JPH04261401A - Water-soluble celurose acetate and preparation thereof - Google Patents

Water-soluble celurose acetate and preparation thereof

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JPH04261401A
JPH04261401A JP29138191A JP29138191A JPH04261401A JP H04261401 A JPH04261401 A JP H04261401A JP 29138191 A JP29138191 A JP 29138191A JP 29138191 A JP29138191 A JP 29138191A JP H04261401 A JPH04261401 A JP H04261401A
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acetylation
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カレン ルイス ザザラ
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邦雄 清水
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志朗 坂
Toshiya Sei
清 俊也
Hideo Yabune
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Abstract

PURPOSE: To efficiently obtain the subject compd. forming an aq. soln. high in transparency by acetylating a cellulosic raw material with acetic acid anhydride, acetic acid and an acidic catalyst and subsequently neutralizing the catalyst and hydrolyzing the acetylated raw material to age the same and further adding the acidic catalyst to the reaction mixture and hydrolyzing the raw material.
CONSTITUTION: A cellulosic raw material is activated and 200-400 pts.wt. of acetic acid anhydride, 20-350 pts.wt. of acetic acid and 0.5-5 pts.wt. of an acidic catalyst are added to 100 pts.wt. of the activated cellulose and the whole is held at 50-85°C for 5-20 min to acetylate the cellulose to form a primary cellulose acetate and, after the acidic catalyst is neutralized, this mixture is hydrolyzed at 110-170°C by a water-containing system to age the primary cellulose acetate to obtain a secondary cellulose acetate with an acethylation degree of 1.5-2.6, and 10-1,000 pts.wt. of acetic acid and 1-10 pts.wt. of the acidic catalyst are added to 100 pts.wt. of this cellulose, and the cellulose is hydrolyzed at 50-90°C in the presence of water to age the secondary cellulose acetate to obtain a product with an acetylation degree of 0.4-0.9, a water insoluble content of 1.5 wt.% and a wt. average mol.wt. of 5×103-3×105.
COPYRIGHT: (C)1992,JPO

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、水不溶物が少なく水へ
の溶解時に高い透明度を有する水溶性酢酸セルロース、
ならびに、この種の水溶性酢酸セルロースを製造するに
あたって、アセチル化工程と熟成工程を高温で行う方法
に関する。
[Industrial Application Field] The present invention provides water-soluble cellulose acetate, which contains few water-insoluble substances and has high transparency when dissolved in water.
The present invention also relates to a method of performing an acetylation step and a ripening step at high temperatures in producing this type of water-soluble cellulose acetate.

【0002】0002

【従来の技術】セルロースの有機酸エステルに分類され
る酢酸セルロースのうち、アセチル基による置換度、す
なわちグルコース環の3つのヒドロキシル基のうちアセ
チル基で置換されたヒドロキシル基の数が 0.4〜0
.9 である低置換度酢酸セルロースが、水に可溶であ
る。このような水溶性酢酸セルロースは、多くの用途、
例えば医薬品のコーティング剤、錠剤のバインダー、の
りに使用することができ、工業的に重要な半合成ポリマ
ーとなっている。
[Prior Art] Among cellulose acetate, which is classified as an organic acid ester of cellulose, the degree of substitution by acetyl groups, that is, the number of hydroxyl groups substituted with acetyl groups among the three hydroxyl groups of the glucose ring, is from 0.4 to 0.4. 0
.. 9, low-substituted cellulose acetate is soluble in water. Such water-soluble cellulose acetate has many uses,
For example, it can be used as a coating agent for pharmaceuticals, a binder for tablets, and a glue, making it an industrially important semi-synthetic polymer.

【0003】この種の水溶性酢酸セルロースの製造は、
通常、(1) 約30℃〜50℃の温度にて、反応溶媒
である酢酸、アセチル化剤である無水酢酸、および触媒
としての硫酸の混合物中でセルロースをアセチル化して
、一次酢酸セルロースを形成し、(2) アセチル化工
程で得られた反応混合物中に含有される一次酢酸セルロ
ースのアセチル基を、100 ℃以下の温度にて加水分
解することにより、一次酢酸セルロースを熟成して、ア
セチル化度が 1.5〜2.6 の二次酢酸セルロース
を形成し(第一熟成工程)、(3) 第一熟成工程で得
られた第二次酢酸セルロースを含有する反応混合物に、
酢酸、硫酸および水からなる酸混合物を加えて、二次酢
酸セルロースを加水分解することにより、二次酢酸セル
ロースを熟成して、アセチル化度が約0.4〜0.9の
酢酸セルロースを形成し(第二熟成工程)、そして(4
) 第二熟成工程で得られた反応混合物から、分離、沈
澱、水洗および乾燥を行うことにより酢酸セルロースを
回収する工程を含む方法によって行われる。
The production of this type of water-soluble cellulose acetate is
Typically, (1) cellulose is acetylated to form primary cellulose acetate in a mixture of acetic acid as a reaction solvent, acetic anhydride as an acetylating agent, and sulfuric acid as a catalyst at a temperature of about 30°C to 50°C; (2) The acetyl groups of the primary cellulose acetate contained in the reaction mixture obtained in the acetylation step are hydrolyzed at a temperature of 100°C or lower, thereby aging the primary cellulose acetate and acetylating it. forming secondary cellulose acetate having a degree of 1.5 to 2.6 (first ripening step); (3) to the reaction mixture containing the secondary cellulose acetate obtained in the first ripening step;
Aging the secondary cellulose acetate by adding an acid mixture consisting of acetic acid, sulfuric acid, and water to hydrolyze the secondary cellulose acetate to form cellulose acetate with a degree of acetylation of about 0.4 to 0.9. (second ripening step), and (4
) The method includes the steps of recovering cellulose acetate from the reaction mixture obtained in the second ripening step by performing separation, precipitation, washing with water, and drying.

【0004】このような水溶性酢酸セルロースに関して
、米国特許第2,129,052 号の明細書に、10
0 重量部のアセチル化度が1.18の二次酢酸セルロ
ースを、2重量部の硫酸を含有する1000部の60%
酢酸に溶解し、上述の第二熟成工程(3) のようにし
て38℃にて 192時間加水分解し、そして上述の回
収工程(4) でアセチル化度が0.43の水溶性酢酸
セルロースを得る方法が開示されている。この方法によ
って得られた水溶性酢酸セルロースの水溶液中には、反
応の不均質により大量の水不溶物が存在している。
Regarding such water-soluble cellulose acetate, US Pat. No. 2,129,052 describes 10
0 parts by weight of secondary cellulose acetate with a degree of acetylation of 1.18, 60% of 1000 parts containing 2 parts by weight of sulfuric acid
It was dissolved in acetic acid, hydrolyzed at 38°C for 192 hours as in the second ripening step (3) above, and water-soluble cellulose acetate with a degree of acetylation of 0.43 was obtained in the recovery step (4) above. A method for obtaining the information is disclosed. The aqueous solution of water-soluble cellulose acetate obtained by this method contains a large amount of water-insoluble matter due to the heterogeneity of the reaction.

