KR100782644B1

KR100782644B1 - 쉽게 습윤되고 미분되고 적어도 알킬화된 수용성 비이온성셀룰로즈 에테르의 제조 방법

Info

Publication number: KR100782644B1
Application number: KR1020027013669A
Authority: KR
Inventors: 함메스알프; 동게스라인하트
Original assignee: 클라리안트 프로두크테 (도이칠란트) 게엠베하
Priority date: 2000-04-12
Filing date: 2001-04-12
Publication date: 2007-12-06
Also published as: US7361753B2; EP1278779A1; JP2003530466A; US20040110942A1; DE10018155A1; EP1278779B1; WO2001077183A1; MXPA02010035A; DE50106637D1; JP5237518B2; KR20020089452A

Abstract

본 발명은, 함유된 모든 하이드록실기중 10% 이상이 알킬화되고 45 내지 95℃의 물에 응집될 수 있는 적어도 알킬화된 비이온성 셀룰로즈 에테르를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 셀룰로즈 에테르의 제조를 위해 고체, 액체 및/또는 용해된 형태의 하나 이상의 계면활성제를 셀룰로즈에 첨가하는데 그 특징이 있다.

Description

쉽게 습윤되고 미분되고 적어도 알킬화된 수용성 비이온성 셀룰로즈 에테르의 제조 방법{METHOD FOR THE PRODUCTION OF EASILY WETTED, WATER-SOLUBLE, POWDERED AT LEAST ALKYLATED NON-IONIC CELLULOSE ETHERS}

본 발명은 35 내지 95℃ 온도의 물중에서 바람직하게는 응고가능하고, 개선된 습윤성에 의해 차가운 물중에서 셀룰로즈 에테르가 실질적으로 덩어리를 형성하지 않고 잘 교반되도록(stir-in; 잘 섞이도록) 셀룰로즈가 셀룰로즈 에테르로 전환되기 이전에 계면활성제로 개질된, 미분되고 적어도 알킬화된 수용성 비이온성 셀룰로즈 에테르를 제조하는 방법에 관한 것이다.

일정하거나 상이한 치환체들을 갖는 셀룰로즈 에테르의 제조 방법은 공지되어 있다(예컨대, 문헌 "Ullmann's Enzyklopadie der Technischen Chemie, Vol. 9, "Celluloseether", Verlag Chemie, Weinheim, 4th edition 1975, p. 192ff; K. Engelskirchen: "Polysaccharid-Derivate" in Houben Weyl, Vol. E 20/III, 4th ed., Georg Thieme Verlag Stuttgart, 1987, p. 2042 ff" 참조).

이들 셀룰로즈 에테르, 예를 들면 메틸셀룰로즈, 메틸하이드록시에틸셀룰로 즈, 메틸하이드록시프로필셀룰로즈 및 에틸하이드록시에틸셀룰로즈를 제조하기 위해서, 출발 물질인 셀룰로즈를 초기에 분쇄하여 표면적을 증가되고, 생성된 입자 크기는 일반적으로 2.5mm 미만, 가능하다면 1mm 미만이어야 한다. 생성된 부피가 큰 셀룰로즈 분말은, 고체 또는 액체 행태로 염기, 예를 들면 NaOH, KOH, LiOH 및/또는 NH₄OH를 첨가함으로써 알칼리 금속 셀룰로즈로 전환된다. 이어, 알칼리 금속 셀룰로즈를 단리시키거나 단리시키지 않고, 1단계 또는 다단계로 연속적으로 또는 회분식으로 적절한 시약으로 에테르화시킨다. 생성된 셀룰로즈 에테르를, 반응 부산물을 제거하기 위한 공지된 방식으로 물 또는 적합한 용매 혼합물을 사용하여 정제하고, 이를 건조시키고, 분쇄하며, 선택적으로 다른 성분들과 혼합한다.

알킬화된 셀룰로즈 에테르는 차가운 물중에서의 용해도가 양호하지만, 이들의 수용액을 제조하는 것은 종종 한가지 문제점을 나타낸다. 이는 특히 신속한 점도 개선이 요구됨에 따라 셀룰로즈 에테르가 증가된 표면적을 갖는 미세한 분말일 경우 그러하다. 이러한 미세한 셀룰로즈 에테르 분말이 물과 접촉되면, 개개의 입자들이 팽윤되고 축적되어 표면이 겔과 유사한 방식으로 응고되는 비교적 큰 응집체를 형성한다. 그러나, 혼합 강도에 따라서, 이들 응집체의 내부에 완전히 습윤되지 않은 일정량의 셀룰로즈 에테르가 존재한다. 생성된 용액의 점도 및 평균 중합체 쇄 길이에 따라서, 매우 점성이 높은 생성물의 경우에 이들 응집체의 완전한 용해에는 24시간이 소요될 수 있다.

