KR20120095796A - 셀룰로오스에테르의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 셀룰로오스에테르의 수용액으로서 투명하고 수불용성 부분이 적은 셀룰로오스에테르의 제조 방법을 제공한다. 구체적으로는, 펄프와 알칼리 금속 수산화물 용액을 접촉한 후 탈액하여, 조성이 상이한 적어도 2종의 알칼리셀룰로오스를 준비하는 준비 공정과, 상기 준비 공정에서 얻어진 조성이 상이한 적어도 2종의 알칼리셀룰로오스를 혼합하는 혼합 공정을 적어도 포함하는 알칼리셀룰로오스의 제조 방법으로서, 상기 준비 공정에서 얻어진 조성이 상이한 적어도 2종의 알칼리셀룰로오스 각각이, 상기 혼합 공정에서의 혼합 종료 후의 알칼리셀룰로오스 중에 포함되는 알칼리 금속 수산화물과 펄프 중의 고체 성분과의 질량비(알칼리 금속 수산화물/펄프 중의 고체 성분)의 0.4 내지 2.5배의 질량비를 갖는 알칼리셀룰로오스의 제조 방법을 제공한다.

Description

셀룰로오스에테르의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING CELLULOSE ETHER}
본 발명은 미용해 섬유분이 적은 수용성 셀룰로오스에테르를 효율적으로 제조하는 방법에 관한 것이다.
셀룰로오스에테르의 제조 방법으로서는, 고순도로 정제된 펄프에 알칼리 용액을 접촉시켜 알칼리셀룰로오스를 제조하고, 에테르화제를 사용하여 에테르화 반응하는 것이 알려져 있다. 얻어진 최종 셀룰로오스에테르는 치환도를 적당히 제어함으로써 수가용성이 되지만, 그 중에 수불용 부분이 존재하여 수용액의 투광도를 낮추거나, 이물질이 되어 그의 상품 가치를 손상시키는 경우가 있다. 이 미용해 부분은 물에 용해하는 데에 충분한 치환기를 갖지 않는 저치환도 부분이 존재하기 때문에 발생하는 것이며, 알칼리셀룰로오스 중의 알칼리 분포가 불균일한 것을 원인 중 하나로서 들 수 있다.
이 알칼리의 기능은 셀룰로오스를 팽윤시켜 펄프 중의 결정 구조를 변경하여 에테르화제의 침투를 돕는 것, 알킬렌옥사이드의 에테르화 반응을 촉매하는 것, 할로겐화알킬의 반응제인 것 등을 들 수 있다. 따라서, 펄프와 알칼리 수용액이 접촉하지 않는 부분은 반응에 관여하지 않기 때문에 미용해분이 되고, 알칼리셀룰로오스의 균일성은 그대로 미용해분의 많고 적음으로 이어진다.
여기서, 알칼리셀룰로오스의 제조 방법으로서 폭넓게 행해지고 있는 것은, 특허문헌 1이나 특허문헌 2에 예시된 펄프를 분쇄하여 얻어진 분말상 펄프에 알칼리를 에테르화 반응에 필요한 양만큼만 첨가하여 기계적으로 혼합하는 방법을 들 수 있다. 그러나, 이 방법에서는 알칼리가 펄프 전체에 널리 퍼지지 않아 알칼리에 미접촉된 펄프가 존재하고, 이 부분이 셀룰로오스에테르는 될 수 없기 때문에 제품 중에 미반응물로서 혼입되어, 셀룰로오스에테르의 품질 불량을 야기한다는 문제가 있었다.
이러한 문제를 발생시키지 않는 방법으로서, 특허문헌 3에 개시된 바와 같이 펄프 분말과 알칼리 수용액을 고속 분산 장치에 동시에 공급하고, 상기 펄프와 상기 알칼리 수용액을 연속적으로 만나게 하여 알칼리셀룰로오스를 제조하고, 얻어진 알칼리셀룰로오스를 반응기에 투입하여, 에테르화제를 반응시키는 방법이 고안되었지만, 여전히 알칼리와 미접촉된 펄프가 잔존하기 때문에 셀룰로오스에테르의 품질상 만족할만한 방법이 아니었다.
따라서, 특허문헌 4에 개시된 바와 같이 펄프와 알칼리 금속 수산화물 용액을 연속적으로 접촉시키고, 얻어진 접촉물을 연속 원심 분리기로 탈액함으로써 알칼리셀룰로오스를 제조하여 얻어진 알칼리셀룰로오스와 에테르화제를 반응시키는 방법이 고안되었다.
