JP2800061B2 - 低粘度カルボキシメチルセルロースナトリウムの製造法 - Google Patents
低粘度カルボキシメチルセルロースナトリウムの製造法Info
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- JP2800061B2 JP2800061B2 JP13047490A JP13047490A JP2800061B2 JP 2800061 B2 JP2800061 B2 JP 2800061B2 JP 13047490 A JP13047490 A JP 13047490A JP 13047490 A JP13047490 A JP 13047490A JP 2800061 B2 JP2800061 B2 JP 2800061B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は低粘度カルボキシメチルセルロースナトリウ
ムの製造方法に関する。詳しくはカルボキシメチルセル
ロースナトリウム（以下CMC−Naと略記する）に過酸化
水素を混合し、固相状態にて低粘度CMC−Naを製造する
方法において、効率よくニュートン流体のレオロジー特
性を持ち、且つ高濃度溶解可能なアラビアガム類似の低
粘度CMC−Naを製造する方法に関する。
ムの製造方法に関する。詳しくはカルボキシメチルセル
ロースナトリウム（以下CMC−Naと略記する）に過酸化
水素を混合し、固相状態にて低粘度CMC−Naを製造する
方法において、効率よくニュートン流体のレオロジー特
性を持ち、且つ高濃度溶解可能なアラビアガム類似の低
粘度CMC−Naを製造する方法に関する。
（従来の技術） 従来低粘度セルロース誘導体を製造する方法は種々提
案されている。
案されている。
例えば粉末状の水溶性セルロースエーテルにハロゲン
化水素ガス、ハロゲン化水素を脂肪族アルコールに吸収
させたもの、または塩化水素水溶液を接触させる方法
（特公昭48−41037、特開昭62−25101公報）が開示され
ている。
化水素ガス、ハロゲン化水素を脂肪族アルコールに吸収
させたもの、または塩化水素水溶液を接触させる方法
（特公昭48−41037、特開昭62−25101公報）が開示され
ている。
また別の方法は粉末状のCMC−Naに晒粉粉末を用いて
低粘化させる方法（特公昭58−31081公報）が開示され
ている。
低粘化させる方法（特公昭58−31081公報）が開示され
ている。
また別の方法は乾燥状、湿潤状のセルロースエーテル
にオゾンと酸素または空気の混合物を作用させて反応さ
せる方法（特開昭55−145701公報）が開示されている。
にオゾンと酸素または空気の混合物を作用させて反応さ
せる方法（特開昭55−145701公報）が開示されている。
また別の方法は固形の水溶性セルロース誘導体にγ線
を照射する方法（特公昭47−3964,41−3965公報）が開
示されている。
を照射する方法（特公昭47−3964,41−3965公報）が開
示されている。
また別の方法は粉体状または湿潤状のセルロースエー
テルに過酸化水素を反応させて低粘化させる方法（特公
昭45−678、特公昭48−19232公報）が開示されている。
テルに過酸化水素を反応させて低粘化させる方法（特公
昭45−678、特公昭48−19232公報）が開示されている。
（発明が解決しようとする課題） しかし、以上の方法も低粘度CMC−Naを製造する場合
いろいろ欠点を有している。
いろいろ欠点を有している。
ハロゲン化水素を用いてCMC−Naを低粘化させる方法
は、CMC−Naの一部が水不溶性の酸型カルボキシメチル
セルロースになりゲル状の不溶解物ができやすい欠点が
ある。
は、CMC−Naの一部が水不溶性の酸型カルボキシメチル
セルロースになりゲル状の不溶解物ができやすい欠点が
ある。
晒粉粉末を用いる方法では、低粘化したCMC−Naを食
品、医薬品等に使用する場合、副生成物を除去するため
に精製処理が必要となる。
品、医薬品等に使用する場合、副生成物を除去するため
に精製処理が必要となる。
また、オゾンを作用させる方法とγ線を照射する方法
は、特別な装置を必要とするためコスト高となり、装置
の維持管理も容易でない。
は、特別な装置を必要とするためコスト高となり、装置