셀룰로즈 에테르의 수용액을 제조할 때 발생하는 전술된 문제점을 최소화하 기 위해 다양한 해결책들이 제안되었다:

셀룰로즈 에테르 분말을 상응하는 셀룰로즈 에테르의 응고점 보다 높은 온도에서 물속에 분산시킨 후 점진적으로 냉각시킬 수 있다. 이어, 셀룰로즈 에테르는 덩어리 형성 없이 물중에서 균일하게 분포되고, 이후 온도의 강하에 따라 점진적으로 용액이 된다. 그러나, 이러한 방법은 시간 소모적이며 물을 가열할 기구가 필요하다.

덩어리를 형성하지 않으면서 차가운 물중에 셀룰로즈 에테르를 직접 교반하는 방법이 요구되는 경우, 예를 들면 글리옥살이 셀룰로즈 에테르의 제조에 사용되어 부분적인 가역성 가교결합을 수득할 수 있는데, 이는 셀룰로즈 에테르의 유리 하이드록실기를 갖는 헤미아세탈(hemiacetal)을 형성하도록 한다. 헤미아세탈은 중성 또는 약산성 물중에 용해될 경우 일정한 시간 경과후 분할되고 수성 매질중에 분말이 분포된 후에만 덩어리 형성 없이 점도가 급격히 상승한다. 시간 경과의 기간은 가교결합도를 통해 꽤 정확히 조정될 수 있다. 그러나, 이러한 변형 방법의 단점은 셀룰로즈 에테르의 제조시에 추가의 조작 단계, 즉 가교결합 단계가 존재하며, 또한 시간이 경과된 후에 점도가 증가한다는 것이다.

차가운 물중에서 셀룰로즈 에테르의 교반을 개선시키는 추가의 가능성은 이를 라우로일 라디칼을 함유하는 계면활성제로 처리하는 것이다. US-A-2 647 064호 및 US-A-2 720 464호에 기재된 이러한 방법에서는, 셀룰로즈 에테르는 셀룰로즈 에테르의 응고점 보다 높은 온도에서 수성 현택액중에서 계면활성제로 처리됨으로써, 생성물은 그의 표면상에 계면활성제가 흡착되어 결과적으로 잘 섞여지게 된다. 이 물질은 반응 부산물 및 염으로부터 이를 분리하는 수성 후처리 과정중에 또는 셀룰로즈 에테르의 응고점 보다 높은 온도의 고온 수성 시스템에 셀룰로즈 에테르를 재분산시킴으로써 계면활성제로 처리될 수 있다. 계면활성제를 원심분리 동안 축축한 셀룰로즈 에테르상에 분무하여 셀룰로즈 에테르로부터 수성 매질을 제거함이 또한 개시되어 있다. 그러나, 기술된 방법은 셀룰로즈 에테르의 고온 수성 현택액에 과량의 계면활성제가 사용될 필요가 있다는 점에서 상당히 불리하다. 사용된 계면활성제중 소량만이 셀룰로즈 에테르에 흡착된다. US-A-2 720 464호의 실시예에 따르면, 상기 비율은 단지 3 내지 6%이다. 이는 세척수로 처리될 수도 없고 비용때문에도, 비흡착된 계면활성제의 상당한 부분은 재생되거나 회수되어야 한다. 더욱이, 고온 계면활성제 수용액은 셀룰로즈 에테르가 제거되는 동안 매우 격렬히 발포한다. 또한, 일반적으로 시약이 첨가되지 않는 시점에 계면활성제와 물의 혼합물을 첨가하고 혼합할 기회를 공정도중에 포착해야만 한다.

WO 99/47249호에는 계면활성제를 하이드로콜로이드의 융점보다 높은 온도로 가열된 물질과 건식 혼합함으로써 하이드로콜로이드의 분산성 및 습윤성을 개선시킬 수 있었음이 개시되어 있다. 이러한 방법에는 추가의 기구가 요구될 뿐만 아니라 소량의 계면활성제의 균일한 분포도 문제가 된다.

