JP3692007B2

JP3692007B2 - Method for producing water-soluble sodium carboxymethylcellulose

Info

Publication number: JP3692007B2
Application number: JP2000082452A
Authority: JP
Inventors: 恵一佐藤; 雅子古川
Original assignee: DKS CO. LTD.
Current assignee: DKS CO. LTD.
Priority date: 2000-03-23
Filing date: 2000-03-23
Publication date: 2005-09-07
Anticipated expiration: 2020-03-23
Also published as: JP2001261702A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水に易溶性のカルボキシメチルセルロースナトリウム（以降ＣＭＣ−Ｎａと記す）の製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的にＣＭＣ−Ｎａは、水に対する分散性が悪いため、水中へ投入したとき継粉（ママコ）になりやすく、このため水に溶解しようとする際には、充分攪拌しながら少量ずつ添加しなければならないという欠点がある。
【０００３】
そこで従来から継粉の発生を防止する方法が種々研究され、その一つにＣＭＣ−Ｎａをグリオキザールで処理する方法があるが、この処理には非常に手数がかかり、かつ媒質である水のｐＨをアルカリ側にしなければ完全な溶解は望めない。加えて、添加成分のグリオキザール自体、食品添加物として好ましいものではない。これらの理由から、グリオキザール処理物は食品添加物用としておのずと制限を受ける結果となる。
【０００４】
また、継粉の発生を防止する別の方法として、ＣＭＣ−Ｎａを熱処理することにより水分散性を向上させる手段が報告されている。この方法は、遊離のカルボキシル基を加熱処理によってエステル結合を生成させることを特徴としているため、水溶液のｐＨが酸性側になりやすい。このため、食品添加物基準の定めるｐＨ６．０〜８．５に適合させるためには、たとえばｐＨ調整などの煩雑な操作を必要とする欠点を有する。
【０００５】
このように、従来技術で得られるＣＭＣ−Ｎａは、ｐＨ調整などのため煩雑な操作を必要とするのみでなく、用途的にも制限を受けるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上の事情に鑑み、本発明は、ｐＨ調整などが比較的簡単で、しかも用途的に制限のない水易溶性ＣＭＣ−Ｎａを提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らはかかる課題を解決するため鋭意研究した結果、
粉末状のＣＭＣ−Ｎａに、該ＣＭＣ−Ｎａに対して１０〜５０重量％の低級アルコールを添加し湿潤させたのち、さらに水を混合し、乾燥させることを特徴とする水易溶性ＣＭＣ−Ｎａの製造法（請求項１）、
また、水の配合量が前記ＣＭＣ−Ｎａに対して１０〜５０重量％であることを特徴とする請求項１記載の水易溶性ＣＭＣ−Ｎａの製造法（請求項２）
により、水に対する分散性がよく、継粉になりにくいＣＭＣ−Ｎａが得られることを見出し、本発明を完成するに到った。
【０００８】
【発明の実施の形態】
ＣＭＣ−Ｎａの溶解性を向上させる最もよい方法は、水に対する継粉を生成させないことであり、かつＣＭＣ−Ｎａと水との接触面を大きく保つことである。この２つを完成させる方法として、ＣＭＣ−Ｎａを低級アルコールで湿潤させた上で水を添加することにより、水がＣＭＣ−Ｎａと瞬間的に接触しないようになり継粉にならず、均一な水分散ができる。そののち、残った水が蒸発するので、ＣＭＣ−Ｎａと水のみで比重の小さい粉末ができる。この状態で加熱すると低級アルコールのみが揮散する。そののち、残った水が蒸発するので、ＣＭＣ−Ｎａと水のみで混練したときのような比重の大きい状態にはならず、比重の小さい粉末ができあがる。さらに、５０〜８５０μｍの粒度とすることで、粒子径が大きいために起こる溶解時間延長も抑えることができる。