の維持管理も容易でない。
これらの方法に比し、CMC−Naに過酸化水素を反応さ
せて低粘化する方法は、不溶解性ゲルや副生物の生成が
なく、簡単な混合装置のみで製造可能な優れた方法であ
るが、従来開示された方法では、大量の過酸化水素を使
用しても30％水溶液の粘度が100〜10000cpsの超低粘CMC
−Naを工業的に製造するのは困難であった。
せて低粘化する方法は、不溶解性ゲルや副生物の生成が
なく、簡単な混合装置のみで製造可能な優れた方法であ
るが、従来開示された方法では、大量の過酸化水素を使
用しても30％水溶液の粘度が100〜10000cpsの超低粘CMC
−Naを工業的に製造するのは困難であった。
本発明者らはCMC−Naに過酸化水素を反応させて低粘
化する方法により、効率よく超低粘CMC−Naを製造する
方法について鋭意研究を重ねた結果、反応系のPHの調整
が重要であることを見出し、この知見に基づいて本発明
をなすに至った。
化する方法により、効率よく超低粘CMC−Naを製造する
方法について鋭意研究を重ねた結果、反応系のPHの調整
が重要であることを見出し、この知見に基づいて本発明
をなすに至った。
（課題を解決するための手段） 本発明は、カルボキシメチルセルロースナトリウムに
過酸化水素を混合して加温し、固相状態にて低粘度カル
ボキシメチルセルロースナトリウムを製造する方法にお
いて、反応系のPHを6.5〜3.0に保ちながら反応させるこ
とを特徴とする低粘度カルボキシメチルセルロースナト
リウムの製造方法である。
過酸化水素を混合して加温し、固相状態にて低粘度カル
ボキシメチルセルロースナトリウムを製造する方法にお
いて、反応系のPHを6.5〜3.0に保ちながら反応させるこ
とを特徴とする低粘度カルボキシメチルセルロースナト
リウムの製造方法である。
本発明の原料となるCMC−Naは、特に限定されるもの
ではなく、カルボキシメチル基の平均置換度（以下DSと
略す）が0.6〜３、１％水溶液の粘度が10〜10000cpsの
通常のCMC−Naを用いることができる。低粘度のCMCを原
料とするほうが低粘化に有利であることは言うまでもな
いが、DSは1.0以上のものが好ましい。DSが1.0以下のCM
C−Naを原料とする場合は、低粘化効率が低い上に得ら
れた低粘CMC−Naは構造粘性を有し、アラビヤガムに似
たニュートン流に近いレオロジー特性を持つCMC−Naを
得るのが難しい。CMC−Naは製造工程中のものでも製品
でもよいが、実質上乾燥した粉状又は粒状のものが望ま
しい。
ではなく、カルボキシメチル基の平均置換度（以下DSと
略す）が0.6〜３、１％水溶液の粘度が10〜10000cpsの
通常のCMC−Naを用いることができる。低粘度のCMCを原
料とするほうが低粘化に有利であることは言うまでもな
いが、DSは1.0以上のものが好ましい。DSが1.0以下のCM
C−Naを原料とする場合は、低粘化効率が低い上に得ら
れた低粘CMC−Naは構造粘性を有し、アラビヤガムに似
たニュートン流に近いレオロジー特性を持つCMC−Naを
得るのが難しい。CMC−Naは製造工程中のものでも製品
でもよいが、実質上乾燥した粉状又は粒状のものが望ま
しい。
本発明において過酸化水素の反応時のPHの調整が重要
であり、反応系のPHを6.5〜3.0の範囲、好ましくは6.0
〜4.5の範囲にすることが必要がある。PHが6.5以上にな
ると低粘化効率が悪くなり、3.0以下になるとゲル状の
水不溶解物が生成しやすくなる。先行技術の特公昭48−
19232公報には、PHが約８〜11の温和なアルカリ条件の
もとで過酸化物による酸化は、大変効果的であると記載
されているが、われわれが検討した結果PH6.5以上では
低粘化効率が反って悪くなることを明らかにした。これ
はアルカリ条件下では過酸化水素の分解による活性酸素
の発生はよくなるが、大気中の飛散が多くなり低粘化効
率が反って悪くなるものと考えられる。
であり、反応系のPHを6.5〜3.0の範囲、好ましくは6.0
〜4.5の範囲にすることが必要がある。PHが6.5以上にな
ると低粘化効率が悪くなり、3.0以下になるとゲル状の
水不溶解物が生成しやすくなる。先行技術の特公昭48−
19232公報には、PHが約８〜11の温和なアルカリ条件の