【0005】これらの水不溶物は、木材パルプ中に不純
物として含まれているヘミセルロースに由来すると推定
される。このヘミセルロースはアセチル基による置換度
が高く、疎水性の高い上述のアセチル化工程(1) で
生成したものである。この種のヘミセルロースは、アセ
チル化工程(1) で生成して疎水性の高い三酢酸セル
ロースと会合して、第一熟成工程(2) での一次酢酸
セルロースの均一な加水分解を阻害し、凝集して水不溶
物を形成する、アセチル基の置換度の高い酢酸セルロー
スが部分的に生成してしまう。従って、上述のような方
法で得られる酢酸セルロースは、多量の水不溶物を含有
しているので、溶液の透明度のような特性が著しく損な
われ、最終製品を得る上での濾過性が低下してしまい、
外観上の品質も損なわれる。
[0005] These water-insoluble substances are presumed to originate from hemicellulose contained as an impurity in wood pulp. This hemicellulose has a high degree of substitution with acetyl groups and is highly hydrophobic, and is produced in the above-mentioned acetylation step (1). This type of hemicellulose is produced in the acetylation step (1) and associates with the highly hydrophobic cellulose triacetate, inhibiting the uniform hydrolysis of the primary cellulose acetate in the first ripening step (2) and causing aggregation. Cellulose acetate with a high degree of acetyl group substitution, which forms a water-insoluble material, is partially produced. Therefore, since the cellulose acetate obtained by the above method contains a large amount of water-insoluble matter, the properties such as the transparency of the solution are significantly impaired, and the filterability in obtaining the final product is reduced. I ended up
The quality of appearance is also impaired.

【0006】二酢酸セルロースの製造方法に関して、本
発明者らは、二酢酸セルロースを製造するにあたり、上
記アセチル化工程(1) でのアセチル化反応を少量の
硫酸の存在下で高温にて短時間に行い、そして上記第一
熟成工程(2) での加水分解反応を高温で短時間に行
う方法を既に提案した〔特開昭56−59801 号及
び58−93701(米国特許第 4,439,605
号に対応) 参照〕。これらの方法は、(1) セルロ
ース系原料として、高品位の溶解パルプのかわりに等級
の低いパルプも使用でき、より広範なパルプ供給源を使
用できる、(2) 硫酸と中和剤の使用量を低減できる
、(3) アセチル化を低濃度の硫酸の存在下で高温に
て短時間行うことにより、解重合を抑制し、二酢酸セル
ロースの重合度の低下を防止することができる、(4)
 アセチル化と加水分解を高温で行うことにより、反応
時間の短縮し、生産性の向上を実現することができる、
(5) 反応生成物が優れた濾過性、溶液の透明度、紡
糸性等を有するという点で有利である。
Regarding the method for producing cellulose diacetate, the present inventors conducted the acetylation reaction in the above acetylation step (1) in the presence of a small amount of sulfuric acid at high temperature for a short period of time to produce cellulose diacetate. We have already proposed a method in which the hydrolysis reaction in the first ripening step (2) is carried out at high temperature and in a short time [JP-A-56-59801 and JP-A-58-93701 (U.S. Pat. No. 4,439,605).
(corresponding to the issue). These methods (1) allow the use of lower grades of pulp in place of high-grade dissolving pulp as the cellulosic feedstock, allowing for a broader range of pulp sources; and (2) the use of sulfuric acid and neutralizing agents. (3) By performing acetylation at a high temperature in the presence of a low concentration of sulfuric acid for a short time, depolymerization can be suppressed and a decrease in the degree of polymerization of cellulose diacetate can be prevented. (4) )
By performing acetylation and hydrolysis at high temperatures, reaction time can be shortened and productivity can be improved.
(5) It is advantageous in that the reaction product has excellent filterability, solution transparency, spinnability, etc.

【0007】しかしながら、これらの方法で得られる二
酢酸セルロースを上掲の米国特許第2,129,052
 号明細書に記載された第二熟成工程(3) に供給し
たとしても、未だ水不溶物の生成量が多く、その結果、
水溶液とした場合の濾過性、透明度及び外観が損なわれ
、生成物の商業的価値が低くなってしまう。
However, the cellulose diacetate obtained by these methods is
Even if it is supplied to the second ripening step (3) described in the specification, a large amount of water-insoluble matter is still produced, and as a result,
Filterability, clarity and appearance in aqueous solutions are impaired, reducing the commercial value of the product.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
一つの目的は、水不溶物の含量が極めて少なく、濾過性
が優れており、透明度及び外観の優れた水溶液を形成す
ることができる水溶性酢酸セルロースを提供することに
ある。本発明のもう一つの目的は、反応を高温で短時間
に高い生産性をもって行うことにより、上述のような優
れた特性を有する水溶性酢酸セルロースを製造する方法
を提供することある。
[Problems to be Solved by the Invention] Therefore, one object of the present invention is to provide a water-soluble solution that has an extremely low content of water-insoluble substances, has excellent filterability, and can form an aqueous solution with excellent transparency and appearance. Our purpose is to provide cellulose acetate. Another object of the present invention is to provide a method for producing water-soluble cellulose acetate having the above-mentioned excellent properties by carrying out the reaction at high temperature in a short time with high productivity.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の発明者は、アセ
チル化工程を少量の酸性触媒の存在下で、高温にて短時
間で行い、第一熟成工程を高温にて短時間で行う方法と
、第二熟成工程を高温にて短時間で行う方法とを組合せ
ると、反応時間の短縮化により生産性が向上し、水不溶
物の生成を著しく抑制することができることを見出し、
本発明を完成した。
[Means for Solving the Problems] The inventor of the present invention has proposed a method in which the acetylation step is carried out at a high temperature for a short time in the presence of a small amount of an acidic catalyst, and the first ripening step is carried out at a high temperature for a short time. We have discovered that by combining this method with a method in which the second ripening step is carried out at a high temperature for a short time, productivity can be improved by shortening the reaction time, and the formation of water-insoluble substances can be significantly suppressed.
The invention has been completed.

【0010】すなわち、本発明は、アセチル化度が 0
.4〜0.9、水不溶物の含量が1.5 重量%以下、
及び重量平均分子量が5×103 〜3×105 であ
る水溶性酢酸セルロースを提供するものである。
That is, in the present invention, the degree of acetylation is 0.
.. 4 to 0.9, the content of water-insoluble matter is 1.5% by weight or less,
and a water-soluble cellulose acetate having a weight average molecular weight of 5 x 103 to 3 x 105.

