KR102049872B1 - 셀룰로오스 에테르의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

셀룰로오스 에테르의 제조 방법이 개시된다. 개시된 셀룰로오스 에테르의 제조 방법은 (a) 셀룰로오스 및 반응매질을 반응기에 투입하는 단계, (b) 상기 반응기에 알칼리화제를 더 투입하여 상기 셀룰로오스를 알칼리화된 셀룰로오스로 전환시키는 단계, (c) 상기 반응기에 에테르화제를 더 투입하여 상기 알칼리화된 셀룰로오스를 셀룰로오스 에테르로 전환시키는 단계, (d) 상기 반응기에 산을 더 투입하여 상기 (c) 단계의 종료 후 얻어진 반응기 내용물의 pH를 감소시키는 단계, 및 (e) 상기 반응기에 산화제를 더 투입하여 상기 (d) 단계에서 얻어진 셀룰로오스 에테르의 색도를 감소시키는 단계를 포함함으로써, 색도가 개선된 셀룰로오스 에테르를 얻을 수 있다.

Description

셀룰로오스 에테르의 제조 방법{Method for preparing cellulose ether}
본 발명은 셀룰로오스 에테르의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일정한 점도를 유지하면서도 색도가 개선된 셀룰로오스 에테르의 제조 방법에 관한 것이다.
셀룰로오스 에테르는 셀룰로오스의 히드록시기를 에테르화한 셀룰로오스 유도체를 지칭하는 것으로서, 의약품, 식품, 화장품, 건축재료 등 광범위한 분야에서 사용되는 산업적으로 매우 유용한 화합물이다. 이러한 셀룰로오스 에테르로는 알킬셀룰로오스, 히드록시알킬셀룰로오스, 히드록시알킬 알킬셀룰로오스 등이 있다.
그 중에서도 의약품 및 식품 용도로 사용되는 셀룰로오스 에테르는 색도가 매우 중요하다. 최근 들어, 셀룰로오스 에테르가 의약품의 캡슐에 사용되는 경우가 늘어나 엄격한 색도 관리의 필요성이 커지고 있다.
그러나 셀룰로오스 에테르는 그 제조 과정에서 불가피하게 착색된다. 구체적으로 에테르화 반응의 반응 온도, 시간 및 불순물이 색도에 영향을 줄 수 있다. 제조 과정 이외에 정제 과정에서도 황변 현상이 일어날 수 있는데, 예를 들어, 셀룰로오스 에테르의 건조시 발생하는 입자간 뭉침 현상이 황변 현상의 원인이 되기도 한다.
종래에는 우수한 색도의 셀룰로오스 에테르를 얻기 위하여, 셀룰로오스의 원료로서 펄프 자체가 고백색도인 것을 사용하거나, 또는 건조 분말상의 셀룰로오스 에테르를 후처리하는 방법을 사용하였다. 하지만, 이러한 방법은 고백색도의 펄프를 사용해야 한다는 제약이 있으며, 별도의 색도 처리 과정으로 인해 추가 비용이 요구된다는 문제점이 있었다.
본 발명의 일 구현예는 일정한 점도를 유지하면서도 색도가 개선된 셀룰로오스 에테르의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면은,
(a) 셀룰로오스 및 반응매질을 반응기에 투입하는 단계; (b) 상기 반응기에 알칼리화제를 더 투입하여 상기 셀룰로오스를 알칼리화된 셀룰로오스로 전환시키는 단계; (c) 상기 반응기에 에테르화제를 더 투입하여 상기 알칼리화된 셀룰로오스를 셀룰로오스 에테르로 전환시키는 단계; (d) 상기 반응기에 산을 더 투입하여 상기 (c) 단계의 종료 후 얻어진 반응기 내용물의 pH를 감소시키는 단계; 및 (e) 상기 반응기에 산화제를 더 투입하여 상기 (d) 단계에서 얻어진 셀룰로오스 에테르의 색도를 감소시키는 단계를 포함하는 셀룰로오스 에테르의 제조 방법을 제공한다.
상기 산화제는 과산화수소, 오존, 퍼옥소 설페이트, 퍼옥소 보레이트 또는 이들의 조합을 포함하는 퍼옥소 화합물; 불소, 염소, 브롬, 요오드 또는 이들의 조합을 포함하는 할로겐; 및 아염소산 나트륨, 염소산 나트륨, 염소산 칼륨, 과염소산염 또는 이들의 조합을 포함하는 할로겐 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 포함할 수 있다.