もとで過酸化物による酸化は、大変効果的であると記載
されているが、われわれが検討した結果PH6.5以上では
低粘化効率が反って悪くなることを明らかにした。これ
はアルカリ条件下では過酸化水素の分解による活性酸素
の発生はよくなるが、大気中の飛散が多くなり低粘化効
率が反って悪くなるものと考えられる。
過酸化水素の反応時のPHの調整は、酸を直接反応系に
添加してもよいが、過酸化水素水溶液に酸を予め添加す
ることによって行うこともできる。PH調整に使用する酸
は、各種の無機酸、有機酸が使用できるが、酢酸を用い
るのがPHの調整が容易で好ましい。
添加してもよいが、過酸化水素水溶液に酸を予め添加す
ることによって行うこともできる。PH調整に使用する酸
は、各種の無機酸、有機酸が使用できるが、酢酸を用い
るのがPHの調整が容易で好ましい。
本発明においては、反応開始時の混合物の水分を17〜
10重量％、好ましくは15〜12重量％の範囲に保つことが
望ましい。反応開始時の混合物の水分が17重量％以上の
場合は、低粘化が進むにつれて反応装置内の粉体または
粒体の団粒化が起こり、直径１〜10cmの塊状になり粉状
または粒状の状態を保てなくなる。このようになると塊
の中が反応熱により局部的に高温になり、反応が不均一
となり、また発火したりして危険な状態となる。また反
応装置側壁にCMC−Naが付着して積層板状となり、混合
羽根に接触して装置の運転に支障をきたすことになる。
逆に反応開始時の混合物の水分が10重量％以下の場合は
低粘化効率が悪くなるので望ましくない。
10重量％、好ましくは15〜12重量％の範囲に保つことが
望ましい。反応開始時の混合物の水分が17重量％以上の
場合は、低粘化が進むにつれて反応装置内の粉体または
粒体の団粒化が起こり、直径１〜10cmの塊状になり粉状
または粒状の状態を保てなくなる。このようになると塊
の中が反応熱により局部的に高温になり、反応が不均一
となり、また発火したりして危険な状態となる。また反
応装置側壁にCMC−Naが付着して積層板状となり、混合
羽根に接触して装置の運転に支障をきたすことになる。
逆に反応開始時の混合物の水分が10重量％以下の場合は
低粘化効率が悪くなるので望ましくない。
過酸化水素の添加、加熱処理については、従来公知の
方法を用いればよい。過酸化水素は通常30〜40重量％水
溶液として使用する。反応装置で原料の粉状又は粒状の
CMC−Naを混合撹拌しつつ、乾燥CMC−Naに対し0.1〜0.5
重量％の過酸化水素を一度に何回かに分けてスプレーし
た後、添加した過酸化水素が反応するのに十分な時間60
〜150℃に加熱混合し低粘CMC−Naを得る。
方法を用いればよい。過酸化水素は通常30〜40重量％水
溶液として使用する。反応装置で原料の粉状又は粒状の
CMC−Naを混合撹拌しつつ、乾燥CMC−Naに対し0.1〜0.5
重量％の過酸化水素を一度に何回かに分けてスプレーし
た後、添加した過酸化水素が反応するのに十分な時間60
〜150℃に加熱混合し低粘CMC−Naを得る。
（発明の効果） 本発明の方法は低粘化効率が高く、従来製造困難であ
った30重量％水溶液の粘度が100〜10000cpsでニュート
流体に近いレオロジー特性をもったアラビアガム類似の
超低粘CMC−Naを工業的に製造する方法を提供するもの
である。アラビアガムは天然品ゆえに天候により生産
量、品質が一定せず産業界ではその代替品が待望されて
いたが本発明によりこの問題が解決されることになる。
った30重量％水溶液の粘度が100〜10000cpsでニュート
流体に近いレオロジー特性をもったアラビアガム類似の
超低粘CMC−Naを工業的に製造する方法を提供するもの
である。アラビアガムは天然品ゆえに天候により生産
量、品質が一定せず産業界ではその代替品が待望されて
いたが本発明によりこの問題が解決されることになる。
本発明の方法は低粘化効率が高く少量の過酸化水素で
低粘化できるので、製造工程における危険性が低く、ま
た過酸化水素の分解により生成する水が少ないので、粉
体又は粒体の団粒化ないし塊状化が起りにくく工業生産
に適している。
低粘化できるので、製造工程における危険性が低く、ま
た過酸化水素の分解により生成する水が少ないので、粉
体又は粒体の団粒化ないし塊状化が起りにくく工業生産