JP-A-11/322 801호에서는, 셀룰로즈 에테르의 교반을 개선시키기 위해 글리콜 및/또는 HLB 치가 3 내지 17인 비이온성 계면활성제를 셀룰로즈 에테르에 분무한다. HLB는 "친수성 친유성 균형"을 의미하며 계면활성제의 극성 및 수중유적형 또는 유중수적형 에멀젼을 형성하는 그의 능력에 대한 척도이다.

CN-A-1 149 643호에서는, 다가음이온 셀룰로즈 에테르, 예를 들면 카복시메틸 셀룰로즈는 계면활성제를 함유하는 염기 용액을 사용하여 셀룰로즈를 알칼리화시킨 후 이를 에테르화시키고, 후처리하고 스피닝함으로써 제조된다.

JP-B-89/038 403호에는 유기 용매, 특히 이소프로판올 및 3급-부탄올중에서 하이드록시에틸셀룰로즈를 제조하는데에 0.1 내지 10% 양의 상이한 계면활성제들을 사용함이 기재되어 있다. 산출된 생성물은, 계면활성제를 첨가하지 않고 제조된 생성물과 비교하여 개선된 투명 용해도를 나타낸다.

본 발명의 목적은, 35 내지 95℃ 온도의 물중에서 바람직하게는 응고가능하고 차가운 수용액중에서 습윤성 및 교반성이 개선된, 적어도 알킬화된 비이온성 셀룰로즈 에테르를 제조하는 방법을 제공하는 것이다. 이 방법은 선행 기술의 단점을 갖지 않고, 추가의 응집체 또는 공정 단계를 필요로 하지 않으며, 셀룰로즈 에테르의 응고점 보다 높으나 100℃ 미만의 온도에서 과량의 물로 세척함으로써 반응 부산물 및 염을 제거하여 생성물의 정제를 확실히 한다.

이 목적은 셀룰로즈 에테르로의 전환 이전에 셀룰로즈 에테르의 제조에 요구되는 반응물들을 계량하는 도중에 셀룰로즈에 하나 이상의 계면활성제를 첨가함으로써 달성된다.

따라서, 본 발명은

a) 물, 염기 및 유기 분산 보조제의 존재하에 셀룰로즈를 알칼리화시켜 활성 화시키는 단계,

b) 상기 단계 a)에서 활성화된 셀룰로즈를 1단계 또는 다단계 공정으로 에테르화제를 사용하여 윌리암슨(Williamson) 에테르 합성에 의해 에테르화시켜 셀룰로즈 에테르를 제조하는 단계, 및

c) 후속 정제 단계로, 상기 단계 b)에서 제조된 셀룰로즈 에테르를 셀룰로즈 에테르의 응고점 보다 높은 온도의 물로 세척함으로써 정제하여 반응 부산물 및 염을 제거하는 단계
를 포함하며, 셀룰로즈가 셀룰로즈 에테르로 전환되기 이전에 고체, 액체 및/또는 용해된 형태로 하나 이상의 계면활성제를 첨가함을 포함하는, 모든 하이드록실기중 10% 이상이 알킬화되고 45 내지 95℃, 바람직하게는 50 내지 95℃, 보다 바람직하게는 65 내지 95℃ 온도의 물중에서 응고가능한, 적어도 알킬화된 비이온성 셀룰로즈 에테르를 제조하는 방법을 제공한다.

본 발명에서, 응고성은 셀룰로즈 에테르의 90중량% 이상이 소정의 온도에서 물중에 비가용성임을 의미한다.

본 발명에 따라 제조된 셀룰로즈 에테르는 습윤성이 개선되고, 따라서 수용액의 제조시 덩어리를 형성하는 경향이 감소된다.

계면활성제가 수용액으로서 또는 사용된 유기 분산 보조제와 함께 용액 또는 분산액으로 계량되는지의 여부는 중요하지 않은 것으로 밝혀졌다. 사용된 계면활성제는, 그의 유형과는 무관하게, 셀룰로즈에 의해 완전히 균일하게 흡착된다. 이 효과는, 정밀한 구조와는 무관하게, 음이온성 계면활성제와 중성 또는 양이온성 계면활성제에 대하여 동일하게 나타나고, HLB 치가 높은 계면활성제와 HLB 치가 낮은 계면활성제에 대하여 동일하게 나타난다.