일본 특허 공고 (소)60-50801호 공보 일본 특허 공개 (소)56-2302호 공보 일본 특허 공개 제2006-348177호 공보 일본 특허 공개 제2007-197682호 공보
그러나, 일정한 치환도의 셀룰로오스에테르를 제조하기 위해서는 일정한 조성의 알칼리셀룰로오스를 계속 제조해야 하며, 연속적으로 알칼리셀룰로오스를 제조하는 상기 방법에 있어서는, 현재 제조되고 있는 알칼리셀룰로오스의 조성 정보를 인식하고, 이 정보를 바탕으로 알칼리셀룰로오스의 조성 조정 조건을 수정할 때까지의 사이에 예정 이외의 조성의 알칼리셀룰로오스를 대량으로 제조하는 경우가 많아, 수율이 저하된다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 이러한 셀룰로오스에테르의 수용액으로서 투명하고 수불용성 부분이 적은 셀룰로오스에테르의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 펄프와 알칼리 금속 수산화물 용액을 접촉한 후 탈액하여, 조성이 상이한 적어도 2종의 알칼리셀룰로오스를 준비하는 준비 공정과,
상기 준비 공정에서 얻어진 조성이 상이한 적어도 2종의 알칼리셀룰로오스를 혼합하는 혼합 공정을 적어도 포함하는 알칼리셀룰로오스의 제조 방법으로서,
상기 준비 공정에서 얻어진 조성이 상이한 적어도 2종의 알칼리셀룰로오스 각각이, 상기 혼합 공정에서의 혼합 종료 후의 알칼리셀룰로오스 중에 포함되는 알칼리 금속 수산화물과 펄프 중의 고체 성분과의 질량비(알칼리 금속 수산화물/펄프 중의 고체 성분)의 0.4 내지 2.5배의 질량비를 갖는 알칼리셀룰로오스의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 제조된 알칼리셀룰로오스를 에테르화제와 반응시키는 공정을 적어도 포함하는 셀룰로오스에테르의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 미리 준비된 알칼리셀룰로오스의 알칼리 금속 수산화물과 펄프 중의 고체 성분과의 질량비를 조사하고, 계산값에 기초하여 복수의 재고품을 혼합함으로써 필요한 조성으로 한 알칼리셀룰로오스를 제조할 수 있다. 또한, 이에 따라 얻어지는 알칼리셀룰로오스를 원료로 함으로써, 투명하고 수불용성 부분이 적은 셀룰로오스에테르를 효율적으로 제조할 수 있다.
본 발명에서는 조성이 상이한 2종 이상의 알칼리셀룰로오스를 제조하고, 이들을 혼합함으로써 알칼리셀룰로오스를 얻는다. 여기서, 조성이 상이하다는 것은, 각각의 알칼리셀룰로오스 중에 포함되는 알칼리 금속 수산화물과 사용한 펄프 중의 고체 성분과의 질량 비율이 상이한 것을 의미한다.
알칼리셀룰로오스 중에 포함되는 알칼리 금속 수산화물과 상기 알칼리셀룰로오스의 생성에 사용한 펄프 중의 고체 성분과의 질량 비율(알칼리 금속 수산화물/펄프 중의 고체 성분)이 원하는 값으로부터 0.05 이상 변동된 경우, 조성이 상이한 1종 이상의 알칼리셀룰로오스를 첨가하는 것이 바람직하다. 이때, 대상이 되는 알칼리셀룰로오스를 포함시킨 조성이 적어도 2종의 알칼리셀룰로오스를 조합하게 되지만, 각 알칼리셀룰로오스 중에 포함되는 알칼리 금속 수산화물과 상기 알칼리셀룰로오스의 생성에 사용한 펄프 중의 고체 성분과의 질량 비율(알칼리 금속 수산화물/펄프 중의 고체 성분)에 있어서 적어도 0.1 상이한 것을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 준비하는 2종 이상의 알칼리셀룰로오스의 각 질량 비율은, 이들을 혼합한 후의 알칼리셀룰로오스 중에 포함되는 알칼리 금속 수산화물과 사용한 펄프 중의 고체 성분과의 질량 비율(알칼리 금속 수산화물/펄프 중의 고체 성분)이 치환기 분포의 균일성의 면에서 0.4 내지 2.5배, 바람직하게는 0.5 내지 2.0배, 보다 바람직하게는 0.75 내지 1.5배가 되는 범위이다.