【0011】また、本発明は、アセチル化度が 0.4
〜0.9 、水不溶物の含量が 1.5重量%以下、そ
して重量平均分子量が5×103 〜3×105 であ
る水溶性酢酸セルロースを製造するにあたって、(A)
 セルロース系原料を活性化する活性化工程、(B) 
 100重量部の活性化セルロースに、 200〜40
0 重量部の無水酢酸、20〜350重量部の酢酸、お
よび 0.5〜5重量部の酸性触媒を加え、混合物を5
0〜85℃の温度に5〜20分間保持することにより、
活性化したセルロース系原料をアセチル化して、一次酢
酸セルロースを生成させるアセチル化工程、(C) 一
次酢酸セルロースを含有する反応混合物中で酸性触媒を
中和し、水を含有する系中でこの混合物を 110〜1
70 ℃の温度で加水分解することにより、一次酢酸セ
ルロースを熟成して、アセチル化度が 1.5〜2.6
 の二次酢酸セルロースを生成させる第一熟成工程、(
D) 100 重量部の二次酢酸セルロースに、10〜
1000重量部の酢酸および1〜10重量部の酸性触媒
を加え、水を含有する系中でこの混合物を50〜90℃
の温度で加水分解することにより、二次酢酸セルロース
を熟成する第二熟成工程、及び(E) 上記第二熟成工
程で得られた反応混合物から、生成した水溶性酢酸セル
ロースを回収する回収工程を含む水溶性酢酸セルロース
の製造方法を提供するものである。
[0011] Furthermore, the present invention has a degree of acetylation of 0.4.
~0.9, the content of water insolubles is 1.5% by weight or less, and the weight average molecular weight is 5 x 103 - 3 x 105. (A)
Activation step of activating cellulose raw material (B)
200 to 40 parts by weight of activated cellulose
Add 0 parts by weight of acetic anhydride, 20-350 parts by weight of acetic acid, and 0.5-5 parts by weight of acidic catalyst, and reduce the mixture to 5 parts by weight.
By holding at a temperature of 0 to 85 °C for 5 to 20 minutes,
an acetylation step in which the activated cellulosic feedstock is acetylated to produce primary cellulose acetate; (C) neutralizing the acidic catalyst in a reaction mixture containing primary cellulose acetate; and (C) neutralizing this mixture in a system containing water. 110~1
By hydrolyzing at a temperature of 70 °C, primary cellulose acetate is aged to reach a degree of acetylation of 1.5 to 2.6.
A first ripening step to produce secondary cellulose acetate, (
D) 10 to 100 parts by weight of secondary cellulose acetate
1000 parts by weight of acetic acid and 1-10 parts by weight of acidic catalyst are added and the mixture is heated at 50-90°C in a system containing water.
(E) a recovery step of recovering the produced water-soluble cellulose acetate from the reaction mixture obtained in the second aging step; The present invention provides a method for producing water-soluble cellulose acetate containing:

【0012】本明細書において「アセチル基による置換
度」、すなわち「アセチル化度」とは、ASTM D−
871(1970、第15巻、第272 頁)に従って
決定した値を意味する。
[0012] In this specification, "degree of substitution by acetyl group", that is, "degree of acetylation" is defined as ASTM D-
871 (1970, Vol. 15, p. 272).

【0013】本明細書において「水不溶物の含量」とは
、10重量部の水溶性酢酸セルロースを1000重量部
の水に溶解し、得られた溶液を、50,000rpm 
、3時間の条件下で、50.2Tiロータを有するL8
−80 遠心機(ベックマン製)を用いて超遠心分離し
、生成した沈澱を乾燥後に秤量することによって決定し
た値を意味する。水溶性酢酸セルロース中の水不溶物の
含量は、重量%で表される。
[0013] In this specification, "content of water-insoluble matter" refers to 10 parts by weight of water-soluble cellulose acetate dissolved in 1000 parts by weight of water, and the resulting solution was heated at 50,000 rpm.
, under conditions of 3 hours, L8 with 50.2Ti rotor
-80 means a value determined by ultracentrifugation using a centrifuge (manufactured by Beckman) and weighing the resulting precipitate after drying. The content of water-insoluble substances in water-soluble cellulose acetate is expressed in weight %.

【0014】また、本明細書において「透過率」とは、
1cmのセルの光路長の条件下で測定した波長が500
nm の光についての水の透過率が100 %であると
し、5重量部の水溶性酢酸セルロースを95重量部の水
に溶解し、波長が 500nmの光についての上記溶液
の透過率を測定することによって得た値を意味する。
[0014] In this specification, "transmittance" means
The wavelength measured under the condition of a cell optical path length of 1 cm is 500
Assuming that the transmittance of water for light with a wavelength of 500 nm is 100%, dissolve 5 parts by weight of water-soluble cellulose acetate in 95 parts by weight of water, and measure the transmittance of the above solution for light with a wavelength of 500 nm. means the value obtained by

【0015】本発明の水溶性酢酸セルロースは、重量平
均分子量が5×103 〜3×105 、アセチル化度
が 0.4〜0.9であることが必要で、水溶性でなく
てはならない。 水溶性酢酸セルロースの水不溶物の含量は 1.5重量
%以下であることが必要で、好ましくは 1.0重量%
以下である。水不溶物は、通常、アセトン不溶物由来の
ものである。このアセトン不溶物は、ジクロロメタン/
メタノール混合物に可溶な成分50〜95重量%と、ジ
クロロメタン/メタノール混合物に不溶なゲル成分5〜
50重量%とに分別することができる。さらに、水溶性
酢酸セルロースの5重量%水溶液の透過率は、45%以
上、好ましくは60%以上である。
The water-soluble cellulose acetate of the present invention must have a weight average molecular weight of 5 x 103 to 3 x 105, a degree of acetylation of 0.4 to 0.9, and must be water-soluble. The content of water-insoluble substances in water-soluble cellulose acetate must be 1.5% by weight or less, preferably 1.0% by weight.
It is as follows. Water-insoluble matter is usually derived from acetone-insoluble matter. This acetone insoluble material is dichloromethane/
50-95% by weight of components soluble in methanol mixtures and 5-95% by weight of gel components insoluble in dichloromethane/methanol mixtures.
50% by weight. Furthermore, the transmittance of a 5% by weight aqueous solution of water-soluble cellulose acetate is 45% or more, preferably 60% or more.

【0016】このような水溶性酢酸セルロースの製造は
、セルロース系原料を、活性化工程(A) 、アセチル
化工程(B) 、第一熟成工程(C)、第二熟成工程(
D) 及び回収工程(E) に供給することによって行
うことができる。 活性化工程(A) での活性化の条件、アセチル化工程
(B) でのアセチル化の条件、並びに第一熟成工程(
C) での第一熟成の条件に関しては、特開昭56−5
9801 号及び特開昭58−93701 号(本発明
に参考文献として包含してある米国特許第4,439,
605 号に対応)に開示された方法を参照されたい。
[0016] In the production of water-soluble cellulose acetate, cellulose raw materials are subjected to an activation step (A), an acetylation step (B), a first ripening step (C), and a second ripening step (
D) and recovery step (E). The activation conditions in the activation step (A), the acetylation conditions in the acetylation step (B), and the first ripening step (
Regarding the conditions for the first ripening in C), see JP-A-56-5
No. 9801 and JP-A-58-93701 (U.S. Pat.
No. 605).