상승된 온도에서 과량의(셀룰로즈 에테르에 기초하여 5:1 내지 100:1의 중량부) 물에 의한 반응 부산물, 염 및 분산 보조제를 제거하는 수성 후처리에 의해 사용된 계면활성제는 사실상 완전히 세척되리라 기대되었지만, 사용된 계면활성제는 물에 대한 매우 양호한 용해도 및 완전한 혼화성을 가짐에도 불구하고, 이들은 셀룰로즈가 셀룰로즈 에테르로 전환된 후에도 생성물중에 완전히 남아있음이 놀랍게도 밝혀졌다. 따라서, 세척에 사용된 세척수에서 계면활성제는 검출되지 않을 수 있다.

습윤성 및 덩어리없이 교반되는 성질에 관해서, 본 발명에 따라 제조된 셀룰로즈 에테르는, 제 JP-A-11/322 801 호 및 제 US-A-2 647 064 호 및 제 US-A-2 720 464 호의 방법에 따라 셀룰로즈 에테르로 전환시킨 후에야 계면활성제로 처리되는 계면활성제 도핑된 셀룰로즈 에테르와 유사한 성질을 갖는다. 그러나, 본 발명의 방법은 종래 기술의 단점을 갖지 않고, 특히 미국 특허들에게 개시되는 공정중 높은 계면활성제 손실이 없다.

사용되는 유기 분산 보조제 대 셀룰로즈의 최대 비는 바람직하게는 25:1 중량부, 보다 바람직하게는 15:1 중량부이다.

유용한 유기 분산 보조제에는 이 용도 목적으로 문헌에 개시된 모든 분산 보조제가 포함되지만, 바람직하게는 지방족 및 환상 에테르, 예를 들면 디메틸 에테르, 디에틸 에테르, 디부틸 에테르, 디메톡시에탄, 1,4-디옥산 또는 테트라하이드로푸란이다.

알칼리화동안 반응 혼합물중의 최대 함수량은 사용되는 셀룰로즈의 양을 기준으로 25 몰당량, 보다 바람직하게는 15 몰당량, 특히 2 내지 5 몰당량이어야만 한다.

사용되는 셀룰로즈의 양을 기준으로 최대 20중량%, 바람직하게는 최대 10중량%, 보다 바람직하게는 최대 1중량%의 계면활성제를 첨가한다. 놀랍게도, 사용되는 셀룰로즈의 양을 기준으로 약 0.01중량%의 더 작은 양의 계면활성제를 사용하여도 찬 물에서의 교반시 신속하고 균일하게 점도를 개선시키는 효과를 갖고 있다. 또한 놀랍게도, 사용되는 셀룰로즈의 양을 기준으로 약 1중량%의 양의 계면활성제를 이용하면 찬 물에서의 교반시 신속하고 균일하게 점도를 개선시키는 사실상 최대 효과를 갖고 있다. 일반적으로 염기를 첨가하기 전에 계면활성제를 첨가한다.

임의의 바람직한 농도의 수용액의 형태로 계면활성제를 계량하는 것이 바람직하다. 또한, 고형 또는 액체 형태의 계면활성제를 유기 분산 보조제에 첨가하거나, 또는 이를 혼합물에 직접 계량하는 것을 생각할 수 있다.

20℃에서 DIN 53901(ISO 8022)에 따라 측정한 습윤성이 리터당 활성 물질 10g 미만, 바람직하게는 5g 미만, 더욱 바람직하게는 2g 미만인 계면활성제를 이용하는 것이 바람직하다. 또한 수용액의 표면 장력을 20% 이상 감소시키는 계면활성제를 이용하는 것이 특히 바람직하다.

음이온성 계면활성제, 예를 들면 장쇄를 가진 인산 모노에스테르 및 인산 디에스테르, 분지된 알킬폴리에틸렌 글리콜 에테르 기, 설페이트, 예를 들면 나트륨 도데실 설페이트 또는 나트륨 세틸 스테아릴 설페이트, 알킬페놀 폴리글리콜 에테르 설페이트, 소르비탄 올리에이트, 알칸설포네이트, 양이온성 계면활성제, 예를 들면 코코넛 알킬디메틸벤질암모늄 클로라이드 또는 디코코넛 디메틸암모늄 클로라 이드, 중성 계면활성제, 예를 들면 폴리에테르-개질된 폴리실록산 또는 알킬페놀 폴리글리콜 에테르 및 또한 베타인, 예를 들면 지방산 아미도알킬 베타인 또는 N,N-디스테아릴-N-메틸-N-(3-설포프로필)암모늄 베타인을 이용하는 것이 특히 바람직하다.