상기 산화제의 투입량은 상기 셀룰로오스 100중량부에 대하여 0.1~10중량부일 수 있다.
상기 (c) 단계와 상기 (d) 단계 사이에 상기 (c) 단계 종료 후 얻어진 반응기 내용물을 50~70℃로 냉각하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 (d) 단계의 종료 후 얻어진 반응기 내용물의 pH는 7 미만일 수 있다.
상기 (e) 단계는 40~90℃에서 10~90분 동안 수행될 수 있다.
상기 (e) 단계에서 얻어진 셀룰로오스 에테르의 색도는, 색차계로 측정시, 상기 (a) 단계에서 투입한 셀룰로오스의 색도의 0.30~0.95배일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 의하면, 일정한 점도를 유지하면서도 색도가 개선된 셀룰로오스 에테르를 얻을 수 있는 셀룰로오스 에테르의 제조 방법이 제공될 수 있다. 상기 셀룰로오스 에테르의 제조 방법에 의하면, 셀룰로오스 에테르 제조 이후 색도 개선을 위한 별도의 추가공정이 불필요하다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 셀룰로오스 에테르의 제조 방법을 단계적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 종래의 셀룰로오스 에테르의 제조 방법을 단계적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명과 유사한 셀룰로오스 에테르의 제조 방법을 단계적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서는 본 발명의 일 구현예에 따른 셀룰로오스 에테르의 제조 방법을 상세히 설명한다.
본 명세서에 있어서, 용어 「셀룰로오스 에테르」란 셀룰로오스의 히드록시기가 부분적으로 또는 전체적으로 에테르화된 화합물로서 메틸셀룰로오스, 히드록시에틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 셀룰로오스, 히드록시에틸메틸 셀룰로오스, 히드록시프로필메틸 셀룰로오스, 히드록시부틸메틸 셀룰로오스, 에틸히드록시에틸 셀룰로오스, 카르복시메틸 셀룰로오스, 카르복시메틸 히드록시에틸세룰로오스 등을 포함하는 화합물을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 용어 「색도」란 셀룰로오스 에테르를 용해하였을 때 그 용액이 띠는 노란색의 진하기를 의미한다. 색도의 척도는 황색 지수(yellow index, YI)로서 흔히 색차계를 이용하여 측정된다. 황색 지수의 값이 낮을수록 백색에 가까우며, 품질이 우수한 것으로 평가한다.
본 명세서에 있어서, 용어 「일정한 점도」란 산화제를 투입하여 제조된 셀룰로오스 에테르의 점도가 산화제를 투입하지 않고 제조된 셀룰로오스 에테르의 점도의 약 ±20% 이내인 것을 의미한다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 구현예에 따른 셀룰로오스 에테르의 제조 방법을 상세히 설명한다.
먼저, 셀룰로오스 및 반응매질을 반응기에 투입한다(셀룰로오스 및 반응매질 투입 단계, S10).
상기 셀룰로오스는 원료 펄프를 잘게 분쇄한 것이다.
상기 반응매질은 물, 아세톤, 삼차부틸알콜, 이소프로필알콜 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 반응매질의 사용량은 상기 셀룰로오스 100중량부에 대하여 600 내지 2000중량부일 수 있다.
다음에, 상기 반응기에 알칼리화제를 더 투입하여 상기 셀룰로오스를 알칼리화된 셀룰로오스로 전환시킨다(알킬화제 투입 단계, S20). 이 단계(S20)는 셀룰로오스의 결정 구조를 약화시킴으로써 후술하는 에테르화제와 상기 셀룰로오스가 쉽게 반응할 수 있도록 하기 위한 것이다. 즉, 상기 알칼리화제는 상기 셀룰로오스와 상기 에테르화제가 반응하는 것을 촉진하는 역할을 수행한다. 이와 같이 전환된 알칼리화된 셀룰로오스는 상온(20~30℃) 상태에서 일정 시간 교반되어야 그 결정 구조가 균일하게 약화될 수 있다.