또한, 알칼리셀룰로오스 중에 포함되는 알칼리 금속 수산화물과 사용한 펄프 중의 고체 성분과의 질량 비율의 측정 방법은, 예를 들면 알칼리 금속 수산화물이 수산화나트륨인 경우 이하와 같다. 우선, 케이크 4.00 g을 채취하고, 중화 적정에 의해 케이크 중의 알칼리 금속 수산화물 질량％를 구한다(0.5 mol/L H2SO4, 지시약: 페놀프탈레인). 동일한 방법으로 공시험을 행한다.
알칼리 금속 수산화물 질량％=규정도 계수×(H2SO4 적하량 ml-공시험에서의 H2SO4 적하량 ml)
얻어진 케이크 중의 알칼리 금속 수산화물 질량％를 사용하여, 하기 수학식에 따라 알칼리 금속 수산화물/펄프 중의 고체 성분을 구한다.
(알칼리 금속 수산화물의 질량)/(펄프 중의 고체 성분의 질량)=(알칼리 금속 수산화물 질량％)÷[{100-(알칼리 금속 수산화물 질량％)/(B/100)}×(S/100)]
여기서, B는 사용한 알칼리 금속 수산화물 용액의 농도(질량％)이고, S는 펄프 중의 고체 성분의 농도(질량％)이다. 펄프 중의 고체 성분의 농도는, 펄프 약 2 g을 채취하여 105 ℃에서 2 시간 동안 건조시킨 후의 질량이 채취한 질량에 차지하는 비율을 질량％로 나타낸 것이다. 혼합되는 각 알칼리셀룰로오스의 제조 단계에서 사용한 펄프 중의 고체 성분을 구해두면, 혼합 후의 펄프 중의 고체 성분은 계산에 의해 구할 수 있다.
본 발명에 따르면, 조성이 상이한 2종 이상의 알칼리셀룰로오스를 제조하고, 이들을 혼합함으로써 얻어진 알칼리셀룰로오스의 알칼리 금속 수산화물 성분의 질량과 상기 펄프 중의 고체 성분과의 질량의 비(알칼리 금속 수산화물 성분/펄프 중의 고체 성분)가 바람직하게는 0.3 내지 1.5, 더 바람직하게는 0.65 내지 1.30, 더욱 바람직하게는 0.90 내지 1.30이다.
출발 원료인 펄프는 통상 셀룰로오스와 물을 포함하기 때문에, 펄프 중의 고체 성분은 셀룰로오스이다. 상기 질량 비율이 0.3 내지 1.5인 경우, 얻어지는 셀룰로오스에테르의 투명성이 높아진다. 또한, 펄프 중의 고체 성분에는, 주성분인 셀룰로오스 이외에 헤미셀룰로오스, 리그닌, 수지분 등의 유기물, Si분, Fe분 등의 무기물이 포함된다.
본 발명에서의 펄프는 목재 펄프, 목화 린터 펄프 등을 들 수 있다. 목재의 나무종은 소나무, 가문비나무, 솔송나무 등의 침엽수 및 유칼립투스, 단풍나무 등의 활엽수를 사용할 수 있다.
사용되는 알칼리 금속 수산화물 용액은 알칼리셀룰로오스가 얻어지면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 수산화나트륨 또는 수산화칼륨의 수용액, 특히 바람직하게는 경제적 관점에서 수산화나트륨이다. 알칼리수산화물을 용해하는 용매로서는 물이 통상 사용되지만, 저급 알코올(바람직하게는 탄소수 1 내지 4의 알코올) 또는 기타 불활성 용매를 사용하거나 이들을 조합할 수도 있다.
또한, 알칼리 금속 수산화물 용액의 농도는 23 내지 60 질량％, 특히 35 내지 55 질량％가 바람직하다. 23 질량％ 미만이면, 후속 공정에서 셀룰로오스에테르를 얻을 때에 에테르화 반응제가 물과 부반응하기 때문에 경제적으로 불리하고, 원하는 치환도의 셀룰로오스에테르를 얻을 수 없으며, 제조되는 셀룰로오스에테르의 수용액의 투명성이 열화되는 경우가 있다. 한편, 60 질량％를 초과하면, 점성이 높아지기 때문에 취급이 곤란한 경우가 있다. 또한, 펄프와의 접촉에 사용되는 알칼리 금속 수산화물 용액의 농도는 알칼리셀룰로오스의 조성을 안정시키고, 셀룰로오스에테르의 투명성을 확보하기 위해 일정한 농도로 유지되는 것이 바람직하다.
