa.
35 2 8 66396
Esimerkki 1
Valmistetaan käsiarkit, joiden neliömassa on 775 g/m , käyttäen standardi paperimuottia, lehtipuusulfaattimassasta, jonka sakeus on 1% ja joka sisältää kapryylihappoa (0,2%: 5 inen vesiliuos). Kun arkki on kuivattu kuumalla pinnalla standarditavalla noin 190°C:ssa noin 6-8%:n kosteuspitoisuuteen (laskettuna uunikuivan massan painosta), kapryylihappoa todetaan jääneen arkkiin 1,6 paino-%.
Esimerkki 2 10
Noudattaen esimerkin 1 kanssa analogista menettelyä valmistetaan käsiarkit samanlaisesta lehtipuusulfaattimassasta (sakeus 0,7%); joka sisältää ftaalihappoanhydridiä (0,28 paino-%:n vesiliuos). Kuivattuun arkkiin jää 0,8 ^ paino-% ftaalihappoa.
Esimerkki 3
Noudattaen esimerkin 1 kanssa analogista menettelyä valmistetaan käsiarkit lehtipuusulfaattimassasta (sakeus 1%). Puristuksen jälkeen märät arkit ruiskutetaan 3%:11a "Hydro- 20 folhapolla" 1095 (95%:inen kapryylihappo, Ashland Chemical Co.) massan painosta laskettuna ja arkit kuivataan sitten normaaliin tapaan kuumalla pinnalla. Massaan jää 1,7% happoa.
Esimerkki 4 25 30 g massaa, joka on valmistettu esimerkeissä 1,2 ja 3 esitetyllä tavalla sekä muista hapolla käsitellyistä massa-arkeista, jotka on valmistettu taulukossa I esitetyllä tavalla, esteröidään seuraavissa olosuhteissa:
Menetelmä A
30 Massa aktivoidaan upottamalla jääetikkaan (350% massan painosta) 10 minuutiksi 38°C:ssa, mitä seuraa esikäsittely väkevällä rikkihapolla (0,7% massan painosta) 20 minuutin ajan 20°C:ssa "Vesisammutus"-vaihe suoritetaan sitten upottamalla massa rikkihappoesikäsittelyvaiheesta etikkahappoanhyd-^ ridiin (220% massan painosta) 20 minuutiksi 20°C:ssa, mitä seuraa väkevän rikkihapon lisäys ja reaktion jatkaminen 20°C: ssa 20-30 minuutin ajan, minkä jälkeen kaadetaan 50%:ista etikkahapon vesiliuosta (185% massan painosta reaktioseokseen, 9 66396
jossa ennen lisäystä on massan ja nesteen välinen suhde 1:8. Menetelmä B
Tämä menetelmä on analoginen menetelmän A kanssa paitsi, että etikkahapolla tapahtuva alkuaktivoin-5 tivaihe jätetään pois.
Taulukko I
Näyte nro Massan tyyppi Happokäsit- _ _ telY__ 10 1 Havupuusulf iittisellutehdas- Ei lainkaan arkki(kuumalla alkalilla (vertailu) puhdistettu) 2 Havupuusulfiittisellutehdas- Ruiskutettu arkki (kunnalla alkalilla 6 % :11a (massan puhdistettu painosta)etikkahap- poa,pidetty suljet- 15 tuna 24 tuntia 3 LAtifuusulfaattiseliu. - laihaan tehdas arkki (kylmällä aikaili- (vertailu la puhdistettu) 4 Lehtipuusulfaattisellulabcr- Fi , . , ratoriokäsiarkki kuivattu kuumal- , ., > 20 la pinnalla (kylmällä aikaili- rvertanu; la puhdistettu) 5 Katso esimerkki 1 6 Katso esimerkki 2 7 Katso esimerkki 3 8 Lehtlpuusulfaattisellutehdas Riiskutettu 2 % :11a 25 arkki (kylmällä alkalilla puh- (massan painosta) distettu) etikkahappoa,pi detty suljettuna 18 tuntia 9 Lehtipuusulfaattiselluteh- Ruiskutettu 2 %:lla dasarkki (kylmällä alkalilla (massan painosta) puhdistettu) etikkahappoa ja 3° pidetty suljettuna 10 kuukautta 10 rskate^8 rofol-hapon seosta 35 (25:75),säilytetty avoimena 2 viikkoa 10 66396 11 Lehtipuusulfaattisellutehdas- Ruiskutettu 8 %:lla arkki (kylmällä alkalilla puhdis- (massan painosta) tettu voihappoa, pidetty suljettuna 2 viikkoa ^ Taulukossa II on lueteltu kullekin näytteelle käy tetty esteröintimenetelmä, esteröintimenettelyn lopussa saadun "happokyllästeen" ominaisuudet 16 tunnin ja 40 minuutin hydrolyysin jälkeen 44°C:ssa sekä "asetoni-kyllästeiden" ominaisuudet, jotka on valmistettu kaata-maila happokyllästeet suureen ylimäärään (2 litraan, jos alunperin on käytetty 30 g massaa) 10%:ista etikka-hapon vesiliuosta, pesemällä (vedellä) ja kuivaamalla näin saadut hiutaleet (72 h, 40°C) ja liuottamalla sitten kuivat hiutaleet 16 %:n väkevyytenä asetoniin.