상기 알칼리화제는 알칼리메탈히드록사이드가 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 알칼리화제는 소듐히드록사이드, 포타슘히드록사이드, 리튬히드록사이드 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 알칼리화제의 투입량은 상기 셀룰로오스 100중량부에 대하여 5~600중량부일 수 있다. 상기 알칼리화제의 투입량이 상기 범위 이내이면 후술하는 단계(S30)에서 에테르화제가 상기 셀룰로오스 전체에 균일하게 치환되며, 상기 에테르화제의 반응성이 증가하여 원하는 치환도의 셀룰로오스 에테르를 얻을 수 있다.
다음에, 상기 반응기에 에테르화제를 더 투입하여 상기 알칼리화된 셀룰로오스를 셀룰로오스 에테르로 전환시킨다(에테르화제 투입 단계, S30).
상기 에테르화제는 프로필렌옥사이드, 에틸렌옥사이드 또는 이들의 조합을 포함하는 알킬렌 옥사이드 화합물; 및 메틸클로라이드, 에틸클로라이드, 프로필클로라이드, 부틸클로라이드 또는 이들의 조합을 포함하는 알킬 클로라이드 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 포함할 수 있다.
상기 에테르화제의 투입량은 상기 셀룰로오스 100중량부에 대하여 20~400 중량부일 수 있다. 상기 에테르화제의 투입량이 상기 범위 이내이면, 공정상 이상반응 등의 위험성 및 부산물 형성이 줄어들며, 원하는 치환도의 셀룰로오스 에테르를 얻을 수 있다.
상기 단계(S30)는 10~30℃에서 에테르화제 투입 후 50~130℃까지 승온시킨 후 10~150분 동안 수행될 수 있다. 상기 단계(S30)에서 에테르화제 투입 후의 반응 온도가 상기 범위 이내이면 에테르화제가 셀룰로오스와 반응하기 위한 충분한 반응열을 가질 수 있으며, 과도한 열원의 사용으로 인한 제조원가의 상승 및 이상반응 등의 위험성을 감소시킬 수 있다.
상기 단계(S30)의 반응 시간이 상기 범위 이내인 경우, 에테르화제의 반응성이 높게 유지되고 셀룰로오스 에테르의 생산성이 향상될 수 있다.
상기 단계(S30)와 후술하는 단계(S50) 사이에 상기 단계(S30)의 종료 후 얻어진 반응기 내용물을 50~70℃로 냉각하는 단계를 더 포함할 수 있다(냉각 단계, S40). 이 단계(S40)는 후술하는 단계(S50)에서 산 투입시 발생하는 중화열로 인한 이상반응 및 국부적인 중화반응을 방지하기 위한 것이다.
다음에, 상기 반응기에 산을 더 투입하여 상기 단계(S30)의 종료 후 얻어진 반응기 내용물의 pH를 감소시킨다(산 투입 단계, S50). 이 단계(S50)는 후술하는 단계(S60)에서 산화제 투입시 상기 투입된 산화제가 분해되어 발생하는 산소로 인해 해중합이 발생함으로써, 셀룰로오스 에테르의 점도가 저하되는 것을 방지하기 위한 것이다. 즉, 상기 단계(S50)는 염기 조건에서 산화제의 분해작용으로 발생하는 산소로 인한 점도 저하를 방지하기 위한 것이다.
상기 산은 할로겐화수소산, 황산, 질산, 인산, 아세트산, 염산 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있으며, 이는 20~90중량%의 농도로 물에 희석되어 사용될 수 있다.
상기 산의 투입량은 상기 알칼리화제의 투입량과 같거나, 또는 그 이상일 수 있다. 상기 산의 투입량이 상기 범위이내이면, 상기 단계(S30)의 종료 후 얻어진 반응기 내용물을 충분히 산성화하여, 세정, 건조 등의 후공정의 효율이 증가할 뿐만 아니라 최종 제품의 물성이 향상될 수 있다.
상기 단계(S50)의 종료 후 얻어진 반응기 내용물의 pH는 7 미만일 수 있다. 예를 들어, 상기 단계(S50)의 종료 후 얻어진 반응기의 내용물의 pH는 1~6일 수 있다.
다음에, 상기 반응기에 산화제를 더 투입하여 상기 단계(S50)에서 얻어진 셀룰로오스 에테르의 색도를 감소시킨다(산화제 투입 단계, S60).