본 발명의 알칼리셀룰로오스의 제조 방법은, 공지된 방법을 이용할 수 있다. 분말화한 펄프를 교반 가능한 용기에 넣고, 교반하면서 알칼리 금속 수산화물 용액을 분무 또는 적하하여 알칼리셀룰로오스를 제조하는 방법, 시트상 펄프를 시트상 그대로 또는 칩 형태로 한 후, 과잉의 알칼리 금속 수산화물과 접촉시키고, 이어서 잉여의 알칼리 금속 수산화물을 제거하는 방법 등을 들 수 있다. 예를 들면, 과잉의 알칼리 금속 수산화물의 용액에 침지된 후에 탈액함으로써, 여분의 알칼리 금속 수산화물 용액을 제거할 수 있다. 이 방법으로서는, 시트상 펄프를 알칼리 금속 수산화물 용액이 들어간 배스에 침지시킨 후, 롤러 이외의 장치로 가압 압착하는 방법이나, 칩상의 펄프를 알칼리 금속 수산화물 용액이 들어간 배스에 침지시킨 후 원심 분리나 다른 기계적 방법에 의해 압착하는 방법을 들 수 있다. 여기서, 특히 바람직한 것은, 시트상 펄프를 시트상 그대로 또는 칩 형태로 한 후, 과잉의 알칼리 금속 수산화물과 접촉시키고, 이어서 잉여의 알칼리 금속 수산화물을 제거하는 방법이다.
또한, 본 발명의 혼합에 사용하기 위한 알칼리셀룰로오스의 제조는 회분식일 수도 있고, 연속식일 수도 있지만, 연속식으로 행해지는 것이 바람직하다. 분말화한 펄프를 교반 가능한 용기에 넣고, 교반하면서 알칼리 금속 수산화물 용액을 분무 또는 적하하여 알칼리셀룰로오스를 연속적으로 제조하는 방법은, 예를 들면 특허문헌 3에 개시되어 있는 바와 같이 펄프 분말과 알칼리 수용액을 고속 분산 장치에 동시에 공급하고, 상기 펄프와 상기 알칼리 수용액을 연속적으로 만나게 하여 알칼리셀룰로오스를 제조하는 방법을 들 수 있다. 또는 특허문헌 4에 개시되어 있는 바와 같이, 칩상 펄프와 알칼리 금속 수산화물 용액을 연속적으로 접촉시키고, 얻어진 접촉물을 연속 원심 분리기로 탈액함으로써 알칼리셀룰로오스를 제조하는 방법이다.
탈액 장치로서는 원심 분리기, 여과식 고액 분리 장치 등을 들 수 있지만, 바람직하게는 원심 분리기이다.
원심 분리기는, 원심력을 이용하여 액체와 고형분을 분리하는 분리기이다. 회분식일 수도 있고, 연속식일 수도 있지만, 생산성의 관점에서 연속식이 바람직하다. 연속 원심 분리기에는, 디캔터와 같이 구멍이 없는 회전체를 갖는 것과, 회전 바구니와 같이 구멍이 있는 회전체를 갖는 것이 있다. 구멍이 없는 회전체를 갖는 것은, 원심 침강 조작에 중점을 둔 장치이다. 한편, 구멍이 있는 회전체를 갖는 것은 침강 조작 뿐만 아니라 원심 여과, 원심 탈수 조작을 이용하는 장치이다. 탈액의 용이함으로부터 구멍이 있는 회전체를 갖는 연속 원심 분리기가 바람직하다. 그 이유는, 셀룰로오스의 진밀도와 가성 소다 수용액의 밀도가 비교적 근접하고, 원심 침강 조작에만 의지하는 것보다도 원심 침강 조작 뿐만 아니라 원심 여과, 원심 탈수 조작을 이용한 것이 처리 능력에 있어서 보다 유리하기 때문이다. 구멍이 있는 회전체를 갖는 연속 원심 분리기의 예로서는, 자동 배출형 원심 탈수기, 스크류 배출형 원심 탈수기, 진동 배출형 원심 탈수기, 압출판형 원심 탈수기를 들 수 있다. 또한, 탈수기에 의한 탈수는 소위 「물」뿐만 아니라 액체 일반을 나타내다.