【0017】活性化工程(A) は、アセチル化工程(
B) で少量の硫酸触媒の存在下にセルロースを均一に
アセチル化するための前処理として重要である。セルロ
ース系原料を活性化する工程に利用することのできる方
法の例としては、通常の方法、たとえば、セルロースに
酢酸を吹き付けてそれらを均一に混合する一段処理法;
セルロースに酢酸を吹き付け、次にセルロースに硫酸を
含有する酢酸を吹き付ける二段処理法;木材パルプのシ
ートを、酢酸或いは硫酸を含有する酢酸で湿潤させてか
ら、このシートを解砕する方法;並びに木材パルプを水
中或いは希酢酸水溶液中に蒸解してスラリーを形成し、
溶剤の除去とアセチル化を繰り返すスラリー前処理法等
を挙げることができる。この活性化工程では、100 
重量部のセルロース系原料を、25重量部以上の酢酸で
処理することによってセルロースを活性化することが必
要である。
The activation step (A) is an acetylation step (
B) is important as a pretreatment for uniformly acetylating cellulose in the presence of a small amount of sulfuric acid catalyst. Examples of methods that can be used in the step of activating cellulosic raw materials include conventional methods, such as a one-step treatment method in which acetic acid is sprayed on cellulose and mixed uniformly;
A two-step process in which the cellulose is sprayed with acetic acid and then the cellulose is sprayed with acetic acid containing sulfuric acid; a method in which a sheet of wood pulp is wetted with acetic acid or acetic acid containing sulfuric acid and the sheet is then disintegrated; and Digesting wood pulp in water or a dilute aqueous acetic acid solution to form a slurry;
Examples include a slurry pretreatment method in which solvent removal and acetylation are repeated. In this activation step, 100
It is necessary to activate the cellulose by treating parts by weight of cellulosic raw material with 25 parts by weight or more of acetic acid.

【0018】本発明の第一の特徴は、アセチル化工程(
B) でのアセチル化反応を、少量の酸性触媒の存在下
で高温にて短時間で実施することによって、セルロース
の解重合を抑制することができることにある。即ち、活
性化したセルロース100 重量部に、 200〜40
0 重量部の無水酢酸、20〜350 重量部の酢酸(
好ましくは氷酢酸)、及び 0.5〜5重量部の酸性触
媒(好ましくは硫酸)を加え、この混合物を50〜85
℃の温度に5〜20分間にわたって保持する工程を含む
アセチル化反応によって一次酢酸セルロースを形成する
。この工程で生成する一次酢酸セルロースは、主に三酢
酸セルロースである。反応混合物を上記の反応温度に保
持し、高温でアセチル化を行うことにより酢酸セルロー
スの重合度が低下するのを防止するには、酸性触媒の使
用量に応じて、無水酢酸と酢酸の混合物の温度を予め約
15℃から−5℃に調節しておく必要がある。活性化し
たセルロースを、この温度に制御した混合物に供給する
と、発熱反応であるアセチル化反応においても、反応系
の温度をほぼ一定速度で上昇させることが可能となる。 反応系の温度は、20〜60分かけて50〜85℃に上
昇させるのが望ましい。
The first feature of the present invention is that the acetylation step (
B) Depolymerization of cellulose can be suppressed by carrying out the acetylation reaction in the presence of a small amount of an acidic catalyst at a high temperature for a short period of time. That is, to 100 parts by weight of activated cellulose, 200 to 40 parts by weight
0 parts by weight of acetic anhydride, 20-350 parts by weight of acetic acid (
(preferably glacial acetic acid) and 0.5 to 5 parts by weight of an acid catalyst (preferably sulfuric acid), and the mixture is heated to 50 to 85 parts by weight.
Primary cellulose acetate is formed by an acetylation reaction that involves holding at a temperature of 5 to 20 minutes. The primary cellulose acetate produced in this process is mainly cellulose triacetate. To maintain the reaction mixture at the above reaction temperature and to prevent the degree of polymerization of cellulose acetate from decreasing due to acetylation at high temperatures, a mixture of acetic anhydride and acetic acid may be added, depending on the amount of acidic catalyst used. It is necessary to adjust the temperature in advance to about 15°C to -5°C. When activated cellulose is supplied to a mixture controlled at this temperature, it becomes possible to increase the temperature of the reaction system at a substantially constant rate even in the exothermic acetylation reaction. It is desirable to raise the temperature of the reaction system to 50 to 85°C over 20 to 60 minutes.

【0019】第一熟成工程(C) では、アセチル化工
程(B) で得られた一次酢酸セルロースを含有する反
応混合物を中和し、次に加水分解する。本発明の第二の
特徴は、この加水分解を高温で短時間に行うことにある
。中和工程では、一次酢酸セルロースを含有する反応混
合物中の酸性触媒を中和することができ、過剰な無水酢
酸の加水分解も行うことができる中和剤を使用する。中
和剤の例としては、カルシウム、マグネシウム、鉄、ア
ルミニウムおよび亜鉛の炭酸塩、酢酸塩、水酸化物およ
び酸化物が挙げられる。中和を完全にするには、酸性触
媒の量から算定される化学量論的量より10〜50%過
剰な量の中和剤を使用する。
In the first ripening step (C), the reaction mixture containing the primary cellulose acetate obtained in the acetylation step (B) is neutralized and then hydrolyzed. The second feature of the present invention is that this hydrolysis is carried out at high temperature and in a short time. The neutralization step uses a neutralizing agent that is capable of neutralizing the acidic catalyst in the reaction mixture containing the primary cellulose acetate and also capable of hydrolyzing excess acetic anhydride. Examples of neutralizing agents include carbonates, acetates, hydroxides and oxides of calcium, magnesium, iron, aluminum and zinc. For complete neutralization, an amount of neutralizing agent is used in excess of 10 to 50% over the stoichiometric amount calculated from the amount of acidic catalyst.