15
Happo- ja asetonikyllästeiden sameus ja väri määritetään käyttäen Bausch & Lomb'in Spectronic 20-kolorimetria. Happokyllästeiden viskositeetti määritetään käyttäen Brookfield-viskosimetria (neula nro 6). Asetonikyllästeiden viskositeetti määritetään käyttäen 20 ,,pallonpudotus,,-menettelyä (aika, jonka 3/32 tuuman ruostumaton teräspallo, Atlas Bull Code 4E44, vaatii pudotakseen 15 cm liuoksen läpi). Asetonikyllästeiden suodatettavuus määritetään käyttäen kyllästeen suodatusta Johnson & Johnson C-14-kankaan läpi (5/16 tuu-25 man aukko, paine 30 psi). Saadut tulokset muutetaan standardiarvoiksi artikkelin "Standard Law of Filtera-bility" (Hermans, P.H. ja Bredee, M.L., Rec. Trav.
Chim. 54, 680 (1935)) mukaisesti.
11 66396 Εξι ?ι ό6 ·ΜΉσ\Γ~;ΐη>Η ·ιηιηΓθθΓθ ö\ inocMcooococoinrHin
^ Cn LO f—t I—I r—I H I—i *—I CN ·—I I—I
I .'H - » 3 8+J ?| ?! ^ In Q) i+3 70 ^ ^ ^ *" o' v m r-ι cm γη Xj ^ . m τ m· o+ ο σι o o o rH o
"g ι> Ρ -I CM rH rH —* —' · rH iH
” , c: cn g I :S^i h P -h n Ji Ϊ3 == r- Ä <«· 00 rH co o .h o m· •nJ ·Η n 9 § m ή o r~ m r- vo co o in
H S ffi KH · CO CM CM CM CM CM CM ΓΟ IT
--1 h H ID
3 © S-H rH in to ~ · · co :(0 in. id.
0) U) rj to +1 +1 eg p ro to in cn rH in r-trorn in·-) Ό· U/rQ ·*··#······ · EV+ EcMlOOCOCMCMCHCMCMCOr'· ioQEf-i-nsrcMCMCM<MCMCM r~n “as
ID
I f, σ m H -¾ . 2 · 5,
H rä OCMO lOCOrHOOOCMCO
P cjd nincMcoi^ior^r^mmiDin
O C * rHiHrHrHrHrHrHrHrH
M* p p ,Ä L . c) r—1 Ά -H I Γ~ 3 3 E rH + + rL p >i :ta ococMCMooooinm^rin 10 P TO ΙΟΓ'-Ο'Μ'ΙΟΟΟΓ'ΟιΟΙΟσι
H H P cJror-itr'a’cnmm^rcncncM
S S3 § S S
•Η Λ 0) * s - C I m I 12 »n cn to -H ϋ Λ T1. 'T’i
^ 0 3 :S ^ ^ O'; ™ ™ ® H O; H CD
t1-1 ^ rt ._i S Γ"" r~ id cri id <d co no r* <H r-~
rtjwg Ή nj CM CM CM CM CM CM CM VT CM
(0 I ·· ffi ώ g C'CM'DcociOrHm·—icn-irxr pro rH. rH CM. ID ^ CM CM O 00 Γ' cr» room +1 cm +|cm cm cm cm cm «h m cm
E M cm ID O
ro q vo · ·
Ui to :ro r- cm p -rl CO m
To to to fe g 3 -H i +1 +| '2 i p1 in J3 .Pi m pi rn in id ό m -m· o in
SroProS c *n ό cm cm cm cm cm cm cm m n* co -H iS -H ro § w ρ ώ B co ;jJ < a < < < < < < C cq .s 1
If is 1
>i O rH c j rn -m· in vo co cn o .H
g rH rH
12 66396
Tuloksista nähdään helposti, että näyte 2, havu-puusulfiittimassa esikäsittelyn jälkeen 6%:isella etik-kahapolla,on asetyloitunut ilman esiaktivointia ja antaa näytteen 1 suuruusluokkaa olevat asetonikylläs-5 teen suodatusarvot, joka näyte on tavanmukaiseen tapaan käsitelty vertailunäyte.