に適している。
（実施例） 以下本発明の実施例を示すが本発明はこれらに限定さ
れるものではない。
れるものではない。
実施例1,2および比較例１、参考例 DSの異なるCMC−Na1.5kgをブレンダーに仕込み、70〜
80℃に加温し、酢酸にて初期PHを6.5以下に調節したの
ち、35％濃度の過酸化水素水溶液200mlを３回に分けて
添加し低粘化反応をおこなった。３回に分けたのは反応
開始時の水分を17〜10重量％にするためである。その結
果が表１である。この結果からもわかるようにDSが1.0
以下の比較例１では、10重量％濃度では同じ位の粘度で
あっても30重量％濃度では非常に異なった粘度をしめす
ことがわかる。また30重量％濃度における流動特性をみ
ると、回転粘度計による回転数60rpmにおける粘度と回
転数6rpmにおける粘度の比であるPVI値が参考のアラビ
アガムと比較して大きな開きがあるが、DSが1.0以上の
実施例1,2では同じ数値を示していることがわかる。
80℃に加温し、酢酸にて初期PHを6.5以下に調節したの
ち、35％濃度の過酸化水素水溶液200mlを３回に分けて
添加し低粘化反応をおこなった。３回に分けたのは反応
開始時の水分を17〜10重量％にするためである。その結
果が表１である。この結果からもわかるようにDSが1.0
以下の比較例１では、10重量％濃度では同じ位の粘度で
あっても30重量％濃度では非常に異なった粘度をしめす
ことがわかる。また30重量％濃度における流動特性をみ
ると、回転粘度計による回転数60rpmにおける粘度と回
転数6rpmにおける粘度の比であるPVI値が参考のアラビ
アガムと比較して大きな開きがあるが、DSが1.0以上の
実施例1,2では同じ数値を示していることがわかる。
実施例3,4,5および比較例２ DSが1.55、２重量％濃度水溶液の粘度が445cpsのCMC
−Na2kgをブレンダーに仕込み、70〜80℃に加温し、酢
酸の添加量を変えて初期PHを変えたのち、35％濃度の過
酸化水素水溶液120mlを３回にわけて添加し低粘化反応
をおこなった。反応を進めていくとPHが下がってくる
が、比較例２ではPHを7.0以上に保つために炭酸ナトリ
ウム水溶液で調節しながら反応を行なった。その結果が
表２である。この結果からもわかるように反応系のPHが
7.0以上の比較例２は、PH6.5以下の実施例3,4,5に比べ
同量の過酸化水素を使用しても低粘度CMC−Naの粘度が
高く反応効率が悪いことがわかる。
−Na2kgをブレンダーに仕込み、70〜80℃に加温し、酢
酸の添加量を変えて初期PHを変えたのち、35％濃度の過
酸化水素水溶液120mlを３回にわけて添加し低粘化反応
をおこなった。反応を進めていくとPHが下がってくる
が、比較例２ではPHを7.0以上に保つために炭酸ナトリ
ウム水溶液で調節しながら反応を行なった。その結果が
表２である。この結果からもわかるように反応系のPHが
7.0以上の比較例２は、PH6.5以下の実施例3,4,5に比べ
同量の過酸化水素を使用しても低粘度CMC−Naの粘度が
高く反応効率が悪いことがわかる。
実施例６および比較例３ DSが1.54、２重量％濃度水溶液の粘度が91.0cps、水
分9.9重量％のCMC−Na2.5kgをブレンダーに仕込み、70
〜80℃に加温し、酢酸にて初期PHを7.0以下に調節した
のち35％濃度の過酸化水素水溶液120mlを添加し低粘化
反応をおこなった。実施例６は過酸化水素水溶液を３回
に分けて添加したが、比較例３は一度に添加した。その
結果反応開始時の水分は表３のようになった。表３の結
果からもわかるように反応開始時の水分が17重量％以上
では反応途中で塊状物が生成し、また反応装置側壁にCM
C−Naが付着し、積層板状となり最終的には混合羽根が
動かなくなった。しかし反応開始時の水分が17重量％以
下の場合はそのようなことがなく、順調に最後まで混合
でき低粘化CMC−Naを製造することが出来た。
分9.9重量％のCMC−Na2.5kgをブレンダーに仕込み、70
〜80℃に加温し、酢酸にて初期PHを7.0以下に調節した
のち35％濃度の過酸化水素水溶液120mlを添加し低粘化
反応をおこなった。実施例６は過酸化水素水溶液を３回
に分けて添加したが、比較例３は一度に添加した。その