본 발명에 따라 제조된 셀룰로즈 에테르는 혼합 에너지가 충분한 경우 덩어리 없이 찬 물에 교반될 수 있다. 혼합 에너지가 불충분한 경우, 계면활성제를 사용하지 않고 셀룰로즈 에테르로 전환된 생성물에서처럼, 어느 정도 덩어리가 형성되므로, 보다 신속하고 보다 균일한 점도의 개선이 일어난다. 이 상태는 모든 입자의 90% 이상이 180㎛ 미만의 직경을 갖는 매우 미분된 생성물의 경우 특히 그러하다.

본 발명의 방법은 또한 하기 실시예를 이용하여 추가로 개시되지만, 이로 인해 한정되지는 않는다.

실시예 번호 1 내지 3, 5 내지 13, 17 및 18(비교예):

계면활성제를 첨가하지 않는 셀룰로즈 에테르의 제조 방법.

수평 혼합 축을 가진 반응기에 350 중량부의 디메톡시에탄중의 100 중량부의 목재 펄프 a, b 또는 c(0.5mm로 분쇄)를, 셀룰로즈를 기준으로 수산화나트륨 용액을 첨가한 후의 반응물 혼합물중의 총 물의 함량이 42.05 중량부가 되게 하는 추가량의 물 및 58.3 중량부의 49.3%의 수산화나트륨 용액과 혼합한다. 수산화나트륨 용액을 첨가한 후, 적절한 기간, 일반적으로 30분 내지 2시간동안 적당한 온도에서 셀룰로즈를 알칼리화시킨 후 60 내지 80℃에서 충분한 양의 에틸렌 옥사이드와 반응시켜 적절한 정도의 하이드록시에틸 치환(MS)을 수득한다. 두 번째 부분의 49.3% 수산화나트륨 용액 및 사용되는 셀룰로즈의 양을 기준으로 수산화나트륨의 2회 부분의 몰당량의 합에 상응하는 양의 메틸 클로라이드를 첨가하고, 적절한 메틸 기 치환이 달성될 때까지 반응을 90 내지 100℃에서 계속한다.

반응이 종료된 후, 유기 분산 보조제를 감압 하에서 반응 혼합물로부터 증류시키고, 물질이 완전히 정제되어 반응 부산물이 제거되고 염 함량이 1% 미만이 될 때까지, 생성된 조질 생성물을 상응하는 셀룰로즈 에테르의 응고점보다 높은 온도의 온수로 세척한다. 그러나, 최소한 총 10배 이상의 양의 물을 비등수로 셀룰로즈 에테르를 세척하는데 이용한다.

그런 다음, 생성된 조질 생성물을 추가로 다음과 같이 처리한다:

실시예 번호 1, 12 및 17(비교예)

제조 변형 A(계면활성제를 첨가하지 않음).

계면활성제를 첨가하지 않은 생성된 조질 생성물을 건조시키고, 분쇄하고, 체질하고, 바람직한 입자 크기 분포로 다시 혼합한다. 시험된 생성물의 입자 크기 분포는 다음과 같다:

63㎛ 미만이 75%이고, 63 내지 100㎛가 20%이고, 100 내지 125㎛가 5%이다.

실시예 번호 2, 3, 5 내지 11, 13 및 18(비교예)

제조 변형 B: 제 US-A-2 720 464 호, 컬럼 6, 34행 내지 39행과 유사한 조질 생성 물에 계면활성제를 혼합.

100g의 조질 생성물(절대 건조, 즉 습도에 대해 보정됨)을 30분동안 셀룰로즈 에테르(절대 건조)를 기준으로, 표에 언급된 중량비의 계면활성제에 상응하는 물중의 5g의 계면활성제의 용액 또는 현탁액으로 매우 반죽하고, 건조시키고, 분쇄하고, 체질하고, 바람직한 크기 분포로 재혼합한다.