상기 산화제는 과산화수소, 오존, 퍼옥소 설페이트, 퍼옥소 보레이트 또는 이들의 조합을 포함하는 퍼옥소 화합물; 불소, 염소, 브롬, 요오드 또는 이들의 조합을 포함하는 할로겐; 및 아염소산 나트륨, 염소산 나트륨, 염소산 칼륨, 과염소산염 또는 이들의 조합을 포함하는 할로겐 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 포함할 수 있다. 이러한 산화제는 셀룰로오스 에테르를 표백하는 역할을 하기 때문에 셀룰로오스 에테르의 색도를 감소시킬 수 있다.
상기 산화제의 투입량은 상기 셀룰로오스 100중량부에 대하여 0.1~10중량부일 수 있다. 상기 산화제의 투입량이 상기 범위 이내이면, 과량의 산화제 투입으로 인한 비용 문제 없이 향상된 색도를 갖는 셀룰로오스 에테르를 얻을 수 있다.
상기 단계(S60)는 40~90℃에서 10~90분 동안 수행될 수 있다. 상기 단계(S60)의 반응 온도가 상기 범위 이내이면, 산화제가 반응할 수 있는 충분한 반응열이 제공될 수 있으며, 과도한 열원의 사용으로 인한 제조원가의 상승 및 이상반응 등의 위험성이 감소될 수 있다. 상기 단계(S60)의 반응 시간이 상기 범위 이내이면, 산화제의 반응성이 높게 유지되어 셀룰로오스 에테르의 생산성이 높아질 수 있다.
상기 (e) 단계에서 얻어진 셀룰로오스 에테르의 색도는, 색차계로 측정시, 상기 (a) 단계에서 투입한 셀룰로오스의 색도의 0.30~0.95배일 수 있다.
추가적으로, 상기한 방법에 의해 제조된 셀룰로오스 에테르를 물, 아세톤, 이소프로필알코올 등으로 세정하고, 이후 분쇄기를 사용하여 일정 크기로 분쇄한 후, 분급기를 사용하여 150~850㎛의 크기로 분급할 수 있다(후공정(세정, 분쇄, 분급) 단계, S70).
이와 같이, 셀룰로오스 에테르 제조 이후 색도 개선을 위한 별도의 추가공정 없이, 셀룰로오스 에테르의 제조 공정 중에 산성 조건 하에서 산화제를 투입함으로써, 일정한 점도를 유지하면서도 색도가 개선된 셀룰로오스 에테르가 형성될 수 있다.
이하, 도 2를 참조하여 종래의 셀룰로오스 에테르의 제조 방법을 상세히 설명한다.
도 2를 참조하면, 종래의 셀룰로오스 에테르의 제조 방법은 셀룰로오스 및 반응매질을 반응기에 투입하는 단계(S11), 상기 반응기에 알칼리화제를 더 투입하여 상기 셀룰로오스를 알칼리화된 셀룰로오스로 전환시키는 단계(S21), 상기 반응기에 에테르화제를 더 투입하여 상기 알칼리화된 셀룰로오스를 셀룰로오스 에테르로 전환시키는 단계(S31), 상기 단계(S31)의 종료 후 얻어진 반응기 내용물을 냉각시키는 단계(S41), 상기 반응기에 산을 더 투입하여 상기 단계(S41)의 종료 후 얻어진 반응기 내용물의 pH를 감소시키는 단계(S51), 및 상기 단계(S51)의 종료 후 얻어진 셀룰로오스 에테르를 세정, 분쇄 및 분급하는 단계(S71)을 포함한다. 도 2의 셀룰로오스 에테르의 제조 방법이 도 1의 셀룰로오스 에테르의 제조 방법과 다른 점은 산화제 투입 단계가 없다는 것이다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명과 유사한 셀룰로오스 에테르의 제조 방법을 상세히 설명한다.
도 3을 참조하면, 본 발명과 유사한 셀룰로오스 에테르의 제조 방법은 셀룰로오스 및 반응매질을 반응기에 투입하는 단계(S12), 상기 반응기에 알칼리화제를 더 투입하여 상기 셀룰로오스를 알칼리화된 셀룰로오스로 전환시키는 단계(S22), 상기 반응기에 에테르화제를 더 투입하여 상기 알칼리화된 셀룰로오스를 셀룰로오스 에테르로 전환시키는 단계(S32), 상기 단계(S32)의 종료 후 얻어진 반응기 내용물을 냉각시키는 단계(S42), 상기 반응기에 산화제를 더 투입하여 상기 단계(S42)의 종료 후 얻어진 셀룰로오스 에테르의 색도를 감소시키는 단계(S62), 상기 반응기에 산을 더 투입하여 상기 단계(S62)의 종료 후 얻어진 반응기 내용물의 pH를 감소시키는 단계(S52), 및 상기 단계(S52)의 종료 후 얻어진 셀룰로오스 에테르를 세정, 분쇄 및 분급하는 단계(S72) 포함한다.