【0020】第一熟成工程では、一次酢酸セルロースを
含有する反応混合物を、 110〜170℃の温度で水
を含有する系中で加水分解することによって、アセチル
化度が1.5〜2.6 の二次酢酸セルロースを形成す
る。加水分解は、一次酢酸セルロースを含有する反応混
合物を密閉型反応容器に移し、加圧系中の反応混合物の
温度を加圧水蒸気を導入することにより上昇させて、一
次酢酸セルロースを加水分解させることによって行う。 この加水分解の反応時間は反応温度に応じて決めること
ができ、アセチル化度が 1.5〜2.6 の二次酢酸
セルロースを形成することができる時間の長さであれば
特に限定されない。より詳細には、加水分解は約 11
0〜120 ℃で約2〜10時間、或いは 125〜1
70 ℃、好ましくは約 140〜160 ℃で30分
〜6時間行うことができる。これらの方法では反応系に
高圧の水蒸気を供給するので、それによって加水分解に
必要な水が供給されると共に、通気攪拌の効果によって
ゲル状のアセトン不溶物の生成が著しく抑制される。さ
らに、加水分解が高温で行われるので、上述のアセチル
化工程(B) で形成したアセチル化ヘミセルロースの
分解を効率よく進行させることができる。加水分解は、
反応系に高圧水蒸気を供給することによって進行させる
ことができるだけでなく、反応系に水をかきまぜながら
加え、外部加熱手段によって反応系を加熱することによ
っても進行させることができる。
[0020] In the first ripening step, the reaction mixture containing primary cellulose acetate is hydrolyzed in a water-containing system at a temperature of 110 to 170°C, so that the degree of acetylation is 1.5 to 2.6. form secondary cellulose acetate. Hydrolysis is carried out by transferring the reaction mixture containing primary cellulose acetate to a closed reaction vessel and increasing the temperature of the reaction mixture in a pressurized system by introducing pressurized steam to hydrolyze the primary cellulose acetate. conduct. The reaction time for this hydrolysis can be determined depending on the reaction temperature, and is not particularly limited as long as it is long enough to form secondary cellulose acetate having a degree of acetylation of 1.5 to 2.6. More specifically, hydrolysis is approximately 11
Approximately 2 to 10 hours at 0 to 120 °C, or 125 to 1
It can be carried out at 70°C, preferably about 140-160°C for 30 minutes to 6 hours. In these methods, high-pressure steam is supplied to the reaction system, thereby supplying the water necessary for hydrolysis, and the formation of gel-like acetone-insoluble matter is significantly suppressed by the effect of aeration and stirring. Furthermore, since the hydrolysis is carried out at a high temperature, the decomposition of the acetylated hemicellulose formed in the above-mentioned acetylation step (B) can proceed efficiently. Hydrolysis is
The reaction can be advanced not only by supplying high-pressure steam to the reaction system, but also by adding water to the reaction system with stirring and heating the reaction system by external heating means.

【0021】第一熟成工程での加水分解は、反応系を1
00 ℃以下に冷却することによって実質的に停止させ
ることができる。
[0021] Hydrolysis in the first ripening step
It can be substantially stopped by cooling to below 00°C.

【0022】第二熟成工程(D) では、二次酢酸セル
ロース100 重量部に対して1〜10重量部の酸性触
媒(好ましくは硫酸)を加えて、水を含有する系中で、
50〜90℃、好ましくは60〜90℃の温度で加水分
解を行う。本発明の第三の特徴は、第二熟成工程の加水
分解を、少量の酸性触媒の存在下で、従来の加水分解温
度より高い温度で短時間実施することにある。アセチル
基による置換度をより均一とするには、二次酢酸セルロ
ース100 重量部に、10〜1000重量部、好まし
くは 250〜750 重量部の酢酸を加えることによ
り、加水分解を行う。反応系中に存在する水は、上述の
第一熟成工程で供給した水由来とすることも、新たに加
えた水由来とすることもできる。この加水分解の反応時
間は、アセチル化度を0.4〜0.9 とすることがで
きる限りにおいて任意に設定することができる。反応時
間は反応温度に応じて変化するものの、通常は約10〜
48時間である。加水分解は、反応系を40℃以下の温
度に冷却することによって、実質的に停止させることが
できる。この加水分解によって、アセチル基によって置
換されたグルコース環上のヒドロキシル基の数を均一化
することができる。また、少量残存していたアセチル化
ヘミセルロースを分解させることができるので、水不溶
物の量を著しく低減することができる。さらに、上述の
第二熟成工程では、加水分解を第一熟成工程での加水分
解より低い温度で実施するので、重合度の低下を抑制す
ることが可能となる。
In the second ripening step (D), 1 to 10 parts by weight of an acidic catalyst (preferably sulfuric acid) is added to 100 parts by weight of secondary cellulose acetate, and the mixture is incubated in a water-containing system.
Hydrolysis is carried out at a temperature of 50-90°C, preferably 60-90°C. The third feature of the present invention is that the hydrolysis in the second aging step is carried out for a short time at a temperature higher than the conventional hydrolysis temperature in the presence of a small amount of acidic catalyst. In order to make the degree of substitution by acetyl groups more uniform, hydrolysis is carried out by adding 10 to 1000 parts by weight, preferably 250 to 750 parts by weight, of acetic acid to 100 parts by weight of secondary cellulose acetate. The water present in the reaction system can be derived from the water supplied in the above-mentioned first ripening step, or can be derived from newly added water. The reaction time for this hydrolysis can be arbitrarily set as long as the degree of acetylation can be set to 0.4 to 0.9. Although the reaction time varies depending on the reaction temperature, it is usually about 10 to
It is 48 hours. Hydrolysis can be substantially stopped by cooling the reaction system to a temperature below 40°C. This hydrolysis makes it possible to equalize the number of hydroxyl groups on the glucose ring substituted by acetyl groups. Furthermore, since a small amount of acetylated hemicellulose remaining can be decomposed, the amount of water-insoluble substances can be significantly reduced. Furthermore, in the second aging step described above, hydrolysis is performed at a lower temperature than the hydrolysis in the first aging step, so it is possible to suppress a decrease in the degree of polymerization.

【0023】第二熟成工程で得られた反応混合物を、回
収工程(E) の通常の沈澱、分離、洗浄、安定化、お
よび乾燥に供することにより、アセチル化度が 0.4
〜0.9 の水溶性酢酸セルロースを得ることができる
The reaction mixture obtained in the second ripening step is subjected to the usual precipitation, separation, washing, stabilization, and drying in the recovery step (E), so that the degree of acetylation is 0.4.
~0.9 water-soluble cellulose acetate can be obtained.

【0024】以上述べたように本発明を要約すれば、本
発明は水不溶物の含量が少なく、水への溶解時の透明度
が高い水溶性酢酸セルロース、並びにアセチル化と熟成
を高温で行うことを特徴とするこのような水溶性酢酸セ
ルロースの製造方法を提供するものである。
[0024] To summarize the present invention as described above, the present invention provides water-soluble cellulose acetate which has a low content of water-insoluble substances and is highly transparent when dissolved in water, and which is capable of acetylation and aging at high temperatures. The present invention provides a method for producing such water-soluble cellulose acetate, which is characterized by the following.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明の水溶性酢酸セルロースは、水不
溶物の含量が顕著に少なく、酢酸セルロースを最終生成
物に加工する上で必要な、水溶液とした際の濾過性、透
明度、および外観上の品質が優れている。本発明の水溶
性酢酸セルロースの製造方法では、上述のような優れた
特性を有する水溶性酢酸セルロースが得られるが、これ
は、少量の酸性触媒の存在下で高温にて短時間にセルロ
ースをアセチル化する工程を、高温で短時間に酢酸セル
ロースを加水分解する第一熟成工程、ならびに高温で短
時間に酢酸セルロースを加水分解する第二熟成工程と組
合せたことによるものである。
Effects of the Invention The water-soluble cellulose acetate of the present invention has a significantly low content of water-insoluble substances, and has excellent filterability, transparency, and appearance when made into an aqueous solution, which are necessary for processing cellulose acetate into final products. The quality above is excellent. The method for producing water-soluble cellulose acetate of the present invention yields water-soluble cellulose acetate having the excellent properties described above. This is due to the combination of the step of hydrolyzing cellulose acetate at high temperature for a short time, and the second ripening step for hydrolyzing cellulose acetate at high temperature for a short time.