실시예 번호 4, 14 내지 16 및 19

제조 변형 C: 계면활성제를 이용하는 셀룰로즈 에테르의 제조(본 발명의 방법)

계면활성제를 첨가하지 않은 셀룰로즈 에테르의 제조 방법에 대해 개시된 것과 동일한 방법을 수행하고, 단, 사용되는 셀룰로즈의 양을 기준으로 중량% 단위의 적절한 양의 계면활성제를 수산화나트륨 용액을 첨가하기 전에 수용액 또는 현탁액으로 반응 혼합물에 첨가한다.

사용되는 계면활성제의 양:

실시예 번호	계면활성제	사용되는 양[중량부]
4	A	0.2
14	D	0.2
15	G	0.2
16	A	1.0
19	A	0.2

반응으로부터 생성되는 조질 생성물을 제조 변형 A에서 개시된 바와 같이 처리한다.

셀룰로즈 에테르를 용해시켰을 때의 점도의 개선은 덩어리지는 정도와 직접적으로 관련되어 있으며, 이를 다음과 같은 방식으로 20℃에서 브라벤더(Brabender) 점도계로 기록한다.

셀룰로즈 에테르는 다음과 같은 입자 크기 분포를 갖는 매우 고운 분말로서 사용된다: 63㎛ 미만이 75%이고, 63 내지 100㎛가 20%이고, 100 내지 125㎛가 5%. 수득하고자하는 최종 점도에 따라, 적절한 양의 셀룰로즈 에테르를 용기중에서 10초동안 최종 중량이 430g이 되도록 적절한 양의 물과 혼합하고 울트라-터랙스(등록상표, Ultra-Turrax)를 이용하여 8000rpm에서 교반한다. 물의 온도는 20±1℃이다. 그런 다음 용액을 최대 5초동안 점도계에서 브라벤더로 이동시키고, 측정하기 시작한다. [BE](브라벤더 단위) 단위의 점도 개선은 mPas(브룩필드에 따른) 단위의 상응하는 점도에 직접적으로 비례하며, 이를 최대 3시간동안 소프트웨어의 도움을 받아 기록하고, 평가한다.

하기 표 1 및 3은 찬 물에서 교반할 때 셀룰로즈 에테르가 덩어리지고 결과적으로 점도가 개선되는 경향이 있는 경우, 용액의 형태로 계면활성제가 축축한 셀룰로즈 에테르)와 밀접하게 혼합되는지(제 US-A-2 720 464 호, 컬럼 6, 34 내지 39행과 유사한 실시예 3 및 18), 또는 셀룰로즈 에테르로 전환하기 전에 반응 혼합물에 직접 첨가되었는지(실시예 4 및 19)는 중요하지 않다는 것을 분명하게 한다.

실시예	계면활성제	계면활성제의 사용량[%]	제조변형	이론적 최종점도¹⁾[BE]	20% EV²⁾ [분]	50% EV²⁾ [분]
1	-	-	A	795	17	-
2	A	0.01	B	795	5.5	-
3	A	0.2	B	795	1	4.5
4	A	0.2	C	795	1	4.5
5	A	1.0	B	795	0.5	1
6	A	5.0	B	795	0.5	1
7	B	0.2	B	795	0.5	4
8	C	0.2	B	795	0.5	2
9	D	0.2	B	795	0.5	4
10	E	0.2	B	795	0.5	2
11	F	0.2	B	795	0.5	2.5
20℃에서 브라벤더 점도계에서의 점도 개선/용해 행동 물질: 목재 펄프 a에 기초한 메틸하이드록시에틸셀룰로즈; 점도: 39000 mPas(1.9%, 절대 건조, 브룩필드 RVT 점도계를 사용하여 측정됨); 중량 3g(절대 건조) ¹⁾ 셀룰로즈 에테르의 완전한 용해에 대한 브라벤더 단위[BE]에서 선택된 조건하에 서 달성될 수 있는 이론적 점도 ²⁾ [BE]에서 달성될 수 있는 최종 점도의 20 또는 50%가 달성될 때까지의 시간(분); "-"은 180분의 측정 시간 이후에서도 비교적 큰 덩어리 때문에 적절한 점도가 달성되지 않음을 의미한다. 계면활성제 A: 음이온성 계면활성제: 나트륨 2-에틸헥실설포네이트; 물에서의 용해도: 300g/l 계면활성제 B: 음이온성 계면활성제: 나트륨 디알킬 설포석시네이트; 수용성 계면활성제 C: 양이온성 계면활성제: 디코코넛 디메틸암모늄 클로라이드; 수용성 계면활성제 D: 중성 계면활성제: EO/PO 블록 중합체; 수용성 계면활성제 E: 중성 계면활성제: 노닐페놀 폴리글리콜 에테르; 수용성 계면활성제 F: 베타인: N,N-디스테아릴-N-메틸-N-(3-설포프로필)암모늄 베타인; 물에서의 용해도: < 10g/l