도 3의 셀룰로오스 에테르의 제조 방법이 도 1의 셀룰로오스 에테르의 제조 방법과 다른 점은 산 투입 단계와 산화제 투입 단계의 순서가 서로 바뀌었고, 이에 따라 산화제 투입 시점에서 반응기 내용물이 산성(도 1) 또는 염기성(도 3)으로 서로 다르다는 것이다.
이하에서 본 발명을 실시예를 들어 보다 상세히 설명하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예
<실시예 1~5: 셀룰로오스 에테르의 제조(산성 조건 하에서의 과산화수소 투입)>
도 1의 제조 방법에 따라 셀룰로오스 에테르를 제조하였다. 먼저, 잘게 분쇄한 하기 표 1에 표시된 유형의 펄프(셀룰로오스) 200g, 및 삼차부틸알콜, 이소프로필알콜, 및 물이 83:6:11의 중량비로 혼합된 반응매질 2,000ml를 교반기가 장착되고 온도 조절이 가능한 반응기에 투입하고 30rpm으로 10분 동안 교반하였다. 이후, 상기 반응기에 50중량% 소듐히드록사이드를 120g 더 투입하고 80rpm으로 60분 동안 교반하였다. 이후, 상기 반응기에 에틸렌 옥사이드를 220g 더 투입한 다음 상기 반응기의 온도를 2℃/min의 속도로 100℃까지 승온시켜 80분간 반응을 진행하였다. 이후, 상기 반응기의 온도를 1.5℃/min의 속도로 60℃까지 냉각시킨 다음 60중량% 질산 65g을 상기 반응기에 더 투입하고 80rpm으로 30분 동안 교반하였다. 이 때, 반응기 내용물의 pH를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다. 이후, 하기 표 1에 표시된 양의 과산화수소를 투입하고 60℃에서 30분간 반응을 진행하였다. 반응 종료 후 반응기의 내용물을 토출하여 아세톤으로 세정하고, 이후 분쇄기를 사용하여 분쇄한 후, 분급기를 사용하여 425㎛의 크기로 분급하였다. 결과로서, 셀룰로오스 에테르를 얻었다. 각 실시예에서 사용된 펄프의 유형 및 과산화수소 투입량을 정리하여 하기 표 1에 나타내었고, 과산화수소 투입 직전의 반응기 내용물의 pH를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.
비교예
<비교예 1~2: 셀룰로오스 에테르 제조(과산화수소 미투입)>
도 2의 제조 방법에 따라 셀룰로오스 에테르를 제조하였다. 먼저, 잘게 분쇄한 하기 표 1에 표시된 유형의 펄프(셀룰로오스) 200g 및 삼차부틸알콜, 이소프로필알콜, 및 물이 83:6:11의 중량비로 혼합된 반응매질 2,000ml를 교반기가 장착되고 온도 조절이 가능한 반응기에 투입하고 30rpm으로 10분 동안 교반하였다. 이후, 상기 반응기에 50중량% 소듐히드록사이드를 120g 더 투입하고 80rpm으로 60분 동안 교반하였다. 이후, 상기 반응기에 에틸렌 옥사이드를 220g 더 투입한 다음 상기 반응기의 온도를 2℃/min의 속도로 100℃까지 승온시켜 80분간 반응을 진행하였다. 이후, 상기 반응기의 온도를 1.5℃/min의 속도로 60℃까지 냉각시킨 다음 60중량% 질산 65g을 상기 반응기에 더 투입하고 80rpm으로 30분 동안 교반하였다. 이후 반응기의 내용물을 토출하여 아세톤으로 세정하고, 이후 분쇄기를 사용하여 분쇄한 후, 분급기를 사용하여 425㎛의 크기로 분급하였다. 결과로서, 셀룰로오스 에테르를 얻었다. 각 비교예에서 사용된 펄프의 유형을 하기 표 1에 나타내었다.