【0026】[0026]

【実施例】以下では本発明を実施例に関してさらに詳し
く説明するが、本発明は決してこれらの実施例に限定さ
れるものではない。
EXAMPLES The invention will be explained in more detail below with reference to examples, but the invention is in no way limited to these examples.

【0027】実施例1 活性化工程(A) ;α−セルロースの含量が97%の
木材パルプを解砕し、水分含量が5%となるまで乾燥し
た。解砕したパルプを前処理装置に供給し、100 重
量部のα−セルロースあたり25重量部の氷酢酸をパル
プに加え、50℃にて30分間混合してセルロースを活
性化させた。
Example 1 Activation step (A): Wood pulp containing 97% α-cellulose was crushed and dried until the moisture content was 5%. The crushed pulp was fed into a pretreatment device, and 25 parts by weight of glacial acetic acid per 100 parts by weight of α-cellulose was added to the pulp and mixed at 50° C. for 30 minutes to activate the cellulose.

【0028】アセチル化工程(B) ;活性化したセル
ロースを混練機型のアセチル化装置に移し、予め10℃
に冷却しておいた 280重量部の無水酢酸と 450
重量部の氷酢酸をこのアセチル化装置に加えた。次いで
5重量部の濃硫酸を加えて、全混合物を混合した。反応
によって内容物に熱が蓄積するので、アセチル化は、系
の温度が最初の温度の10℃から68℃までほぼ一定の
速度で50分間にわたって上昇するよう冷却により系の
温度を制御しつつ行い、系の温度が68℃に10分間保
持されるようにして実施した。
Acetylation step (B): Transfer the activated cellulose to a kneader type acetylation device and preheat it to 10°C.
280 parts by weight of acetic anhydride and 450 parts by weight, which had been cooled to
Parts by weight of glacial acetic acid were added to the acetylation apparatus. Then 5 parts by weight of concentrated sulfuric acid were added and the entire mixture was mixed. Since the reaction accumulates heat in the contents, acetylation is carried out while controlling the temperature of the system by cooling so that the temperature of the system increases from an initial temperature of 10°C to 68°C at a nearly constant rate over 50 minutes. , the temperature of the system was maintained at 68° C. for 10 minutes.

【0029】第一熟成工程(C) ;68℃の系に、2
4重量部の20重量%酢酸マグネシウム水溶液を加えた
。酢酸マグネシウムの添加量は、系中の硫酸の中和に必
要な量より化学量論的に過剰な量とした。完全に中和し
た混合物をオートクレーブに移し、ゲージ圧力が5kg
/cm2 の水蒸気を、混合物を攪拌しつつ混合物に吹
きこんで、120 ℃に加熱した。混合物をこの温度に
 130分間保って第一熟成を行った。反応混合物を 
100℃以下まで急冷し、攪拌装置を備えた沈澱槽に移
し、この槽に水を加えた。生成した酢酸セルロースを沈
澱させ、遠心して溶剤を除去し、水洗槽に移してこの槽
中で水で十分に洗い、槽から取り出して乾燥させた。
First ripening step (C): In a system at 68°C, 2
4 parts by weight of a 20% by weight aqueous magnesium acetate solution was added. The amount of magnesium acetate added was stoichiometrically excessive than the amount required to neutralize sulfuric acid in the system. Transfer the completely neutralized mixture to an autoclave until the gauge pressure is 5 kg.
/cm2 of water vapor was bubbled into the mixture while it was stirred and heated to 120°C. The mixture was held at this temperature for 130 minutes for a first ripening. reaction mixture
The mixture was rapidly cooled to below 100°C, transferred to a precipitation tank equipped with a stirring device, and water was added to this tank. The produced cellulose acetate was precipitated, centrifuged to remove the solvent, transferred to a washing tank, thoroughly washed with water in this tank, taken out from the tank and dried.

【0030】得られたフレーク状の二次酢酸セルロース
のアセチル化度は1.97であった。
The degree of acetylation of the obtained flaky secondary cellulose acetate was 1.97.

【0031】第二熟成工程(D) ;前記で得られた二
次酢酸セルロース1重量部に対して、5重量部の酢酸お
よび1.95重量部の水を加え、混合物を2〜3時間攪
拌して二次酢酸セルロースを溶解した。この溶液に0.
05重量部の硫酸を加え、得られた溶液を80℃に20
.7時間保持して加水分解を行った。加水分解の間に酢
酸セルロースが沈澱するのを防止するために、系への水
の添加は2回に分けて行った。すなわち、二酢酸セルロ
ースがアセチル化度が 2.2となるまで加水分解され
たら、0.67重量部の水を1回目の分として2〜3分
間にわたって系に加え、酢酸セルロースがアセチル化度
が1.72となるまで加水分解をされたら、1.33重
量部の水を2回目の分として2〜3分間にわたって系に
加えた。2回目の分の水の添加は、反応開始から起算し
て、加水分解に要する時間の1/3までに行った。
Second ripening step (D); 5 parts by weight of acetic acid and 1.95 parts by weight of water are added to 1 part by weight of the secondary cellulose acetate obtained above, and the mixture is stirred for 2 to 3 hours. to dissolve the secondary cellulose acetate. This solution contains 0.
05 parts by weight of sulfuric acid was added and the resulting solution was heated to 80°C for 20
.. Hydrolysis was carried out by holding for 7 hours. Water was added to the system in two portions to prevent cellulose acetate from precipitating during hydrolysis. That is, once cellulose diacetate has been hydrolyzed to a degree of acetylation of 2.2, 0.67 parts by weight of water is added to the system for 2 to 3 minutes as the first portion, until cellulose acetate has a degree of acetylation of 2.2. Once hydrolyzed to 1.72, a second portion of 1.33 parts by weight of water was added to the system over a 2-3 minute period. The second addition of water was carried out by 1/3 of the time required for hydrolysis starting from the start of the reaction.

【0032】回収工程(E) 加水分解を20.7時間にわたって実施した後、反応系
の温度を45℃以下まで冷却し、反応混合物を15重量
部のアセトンに加えて沈澱を生成させた。沈澱を混合物
から回収して、10重量部のアセトンで5回洗浄した。 洗浄した沈澱物を、0.01重量部の酢酸カリウムを含
有するアセトンでさらに洗浄して中和し、乾燥した。
Recovery step (E) After hydrolysis was carried out for 20.7 hours, the temperature of the reaction system was cooled to below 45° C., and the reaction mixture was added to 15 parts by weight of acetone to form a precipitate. A precipitate was collected from the mixture and washed five times with 10 parts by weight of acetone. The washed precipitate was further washed with acetone containing 0.01 parts by weight of potassium acetate to neutralize it and dried.

【0033】得られた低置換度酢酸セルロースは、アセ
チル化度が0.61、重量平均分子量が2.5×104
 であり、水不溶物の含量が0.67重量%、透過率が
71%であった。
The obtained low-substituted cellulose acetate has a degree of acetylation of 0.61 and a weight average molecular weight of 2.5×104
The content of water-insoluble matter was 0.67% by weight, and the transmittance was 71%.