Näytteet 3 ja 4, jotka ovat lehtipuusulfaatti-massaa, kylmällä alkalilla puhdistettua, osoittavat että kun ne esteröidään näiden esimerkkien "vähennän" hyvällä 10 aktivointiprosessilla, nämä massat antavat alhaiset asetonikyllästeen suodatusarvot, ja erityisesti näyte 3 osoittaa suurta asetonikyllästeen sameutta. Kun näytettä 10 säilytetään olosuhteissa, joissa huomattavan määrän käsittelyhappoja voidaan odottaa häviävän mas-15 sasta, se osoittaa samanlaista käyttäytymistä siitä huolimatta, että käytetty hapon alkuperäinen määrä, kuten esimerkki .11 osoittaa, olisi ollut riittävä antamaan hyväksyttävät arvot asetonikyllästeen sameudelle ja suodatukselle jopa ilman aktivointia.
20 Näytteet 5, 6, 7, 8 ja 9 osoittavat, että sekä tehdasarkit että laboratoriokäsiarkit voivat antaa hyväksyttäviä asetonikyllästeen sameus- ja suodatus-arvoja "vähemmän hyvissä" aktivointiprosesseissa edellyttäen, että käytetään keksinnön mukaista esiaktivointi-25 prosessia. Esimerkki 11 kuvaa myös, että keksinnön mukainen menetelmä ei rajoitu ainoastaan asetylointiin, vaan soveltuu yleisemmin prosesseihin, joilla esteröidään liukosellua puumassasta.
Claims (8)
1. Menetelmä puumassasta peräisin olevan liukosellun esikäsittelemiseksi esteröintiä varten, jolloin ei tarvita ^ mekaanista jauhatusta, tunnettu siitä, että lietteen, arkin tai hiutaleiden muodossa olevaa liukosellua käsitellään 0,5-10 paino-%:lla, laskettuna uunikuivan sellun määrästä, 2- noin 18 hiiliatomia sisältävää karboksyylihappoa karboksyylihapposelluseoksen saamiseksi, ja että karboksyyli-happoselluseos varastoidaan olosuhteissa, joissa estetään karboksyylihapon oleellinen häviö, vähintään 2 h ajan ennen kuin sinänsä tunnettu esteröinti aloitetaan.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että massa kuivataan ennen käsittelyä 1 5 karboksyylihapolla.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että karboksyylihappo on etikkahappo.
4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että karboksyylihappo on 6-18 hiili- 20 atomia sisältävien nestemäisten rasvahappojen seos.
5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että massa on karboksyylihapon lisäyshetkellä vesilietteen, märän arkin tai märkien hiutaleiden muodossa. 25
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että karboksyylihappo on ftaali-, maleiini-tai voihappo.
7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liukosellua käsitellään 30 lisäämällä siihen karboksyylihappoa anhydridimuodossa.