참고예
<참고예 1~2: 셀룰로오스 에테르의 제조(염기성 조건 하에서의 과산화수소 투입)>
도 3의 제조 방법에 따라 셀룰로오스 에테르를 제조하였다. 먼저, 잘게 분쇄한 하기 표 1에 표시된 유형의 펄프(셀룰로오스) 200g 및 삼차부틸알콜, 이소프로필알콜, 및 물이 83:6:11의 중량비로 혼합된 반응매질 2,000ml를 교반기가 장착되고 온도 조절이 가능한 반응기에 투입하고 30rpm으로 10분 동안 교반하였다. 이후, 상기 반응기에 50중량% 소듐히드록사이드를 120g 더 투입하고 80rpm으로 60분 동안 교반하였다. 이후, 상기 반응기에 에틸렌 옥사이드를 220g 더 투입한 다음 상기 반응기의 온도를 2℃/min의 속도로 100℃까지 승온시켜 80분간 반응을 진행하였다. 이 때, 반응기 내용물의 pH를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다. 이 후, 상기 반응기의 온도를 1.5℃/min의 속도로 60℃까지 냉각시킨 다음 하기 표 1에 표시된 양의 과산화수소를 투입하여 30분 동안 반응을 진행하였다. 이 후, 60중량% 질산 65g을 상기 반응기에 더 투입하고 80rpm으로 35분 동안 교반하였다. 이 후, 반응기의 내용물을 토출하여 아세톤으로 세정하고, 이후 분쇄기를 사용하여 분쇄한 후, 분급기를 사용하여 425㎛의 크기로 분급하였다. 결과로서, 셀룰로오스 에테르를 얻었다. 각 참고예에서 사용된 펄프의 유형 및 과산화수소 투입량을 정리하여 하기 표 1에 나타내었고, 과산화수소 투입 직전의 반응기 내용물의 pH를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.
펄프 유형* 과산화수소의 투입량
(셀룰로오스 100중량부 기준 중량부)
실시예 1 A 1
실시예 2 A 3
실시예 3 A 5
실시예 4 B 0.5
실시예 5 B 1
비교예 1 A 0
비교예 2 B 0
참고예 1 A 1
참고예 2 A 3
* 펄프 유형 A(Tembec사, Biofloc 92MVS): 저점도 펄프(중합도 750 ml/g, Brightness 92%)
B(Tembec사, Biofloc 94MV): 중점도 펄프(중합도 1,000 ml/g, Brightness 88%)
평가예
<pH 측정>
실시예 1~5 및 참고예 1~2의 셀루로오스 에테르 제조 과정 중 과산화수소가 투입되기 직전의 반응기 내용물의 pH를, pH 측정기(Mettler-Toledo사, S220-K)로 측정하여, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
<색도 측정>
실시예 1~5, 비교예 1~2, 참고예 1~2에서 제조된 셀룰로오스 에테르의 황색 지수(YI)를 색차계(DATACOLOR사, 650™)로 측정하여, 그 측정치를 하기 표 2에 색도로 기록하였다.
<점도 측정>
실시예 1~5, 비교예 1~2, 참고예 1~2에서 제조된 셀룰로오스 에테르를 물에 용해시켜 2중량%의 농도를 갖는 셀룰로오스 에테르 용액을 제조한 후, 상기 셀룰로오스 에테르 용액의 점도를 브룩필드 점도계로 20℃ 및 20rpm의 조건에서 측정하여, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
과산화수소 투입 직전
반응기 내용물의 pH		 색도
 점도
(cps)
실시예 1 3.0 9.7 775
실시예 2 3.0 7.6 763
실시예 3 3.0 5.9 758
실시예 4 3.0 13.7 2320
실시예 5 3.0 11.8 2270
비교예 1 - 11.7 800
비교예 2 - 15.6 2450
참고예 1 12.0 42.8 45
참고예 2 12.0 45.2 17
상기 표 2를 참조하면, 실시예 1~5에서 제조된 셀룰로오스 에테르는, 펄프 유형이 동일한 경우, 비교예 1~2 및 참고예 1~2에서 제조된 셀룰로오스 에테르보다 각각 향상된 색도를 갖는 것으로 나타났다. 또한, 산성 조건하에서 과산화수소를 투입하여 제조된 실시예 1~5의 셀룰로오스 에테르는, 펄프의 유형이 동일한 경우, 염기성 조건하에서 과산화수소를 투입하여 제조된 참고예 1~2의 셀룰로오스 에테르 보다 각각 일정한 점도(즉, 과산화수소를 투입하지 않고 제조된 셀룰로오스 에테르의 점도를 기준으로 점도 변화가 약 ±20% 이내임)를 유지하는 것으로 나타났다.