【0034】比較例1 活性化工程(A) ;0.85重量部の硫酸、0.85
重量部の水、及び60重量部の氷酢酸の混合物を、16
2重量部の酢酸セルロース用の木材パルプに加え、得ら
れた混合物を短時間にわたって攪拌することにより均一
化した。次にこの混合物を25℃で2時間静置し、セル
ロースを活性化させた。
Comparative Example 1 Activation step (A); 0.85 parts by weight of sulfuric acid, 0.85 parts by weight
A mixture of 16 parts by weight of water and 60 parts by weight of glacial acetic acid
Two parts by weight of the wood pulp for cellulose acetate were added and the resulting mixture was homogenized by stirring briefly. Next, this mixture was allowed to stand at 25° C. for 2 hours to activate cellulose.

【0035】アセチル化工程(B) ;活性化の後、反
応混合物をアセチル化装置に移し、410重量部の無水
酢酸と560重量部の酢酸を加えて、35〜45℃にて
 1.5時間アセチル化を行った。
Acetylation step (B): After activation, the reaction mixture was transferred to an acetylation apparatus, 410 parts by weight of acetic anhydride and 560 parts by weight of acetic acid were added, and the mixture was heated at 35 to 45°C for 1.5 hours. Acetylation was performed.

【0036】第一熟成工程(C) ;反応系に、上記で
加えた硫酸の半分の量に相当する量の炭酸マグネシウム
或いは酢酸マグネシウムを加えた後、系に66.5重量
部の水を加え、攪拌しながら水の量が162 重量部と
なるまで水蒸気を供給して、反応混合物を90℃に加熱
した。系に、さらに炭酸マグネシウムあるいは酢酸マグ
ネシウムを、混合物中のマグネシウム塩の量が(酸化マ
グネシウム換算で)0〜0.05重量%となる量だけ加
えた。この混合物をオートクレーブに移し、5〜6kg
/cm2 の加圧下で80〜90℃の温度に2時間保持
して第一熟成を行った。その後、反応混合物をオートク
レーブから回収し、水に加えて、アセチル化度が2.5
6の二次酢酸セルロースを沈澱させた。
First ripening step (C): After adding magnesium carbonate or magnesium acetate in an amount equivalent to half the amount of sulfuric acid added above to the reaction system, 66.5 parts by weight of water is added to the reaction system. The reaction mixture was heated to 90° C. with stirring while supplying steam until the amount of water reached 162 parts by weight. Magnesium carbonate or magnesium acetate was further added to the system in an amount such that the amount of magnesium salt in the mixture was 0 to 0.05% by weight (in terms of magnesium oxide). Transfer this mixture to an autoclave and weigh 5-6 kg.
First ripening was carried out by maintaining the temperature at 80 to 90° C. for 2 hours under a pressure of /cm 2 . The reaction mixture was then recovered from the autoclave and added to water to obtain a degree of acetylation of 2.5.
6 secondary cellulose acetate was precipitated.

【0037】第二熟成工程(D) 及び回収工程(E)
得られた二次酢酸セルロースを、実施例1と同じ第二熟
成工程ならびに回収工程に供して、低置換度酢酸セルロ
ースを得た。
[0037] Second ripening step (D) and recovery step (E)
The obtained secondary cellulose acetate was subjected to the same second ripening step and recovery step as in Example 1 to obtain low-substituted cellulose acetate.

【0038】得られた低置換度酢酸セルロースは、アセ
チル化度が0.63、重量平均分子量が4.0×104
 であり、水不溶物の含量が 5.0重量%、透過率が
19%であった。
The obtained low-substituted cellulose acetate has a degree of acetylation of 0.63 and a weight average molecular weight of 4.0×10 4
The content of water-insoluble matter was 5.0% by weight, and the transmittance was 19%.

【0039】比較例2 実施例1と同様の方法で低度に置換された酢酸セルロー
スを得たが、その際、実施例1の第二熟成工程を、2重
量部の硫酸を含有する60%の酢酸1,000 重量部
に、第一熟成工程で得られたアセチル化度が1.97の
二次酢酸セルロース100 重量部を溶解し、酢酸セル
ロースを38℃にて192 時間加水分解することによ
って行った。得られた低置換度酢酸セルロースは、アセ
チル化度が0.64、水不溶物の含量が 7.0重量%
、透過率が15%であった。
Comparative Example 2 Lowly substituted cellulose acetate was obtained in the same manner as in Example 1, except that the second ripening step of Example 1 was carried out using 60% sulfuric acid containing 2 parts by weight of sulfuric acid. By dissolving 100 parts by weight of secondary cellulose acetate with a degree of acetylation of 1.97 obtained in the first ripening step in 1,000 parts by weight of acetic acid, and hydrolyzing the cellulose acetate at 38°C for 192 hours. went. The obtained low-substituted cellulose acetate has a degree of acetylation of 0.64 and a water-insoluble content of 7.0% by weight.
, the transmittance was 15%.

【0040】実施例2 α−セルロースの含量が98%の木材パルプを活性化工
程で使用した以外は、実施例1と同様の方法で低置換度
酢酸セルロースを得た。得られた低置換度酢酸セルロー
スは、アセチル化度が0.63、水不溶物の含量が1.
3 重量%、透過率が48%であった。
Example 2 Low-substituted cellulose acetate was obtained in the same manner as in Example 1, except that wood pulp containing 98% α-cellulose was used in the activation step. The obtained low-substituted cellulose acetate has a degree of acetylation of 0.63 and a content of water-insoluble matter of 1.
3% by weight, and the transmittance was 48%.

【0041】比較例3 α−セルロースの含量が98%の木材パルプを活性化工
程で使用した以外は、比較例1と同様の方法で低度に置
換された酢酸セルロースを得た。得られた低置換度酢酸
セルロースは、アセチル化度が0.60、水不溶物の含
量が 4.0重量%、透過率が23%であった。
Comparative Example 3 Low-substituted cellulose acetate was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, except that wood pulp with an α-cellulose content of 98% was used in the activation step. The obtained low-substituted cellulose acetate had a degree of acetylation of 0.60, a water-insoluble content of 4.0% by weight, and a transmittance of 23%.

【0042】実施例3 α−セルロースの含量が96%の木材パルプを活性化工
程で使用した以外は、実施例1と同様の方法で低置換度
酢酸セルロースを得た。得られた低置換度酢酸セルロー
スは、アセチル化度が0.62、水不溶物の含量が 0
.8重量%、透過率が65%であった。
Example 3 Low-substituted cellulose acetate was obtained in the same manner as in Example 1, except that wood pulp containing 96% α-cellulose was used in the activation step. The obtained low-substituted cellulose acetate has a degree of acetylation of 0.62 and a content of water-insoluble matter of 0.
.. 8% by weight, and the transmittance was 65%.