실시예	계면활성제	계면활성제의 사용량[%]	제조변형	이론적 최종점도[BE]	20% EV[분]	50% EV[분]
12	-	-	A	1000	4	-
13	A	0.2	B	1000	1	3
14	D	0.2	C	1000	<0.5	1
15	G	0.2	C	1000	1	2
16	A	1.0	C	1000	<0.1	0.5
20℃에서 브라벤더 점도계에서의 점도 개선/용해 행동 물질: 목재 펄프 b에 기초한 메틸하이드록시에틸셀룰로즈; 점도: 23000 mPas(1.9%, 절대 건조, 브룩필드 점도계를 사용하여 측정됨); 중량 4.3g(절대 건조) 계면활성제 G: 양이온성 계면활성제: 코코넛 알킬디메틸벤질암모늄 클로라이드; 수용성

실시예	계면활성제	계면활성제의 사용량[%]	제조변형	이론적 최종점도[BE]	20% EV[분]	50% EV[분]	80% EV[분]
17	-	-	A	700	1.5	56	-
18	A	0.2	B	700	0.5	1	1.5
19	A	0.2	C	700	<0.3	0.5	1
20℃에서 브라벤더 점도계에서의 점도 개선/용해 행동 물질: 목재 펄프 c에 기초한 메틸하이드록시에틸셀룰로즈; 점도: 5000 mPas(1.9%, 절대 건조, 브룩필드 점도계를 사용하여 측정됨); 중량 5.0g(절대 건조)

표 1, 2 및 3의 비교로부터, 입자 크기 분포 및 도입된 혼합 에너지가 동일한 경우, 덩어리 정도 및 점도 개선은 평균 중합체 쇄 길이에 의존한다는 것을 알수 있었다. 평균 중합체 쇄 길이가 비교적 짧은 셀룰로즈 에테르가, 더욱 빠르고 더욱 균일하게 용해되며, 따라서 혼합 에너지가 불충분하고 부분적으로 덩어리가 발생하는 경우에도 평균 중합체 쇄 길이가 비교적 긴 셀룰로즈 에테르보다 더욱 균일한 점도 개선을 보여준다.

그러나, 최종 점도와 무관하게, 알칼리화 될 반응 혼합물에 계면활성제가 첨가되자마자 습윤성이 개선되고 덩어리가 없는 잘 섞이는(교반) 행동이 관측된다.

Claims

a) 고체, 액체 및/또는 용해된 형태로 하나 이상의 계면활성제를 셀룰로즈에 첨가하고, 물, 염기 및 유기 분산 보조제의 존재하에 셀룰로즈를 알칼리화시켜 활성화시키는 단계,

b) 상기 단계 a)에서 활성화된 셀룰로즈를 1단계 또는 다단계 공정으로 에테르화제를 사용하여 윌리암슨(Williamson) 에테르 합성에 의해 에테르화시켜 셀룰로즈 에테르를 제조하는 단계, 및

c) 후속 정제 단계로, 상기 단계 b)에서 제조된 셀룰로즈 에테르를 셀룰로즈 에테르의 응고점 보다 높은 온도의 물로 세척함으로써 정제하여 반응 부산물 및 염을 제거하는 단계

를 포함하는, 모든 하이드록실기중 10% 이상이 알킬화되고 45 내지 95℃ 온도의 물중에서 응고가능한 비이온성 셀룰로즈 에테르를 제조하는 방법.
제 1 항에 있어서,

사용된 유기 분산 보조제 대 셀룰로즈의 최대 비가 25:1 중량부인 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

알칼리화 동안 반응 혼합물 중의 최대 함수량이 셀룰로즈의 사용량을 기준으로 25 몰당량인 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

물, 유기 분산 보조제 및 셀룰로즈의 혼합물에 염기를 첨가하기 전에 계면활성제를 셀룰로즈의 사용량을 기준으로 최소 0.01중량% 내지 최대 20중량%의 양으로 도입하는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

20℃에서 DIN 53901(ISO 8022)에 의해 측정한 습윤성이 리터당 활성물질 10g 미만인 계면활성제를 사용하는 방법.