【０００９】
本発明に用いられる原料の粉末状ＣＭＣ−Ｎａは、粒子径（粒度）が５０〜３００μｍであることが好ましいが、エーテル化度、粘度や純度などは限定されない。
【００１０】
本発明に用いられる低級アルコールは、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどの炭素数が４以下のアルコールをいい、これらのアルコールを混合して使用することができ、さらには炭素数５以上のアルコールを合わせて用いることもできるが、本発明に基づき得られたＣＭＣ−Ｎａを、食品、医薬、香化粧品用途に用いる場合にはメタノール、エタノールまたはイソプロピルアルコールが好ましい。また、低級アルコールは、水に対する相溶性が大きいことと溶液粘性が小さいことを考慮すると、８０重量％以上の水溶液として用いることが好ましい。
【００１１】
本発明にかかるＣＭＣ−Ｎａの製造法としては、まず粉末状のＣＭＣ−Ｎａに１０〜５０重量％の低級アルコールを加え充分に湿潤させたのち、さらに水を加える。
【００１２】
低級アルコールの添加量がＣＭＣ−Ｎａに対して、５０重量％より多くなるとＣＭＣ−Ｎａが溶解を生じダンゴ状になるという欠点が生じ、１０重量％より少ないと充分な湿潤効果が得られない。また、水の添加量が不足するとＣＭＣ−Ｎａに水が作用し低比重の粉末を形成できないことがあり、水の添加量が多すぎるとＣＭＣ−Ｎａが溶解を生じダンゴ状になり著しく比重が高くなる点を考慮すると、ＣＭＣ−Ｎａに対して１０〜５０重量％とすることが好ましいが、ＣＭＣ−Ｎａの粉末比重調整効果を考慮すると、低級アルコールと同量とすることがより好ましい。また、低級アルコールと水の合計量はＣＭＣ−Ｎａの粉末形状・比重を左右することから、ＣＭＣ−Ｎａに対して少ない方が好ましく、たとえばＣＭＣ−Ｎａに対して５０〜１５０重量％とすることができる。
【００１３】
水を添加したのち、攪拌し均一に混合したものを乾燥し、揮発分が１０重量％以下の粉末状とする。つぎに、篩処理して粗大粒子を除く。得られたＣＭＣ−Ｎａの粒度は、溶解時間に影響することから５０〜８５０μｍとすることが好ましい。
【００１４】
本発明に基づき得られるＣＭＣ−Ｎａは、既に使用されている分野、たとえば土木ボーリング用泥水増粘安定剤、種薬安定化剤、錠剤用崩壊剤、パップ剤、乳飲料などの食品用増粘剤、繊維壁用糊剤、飼料用バインダー、染毛、歯磨などの分野に使用することができるが、用途はこれらの分野に限定されない。
【００１５】
【実施例】
以下の実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
【００１６】
実施例１〜８および比較例１〜１１
まず、実施例１〜８および比較例５〜１１について評価用のサンプルをつぎの手順で作成した。
【００１７】
（１）加熱装置付の３Ｌ容一軸リボンブレンダーにＣＭＣ−Ｎａを２００ｇ仕込む。
（２）２０ｒｐｍで攪拌しながら、メタノール５〜１５０ｇを添加し、室温で約１０分間攪拌する。
（３）そののち、水５〜１５０ｇを徐々に添加したのち、室温で約２０分間攪拌する。
（４）そののち、ジャケット温度を１１０℃に加熱し、ＣＭＣ−Ｎａの揮発分を１０重量％以下にする。揮発分は途中でのチェックが難しいので、２時間加熱を継続し、ケット水分計で揮発分を確認した上で、１０重量％以上の場合はさらに加熱を続ける。
（５）揮発分が１０重量％以下になったＣＭＣ−Ｎａは、粒子径の大きなものも混在しているため、８５０μｍの篩で篩処理してサンプルとする。
【００１８】
比較例１〜４については、未処理の原料ＣＭＣ−Ｎａを評価用のサンプルとした。
【００１９】
ＣＭＣ−Ｎａは、つぎの方法で評価した。
【００２０】
揮発分：ケット水分計により分析した。
粘度：１重量％無水物水溶液について、ＢＭ型粘度計で測定した（６０ｒｐｍ、２５℃）。
エーテル化度：灰化法にて測定した。
溶解時間：１Ｌビーカーに１Ｌの水を入れ、回転式攪拌機により４００ｒｐｍで攪拌しながら、ＣＭＣ−Ｎａサンプル５ｇを添加する。目視で確認し、完全に溶解するまでの所要時間を溶解時間とした（分）。
粒度：ＪＩＳＫ００６９にて実施した。
【００２１】
【表１】