【0043】実施例4 α−セルロースの含量が93%の木材パルプを活性化工
程で使用した以外は、実施例1と同様の方法で低置換度
酢酸セルロースを得た。得られた低置換度酢酸セルロー
スは、アセチル化度が0.59、水不溶物の含量が 1
.2重量%、透過率が50%であった。
Example 4 Low-substituted cellulose acetate was obtained in the same manner as in Example 1, except that wood pulp containing 93% α-cellulose was used in the activation step. The obtained low-substituted cellulose acetate has a degree of acetylation of 0.59 and a content of water-insoluble matter of 1.
.. 2% by weight, and the transmittance was 50%.

【0044】実施例5 α−セルロースの含量が92%の木材パルプを活性化工
程で使用した以外は、実施例1と同様の方法で低置換度
酢酸セルロースを得た。得られた低置換度酢酸セルロー
スは、アセチル化度が0.73、水不溶物の含量が 0
.8重量%、透過率が65%であった。
Example 5 Low-substituted cellulose acetate was obtained in the same manner as in Example 1, except that wood pulp containing 92% α-cellulose was used in the activation step. The obtained low-substituted cellulose acetate has a degree of acetylation of 0.73 and a content of water-insoluble matter of 0.
.. 8% by weight, and the transmittance was 65%.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  アセチル化度が 0.4〜0.9 、
水不溶物の含量が 1.5重量%以下、及び重量平均分
子量が5×103〜3×105である水溶性酢酸セルロ
ース。
[Claim 1] The degree of acetylation is 0.4 to 0.9,
A water-soluble cellulose acetate having a water-insoluble content of 1.5% by weight or less and a weight average molecular weight of 5 x 103 to 3 x 105.
【請求項2】  水不溶物の含量が 1.0重量%以下
である請求項1記載の水溶性酢酸セルロース。
2. The water-soluble cellulose acetate according to claim 1, wherein the content of water-insoluble matter is 1.0% by weight or less.
【請求項3】  波長が 500nmの光についての5
重量%水溶液の透過率が45%以上である請求項1記載
の酢酸セルロース。
[Claim 3] 5 for light with a wavelength of 500 nm
The cellulose acetate according to claim 1, which has a permeability of 45% or more in a wt% aqueous solution.
【請求項4】  波長が 500nmの光についての5
重量%水溶液の透過率が60%以上である請求項3記載
の酢酸セルロース。
[Claim 4] 5 for light with a wavelength of 500 nm
The cellulose acetate according to claim 3, which has a permeability of 60% or more in a wt% aqueous solution.
【請求項5】  アセチル化度が 0.4〜0.9 、
水不溶物の含量が 1.5重量%以下、そして重量平均
分子量が5×103 〜3×105 である水溶性酢酸
セルロースを製造するにあたって、(A) セルロース
系原料を活性化する活性化工程、(B)  100重量
部の活性化セルロースに、 200〜400 重量部の
無水酢酸、20〜350重量部の酢酸、および 0.5
〜5重量部の酸性触媒を加え、混合物を50〜85℃の
温度に5〜20分間保持することにより、活性化したセ
ルロース系原料をアセチル化して、一次酢酸セルロース
を生成させるアセチル化工程、(C) 一次酢酸セルロ
ースを含有する反応混合物中で酸性触媒を中和し、水を
含有する系中でこの混合物を 110〜170 ℃の温
度で加水分解することにより、一次酢酸セルロースを熟
成して、アセチル化度が 1.5〜2.6 の二次酢酸
セルロースを生成させる第一熟成工程、(D) 100
 重量部の二次酢酸セルロースに、10〜1000重量
部の酢酸および1〜10重量部の酸性触媒を加え、水を
含有する系中でこの混合物を50〜90℃の温度で加水
分解することにより、二次酢酸セルロースを熟成する第
二熟成工程、及び(E) 上記第二熟成工程で得られた
反応混合物から、生成した水溶性酢酸セルロースを回収
する回収工程を含む水溶性酢酸セルロースの製造方法。
[Claim 5] The degree of acetylation is 0.4 to 0.9,
In producing water-soluble cellulose acetate having a water-insoluble content of 1.5% by weight or less and a weight average molecular weight of 5 x 103 to 3 x 105, (A) an activation step of activating a cellulose raw material; (B) 100 parts by weight of activated cellulose, 200-400 parts by weight of acetic anhydride, 20-350 parts by weight of acetic acid, and 0.5 parts by weight.
an acetylation step in which the activated cellulosic feedstock is acetylated to produce primary cellulose acetate by adding ~5 parts by weight of an acidic catalyst and holding the mixture at a temperature of 50 to 85°C for 5 to 20 minutes; C) ripening the primary cellulose acetate by neutralizing the acidic catalyst in a reaction mixture containing the primary cellulose acetate and hydrolyzing this mixture in a water-containing system at a temperature of 110-170°C; A first ripening step of producing secondary cellulose acetate having a degree of acetylation of 1.5 to 2.6, (D) 100
By adding 10 to 1000 parts by weight of acetic acid and 1 to 10 parts by weight of an acidic catalyst to parts by weight of secondary cellulose acetate and hydrolyzing this mixture at a temperature of 50 to 90 °C in a water-containing system. , a second aging step of aging the secondary cellulose acetate, and (E) a recovery step of recovering the produced water-soluble cellulose acetate from the reaction mixture obtained in the second aging step. .
【請求項6】  アセチル化工程が、100 重量部の
セルロース系原料を、25重量部以上の酢酸で処理する
工程を含む請求項5記載の水溶性酢酸セルロースの製造
方法。
6. The method for producing water-soluble cellulose acetate according to claim 5, wherein the acetylation step includes a step of treating 100 parts by weight of the cellulosic raw material with 25 parts by weight or more of acetic acid.
【請求項7】  アセチル化工程が、反応系内の温度を
50〜85℃に20〜60分間にわたってほぼ一定の速
度で上昇させる工程を含む請求項5記載の水溶性酢酸セ
ルロースの製造方法。
7. The method for producing water-soluble cellulose acetate according to claim 5, wherein the acetylation step includes a step of increasing the temperature within the reaction system to 50 to 85° C. at a substantially constant rate over 20 to 60 minutes.
【請求項8】  第一熟成工程において、 110〜1
20 ℃の温度で加水分解を行なう請求項5記載の水溶
性酢酸セルロースの製造方法。
Claim 8: In the first ripening step, 110-1
The method for producing water-soluble cellulose acetate according to claim 5, wherein the hydrolysis is carried out at a temperature of 20°C.
【請求項9】  第一熟成工程が、アセチル化工程で得
られた加圧系中の反応混合物に、高圧水蒸気を供給する
ことによって温度を 140〜160 ℃に保持する工
程を含む請求項5記載の水溶性酢酸セルロースの製造方
法。
9. The first ripening step includes a step of maintaining the temperature at 140 to 160° C. by supplying high pressure steam to the reaction mixture in the pressurized system obtained in the acetylation step. A method for producing water-soluble cellulose acetate.
【請求項10】  酸性触媒が硫酸である請求項5記載
の水溶性酢酸セルロースの製造方法。
10. The method for producing water-soluble cellulose acetate according to claim 5, wherein the acidic catalyst is sulfuric acid.
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