상기와 같은 결과로부터, 본 발명에 따른 셀룰로오스 에테르의 제조 방법에 따르면, 일정한 점도를 유지하면서도 색도가 개선된 셀룰로오스 에테르를 얻을 수 있다는 사실을 확인할 수 있다.
본 발명은 도면 및 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (7)

  1. (a) 셀룰로오스 및 반응매질을 반응기에 투입하는 단계;
    (b) 상기 반응기에 알칼리화제를 더 투입하여 상기 셀룰로오스를 알칼리화된 셀룰로오스로 전환시키는 단계;
    (c) 상기 반응기에 에테르화제를 더 투입하여 상기 알칼리화된 셀룰로오스를 셀룰로오스 에테르로 전환시키는 단계;
    (d) 상기 반응기에 산을 더 투입하여 상기 (c) 단계의 종료 후 얻어진 반응기 내용물의 pH를 7 미만으로 감소시키는 단계; 및
    (e) 상기 반응기에 산화제를 더 투입하여 상기 (d) 단계에서 얻어진 셀룰로오스 에테르의 색도를 감소시키는 단계를 포함하고,
    상기 (d) 단계는 상기 (e) 단계 이전에 수행되어 상기 (e) 단계에서 상기 산화제가 상기 셀룰로오스 에테르의 해중합 및 그로 인한 상기 셀룰로오스 에테르의 점도 저하를 일으키는 것을 방지하고, 상기 (e) 단계에서 얻어진 셀룰로오스 에테르의 점도는 상기 (d) 단계에서 얻어진 셀룰로오스 에테르의 점도의 ±20% 이내인 셀룰로오스 에테르의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 산화제는 과산화수소, 오존, 퍼옥소 설페이트, 퍼옥소 보레이트 또는 이들의 조합을 포함하는 퍼옥소 화합물; 불소, 염소, 브롬, 요오드 또는 이들의 조합을 포함하는 할로겐; 및 아염소산 나트륨, 염소산 나트륨, 염소산 칼륨, 과염소산염 또는 이들의 조합을 포함하는 할로겐 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 포함하는 셀룰로오스 에테르의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 산화제의 투입량은 상기 셀룰로오스 100중량부에 대하여 0.1~10중량부인 셀룰로오스 에테르의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 (c) 단계와 상기 (d) 단계 사이에 상기 (c) 단계 종료 후 얻어진 반응기 내용물을 50~70℃로 냉각하는 단계를 더 포함하는 셀룰로오스 에테르의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 (d) 단계의 종료 후 얻어진 반응기 내용물의 pH는 7 미만인 셀룰로오스 에테르의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 (e) 단계는 40~90℃에서 10~90분 동안 수행되는 셀룰로오스 에테르의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 (e) 단계에서 얻어진 셀룰로오스 에테르의 색도는, 색차계로 측정시, 상기 (a) 단계에서 투입한 셀룰로오스의 색도의 0.30~0.95배인 셀룰로오스 에테르의 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6531593B1 (en) * 1999-05-21 2003-03-11 Weyerhaeuser Company Method for production of cellulose derivatives and the resulting products
WO2002036636A1 (en) * 2000-11-01 2002-05-10 Bki Holding Corporation Cellulose ethers and method of preparing the same
KR100525252B1 (ko) * 2003-12-16 2005-10-31 삼성정밀화학 주식회사 미세화된 셀룰로오스에테르의 제조방법
CN102807791B (zh) * 2007-11-09 2014-10-15 联合碳化化学品及塑料技术公司 制备非常低粘度的纤维素醚的方法和产品
KR20090054212A (ko) * 2007-11-26 2009-05-29 삼성정밀화학 주식회사 공정을 단순화한 셀룰로오스 에테르의 제조방법
KR101858260B1 (ko) * 2011-12-30 2018-05-16 롯데정밀화학 주식회사 히드록시알킬 셀룰로오스의 제조방법 및 그로부터 제조되는 히드록시알킬 셀룰로오스

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