8. Jonkin edellisen vaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että karboksyylihappomassaseos ennen esteröintiä kuivataan alle 10%:n kosteuspitoisuuteen uuni- kuivasta liukosellusta laskettuna. 35
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US13291380 | 1980-03-24 | ||
| US06/132,913 US4336370A (en) | 1980-03-24 | 1980-03-24 | Process for activating cellulose pulp to improve ease of esterification |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI810886L FI810886L (fi) | 1981-09-25 |
| FI66396B FI66396B (fi) | 1984-06-29 |
| FI66396C true FI66396C (fi) | 1984-10-10 |
Family
ID=22456146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI810886A FI66396C (fi) | 1980-03-24 | 1981-03-23 | Foerfarande foer foerbehandling av dissolvingmassa foer foerestring |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4336370A (fi) |
| CA (1) | CA1156649A (fi) |
| FI (1) | FI66396C (fi) |
| IT (1) | IT1144323B (fi) |
| NO (1) | NO810979L (fi) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60260517A (ja) * | 1984-06-08 | 1985-12-23 | Daicel Chem Ind Ltd | 食品及び薬剤用組成物 |
| JP2999293B2 (ja) * | 1991-07-02 | 2000-01-17 | ダイセル化学工業株式会社 | 酢酸セルロースの製造方法 |
| US5487419A (en) * | 1993-07-09 | 1996-01-30 | Microcell, Inc. | Redispersible microdenominated cellulose |
| US5385640A (en) * | 1993-07-09 | 1995-01-31 | Microcell, Inc. | Process for making microdenominated cellulose |
| EA022464B1 (ru) * | 2012-11-23 | 2016-01-29 | Сумгаитский Государственный Университет | Способ активации целлюлозы |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB300824A (fi) * | ||||
| GB237567A (en) * | 1924-07-28 | 1925-11-26 | Ste Chim Usines Rhone | Improvements in the process for the preliminary treatment of cellulose prior to esterification |
| US1783184A (en) * | 1927-03-12 | 1930-12-02 | Celanese Corp | Process of treating cellulosic material |
| CA986101A (en) * | 1973-06-28 | 1976-03-23 | Canadian Cellulose Company | Production of cellulose esters |
| US4016353A (en) * | 1975-04-14 | 1977-04-05 | Crown Zellerbach Corporation | Process for producing organic acid esters of cellulose |
-
1980
- 1980-03-24 US US06/132,913 patent/US4336370A/en not_active Expired - Lifetime
-
1981
- 1981-03-11 CA CA000372707A patent/CA1156649A/en not_active Expired
- 1981-03-23 IT IT67400/81A patent/IT1144323B/it active
- 1981-03-23 FI FI810886A patent/FI66396C/fi not_active IP Right Cessation
- 1981-03-23 NO NO810979A patent/NO810979L/no unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT8167400A0 (it) | 1981-03-23 |
| US4336370A (en) | 1982-06-22 |
| FI810886L (fi) | 1981-09-25 |
| CA1156649A (en) | 1983-11-08 |
| IT1144323B (it) | 1986-10-29 |
| NO810979L (no) | 1981-09-25 |
| FI66396B (fi) | 1984-06-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3493319A (en) | Esterification of cellulosic textiles with unsaturated long chain fatty acids in the presence of trifluoroacetic anhydride using controlled cellulose-acid-anhydride ratios | |
| FR2552125A1 (fr) | Procede pour le taitement des matieres cellulosiques par des agents oxydants | |
| Granström et al. | Variables affecting the thermal yellowing of TCF-bleached birch kraft pulps | |
| FR2646446A1 (fr) | Procede de delignification a l'oxygene de pate a papier | |
| DE3122297A1 (de) | Verfahren zur ligninentfernung | |
| FI66396C (fi) | Foerfarande foer foerbehandling av dissolvingmassa foer foerestring | |
| US2112116A (en) | Production of cellulose fiber of low solution viscosity for conversion into cellulose derivatives | |
| US2087263A (en) | Cellulose pulping system and product thereof | |
| FI66397C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av cellulosakarboxylsyraestrarfraon dissolvingmassa | |
| US3403145A (en) | Acetylation of cellulose | |
| Horie | The application of durable press treatment to bleached softwood kraft handsheets | |
| EP1051550A1 (en) | Treatment of fabrics | |
| US2074339A (en) | Preparation of cellulosic material | |
| US2585516A (en) | Preparation of impregnated cellulose and cellulose esters therefrom | |
| Reinhardt et al. | Carboxyethylation of cotton by treatment with acrylamide | |
| US995852A (en) | Process for strengthening cellulose. | |
| US2110545A (en) | Treatment of cellulosic materials | |
| RU2609803C1 (ru) | Способ повышения качества и реакционной способности целлюлозы | |
| US2118039A (en) | Manufacture of cellulose | |
| Yang et al. | The durable press finishing of silk fabrics by using 1, 2, 3, 4-butanetetracarboxylic acid | |
| Soatthiyanon et al. | Elementary kenaf fibre extraction | |
| US2176850A (en) | Preparation of cellulose derivatives | |
| US3332733A (en) | Acid anhydride treatment of wool in the presence of cresol | |
| EP0224470A1 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Zellstoff aus Pflanzenfasermaterial | |
| US2107703A (en) | Process for rendering wool material unshrinkable and nonfelting product made thereby |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: INTERNATIONAL PAPER COMPANY |