【００２２】
【発明の効果】
本発明により、用途的にも制限されない水易溶性のＣＭＣ−Ｎａを提供することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a process for producing sodium carboxymethylcellulose (hereinafter referred to as CMC-Na) that is readily soluble in water.
[0002]
[Prior art]
In general, CMC-Na is poorly dispersible in water, so it tends to become a splint (Mamako) when thrown into water. Therefore, when trying to dissolve in water, it is added little by little with sufficient stirring. There is a drawback of having to.
[0003]
Therefore, various methods for preventing the generation of splint have been studied, and one of them is a method of treating CMC-Na with glyoxal. This treatment is very troublesome and the pH of water as a medium is high. Complete dissolution cannot be expected unless the alkali is used. In addition, the additive ingredient glyoxal itself is not preferable as a food additive. For these reasons, the treated glyoxal is naturally limited as a food additive.
[0004]
Moreover, as another method for preventing the generation of spatter, means for improving water dispersibility by heat-treating CMC-Na has been reported. Since this method is characterized in that an ester bond is generated by heat treatment of a free carboxyl group, the pH of the aqueous solution tends to be on the acidic side. For this reason, in order to adapt to pH 6.0-8.5 which a food additive standard defines, there exists a fault which requires complicated operation, such as pH adjustment, for example.
[0005]
As described above, CMC-Na obtained by the conventional technique not only requires a complicated operation for pH adjustment, but also is limited in application.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above circumstances, the present invention intends to provide readily water-soluble CMC-Na that is relatively easy to adjust pH and that is not limited in use.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve such problems, the present inventors have
A readily water-soluble CMC-Na characterized by adding 10 to 50% by weight of a lower alcohol to CMC-Na in powder form and moistening the mixture, further mixing water and drying. Manufacturing method (Claim 1),
Moreover, the compounding quantity of water is 10 to 50 weight% with respect to said CMC-Na, The manufacturing method of easily water-soluble CMC-Na of Claim 1 (Claim 2)
As a result, it was found that CMC-Na having good dispersibility in water and less prone to pollination can be obtained, and the present invention has been completed.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The best way to improve the solubility of CMC-Na is to not produce water pollens and to keep the contact surface between CMC-Na and water large. As a method of completing these two, by adding water after wetting CMC-Na with a lower alcohol, water does not instantaneously come into contact with CMC-Na, so that it does not become a splint and is uniform. Water dispersion is possible. After that, the remaining water evaporates, so that a powder having a small specific gravity can be formed only with CMC-Na and water. When heated in this state, only the lower alcohol is volatilized. After that, the remaining water evaporates, so that the specific gravity does not become large as in the case of kneading only with CMC-Na and water, and a powder with a low specific gravity is produced. Furthermore, by setting the particle size to 50 to 850 μm, it is possible to suppress an increase in dissolution time that occurs because the particle size is large.
[0009]
The raw material powdery CMC-Na used in the present invention preferably has a particle size (particle size) of 50 to 300 μm, but the degree of etherification, viscosity and purity are not limited.
[0010]
The lower alcohol used in the present invention refers to alcohols having 4 or less carbon atoms such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, etc., and these alcohols can be used as a mixture. Further, alcohols having 5 or more carbon atoms are combined. However, when the CMC-Na obtained according to the present invention is used for foods, medicines, fragrance cosmetics, methanol, ethanol or isopropyl alcohol is preferable. The lower alcohol is preferably used as an aqueous solution of 80% by weight or more in consideration of high compatibility with water and low solution viscosity.