結果反応開始時の水分は表３のようになった。表３の結
果からもわかるように反応開始時の水分が17重量％以上
では反応途中で塊状物が生成し、また反応装置側壁にCM
C−Naが付着し、積層板状となり最終的には混合羽根が
動かなくなった。しかし反応開始時の水分が17重量％以
下の場合はそのようなことがなく、順調に最後まで混合
でき低粘化CMC−Naを製造することが出来た。
Claims (1)
- 【請求項１】カルボキシメチルセルロースナトリウムに
過酸化水素を混合して加温し、固相状態にて低粘度カル
ボキシメチルセルロースナトリウムを製造する方法にお
いて、反応系のPHを6.5〜3.0に保ちながら反応させるこ
とを特徴とする低粘度カルボキシメチルセルロースナト
リウムの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13047490A JP2800061B2 (ja) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | 低粘度カルボキシメチルセルロースナトリウムの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13047490A JP2800061B2 (ja) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | 低粘度カルボキシメチルセルロースナトリウムの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0425501A JPH0425501A (ja) | 1992-01-29 |
| JP2800061B2 true JP2800061B2 (ja) | 1998-09-21 |
Family
ID=15035113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13047490A Expired - Fee Related JP2800061B2 (ja) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | 低粘度カルボキシメチルセルロースナトリウムの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2800061B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2046089C (en) * | 1990-07-02 | 2003-12-30 | J. David Angerer | High solids low viscosity polysaccharides |
| DE19854770A1 (de) * | 1998-11-27 | 2000-05-31 | Wolff Walsrode Ag | Verfahren zur Herstellung niedrigviskoser wasserlöslicher Celluloseether |
| JP2006241374A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | カルボキシメチルセルロース塩の製造方法 |
| CN102367279B (zh) * | 2011-10-18 | 2013-04-17 | 杭州弘博新材料有限公司 | 特低粘度羧甲基纤维素钠的制备方法 |
| CN114773489B (zh) * | 2022-05-19 | 2023-02-24 | 浙江三和食品科技有限公司 | 一种低粘度羧甲基纤维素钠的制备方法 |
-
1990
- 1990-05-21 JP JP13047490A patent/JP2800061B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0425501A (ja) | 1992-01-29 |
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|---|---|---|---|
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