[0011]
As a method for producing CMC-Na according to the present invention, first, 10 to 50% by weight of a lower alcohol is added to powdery CMC-Na and sufficiently moistened, and then water is added.
[0012]
If the amount of the lower alcohol added is more than 50% by weight with respect to CMC-Na, there is a disadvantage that CMC-Na dissolves and becomes dango-like, and if it is less than 10% by weight, a sufficient wetting effect cannot be obtained. In addition, if the amount of water added is insufficient, water may act on CMC-Na and a low specific gravity powder may not be formed. If the amount of water added is too large, CMC-Na dissolves and becomes dango-like, and the specific gravity is significantly increased. Considering the point of increase, it is preferably 10 to 50% by weight with respect to CMC-Na, but considering the effect of adjusting the powder specific gravity of CMC-Na, the amount is more preferably the same as that of the lower alcohol. Moreover, since the total amount of lower alcohol and water affects the powder shape and specific gravity of CMC-Na, it is preferable that the amount is lower than CMC-Na, for example, 50 to 150% by weight with respect to CMC-Na. Can do.
[0013]
After adding water, the mixture which is stirred and uniformly mixed is dried to obtain a powder having a volatile content of 10% by weight or less. Next, coarse particles are removed by sieving. The particle size of the obtained CMC-Na is preferably 50 to 850 μm because it affects the dissolution time.
[0014]
CMC-Na obtained based on the present invention is used in fields already used, for example, mud thickening stabilizer for civil engineering boring, seed drug stabilizer, disintegrant for tablets, poultice, milk beverage, etc. Can be used in fields such as adhesives, fiber wall paste, feed binders, hair dyes, and toothpastes, but the application is not limited to these fields.
[0015]
【Example】
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples.
[0016]
Examples 1-8 and Comparative Examples 1-11
First, the sample for evaluation was created in the following procedure about Examples 1-8 and Comparative Examples 5-11.
[0017]
(1) 200 g of CMC-Na is charged in a 3 L uniaxial ribbon blender with a heating device.
(2) While stirring at 20 rpm, add 5 to 150 g of methanol and stir at room temperature for about 10 minutes.
(3) Thereafter, 5 to 150 g of water is gradually added, followed by stirring at room temperature for about 20 minutes.
(4) After that, the jacket temperature is heated to 110 ° C., and the volatile content of CMC-Na is reduced to 10% by weight or less. Since it is difficult to check the volatile matter in the middle, the heating is continued for 2 hours, and after confirming the volatile matter with a ket moisture meter, the heating is further continued in the case of 10% by weight or more.
(5) Since CMC-Na having a volatile content of 10% by weight or less contains a mixture of particles having a large particle size, a 850 μm sieve is used as a sample.
[0018]
About Comparative Examples 1-4, untreated raw material CMC-Na was used as the sample for evaluation.
[0019]
CMC-Na was evaluated by the following method.
[0020]
Volatile content: Analyzed with a ket moisture meter.
Viscosity: 1 wt% anhydrous aqueous solution was measured with a BM viscometer (60 rpm, 25 ° C.).
Etherification degree: measured by an ashing method.
Dissolution time: 1 L of water is put into a 1 L beaker, and 5 g of CMC-Na sample is added while stirring at 400 rpm with a rotary stirrer. The time required for complete dissolution was confirmed by visual observation and was defined as the dissolution time (minutes).
Particle size: Measured according to JIS K0069.
[0021]
[Table 1]

[0022]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide readily water-soluble CMC-Na that is not limited in use.

Claims

10% to 50% by weight of a lower alcohol based on sodium carboxymethylcellulose is added to and moistened with powdered sodium carboxymethylcellulose, and then mixed with water and dried. Manufacturing method.

The method for producing readily water-soluble carboxymethylcellulose sodium according to claim 1, wherein the amount of water is 10 to 50% by weight based on the sodium carboxymethylcellulose.