본 발명의 상이한 조성의 2종 이상의 알칼리셀룰로오스를 혼합하는 수단은, 연속식일 수도 있고, 회분식일 수도 있다. 예로서는, 내부에 교반 기구를 가진 용기에 각각의 알칼리셀룰로오스를 투입하여 혼합하는 방법, 텀블링식의 믹서에 투입하여 혼합하는 방법을 들 수 있다. 바람직하게는 그 후의 알칼리셀룰로오스에 에테르화제를 첨가하여 가열함으로써 셀룰로오스에테르를 얻기 위한 반응 장치로 혼합하는 방법이다. 이 경우 특별한 혼합 장치가 불필요하기 때문에 투자 비용이 유리하다.
혼합하는 시간은 교반의 상황에 따라서도 상이하지만, 상이한 조성의 2종 이상의 알칼리셀룰로오스가 균질화되어 있을 수 있으며, 통상 1분간 이상, 바람직하게는 5분간 이상이다.
상기한 제조 방법으로 얻어진 알칼리셀룰로오스를 원료로서 공지된 방법으로 셀룰로오스에테르를 제조할 수 있다.
반응 방법으로서는 회분식과 연속식을 들 수 있으며, 본 발명의 알칼리셀룰로오스의 제조 방법이 바람직하게는 연속식이기 때문에 연속 반응 방식이 바람직하지만, 회분식이어도 문제는 없다.
회분식의 경우에는, 탈액 장치로부터 배출된 알칼리셀룰로오스를 버퍼 탱크에 저장하거나 또는 직접 에테르화 반응 용기에 투입할 수도 있지만, 에테르화 반응 용기의 점유 시간을 짧게 하기 위해 버퍼 탱크에 저장한 후, 단시간에 반응솥에 투입하는 것이 생산성이 높다. 버퍼 탱크는 중합도 저하를 억제하기 위해서 진공 또는 질소 치환에 의한 산소 프리의 분위기가 바람직하다.
얻어진 알칼리셀룰로오스를 출발 원료로서 얻어지는 셀룰로오스에테르로서는, 알킬셀룰로오스, 히드록시알킬셀룰로오스, 히드록시알킬알킬셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스를 들 수 있다.
알킬셀룰로오스로서는, 메톡시기(DS)가 1.0 내지 2.2인 메틸셀룰로오스, 에톡시기(DS)가 2.0 내지 2.6인 에틸셀룰로오스 등을 들 수 있다. 또한, DS는 치환도(degree of substitution)를 나타내고, 셀룰로오스의 글루코오스환 단위당, 메톡실기로 치환된 수산기의 평균 개수이고, MS는 치환 몰수(molar substitution)를 나타내고, 셀룰로오스의 글루코오스환 단위당에 부가한 히드록시프로폭실기 또는 히드록시에톡실기의 평균 몰수이다.
히드록시알킬셀룰로오스로서는, 히드록시에톡시기(MS)가 0.05 내지 3.0인 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로폭시기(MS)가 0.05 내지 3.3인 히드록시프로필셀룰로오스 등을 들 수 있다.
히드록시알킬알킬셀룰로오스의 예로서는, 메톡시기 (DS)가 1.0 내지 2.2, 히드록시에톡시기(MS)가 0.1 내지 0.6인 히드록시에틸메틸셀룰로오스, 메톡시기(DS)가 1.0 내지 2.2, 히드록시프로폭시기(MS)가 0.1 내지 0.6인 히드록시프로필메틸셀룰로오스, 에톡시기(DS)가 1.0 내지 2.2, 히드록시에톡시기(MS)가 0.1 내지 0.6인 히드록시에틸에틸셀룰로오스를 들 수 있다.
또한, 카르복시메톡시기(DS)가 0.2 내지 2.0인 카르복시메틸셀룰로오스도 들 수 있다.
에테르화제로서는, 염화메틸, 염화에틸 등의 할로겐화알킬, 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드 등의 알킬렌옥사이드, 모노클로로아세트산 등을 들 수 있다.
[실시예]
이하, 실시예를 나타내어 본 발명을 설명하지만, 본 발명은 이 실시예로 한정되지 않는다.
[실시예 1]
분말상 펄프를 고속 분산 장치 내에서 49 질량％ 수산화나트륨 수용액과 동시에 만나게 하면서 혼합하는 방법으로 알칼리셀룰로오스 A 및 알칼리셀룰로오스 B를 얻었다. 중화 적정법으로 구한 알칼리셀룰로오스 중의 알칼리 금속 수산화물/펄프 중의 고체 성분과의 질량 비율은 알칼리셀룰로오스 A가 0.50, 알칼리셀룰로오스 B가 3.13이었다. 알칼리셀룰로오스 A와 알칼리셀룰로오스 B를 질량 비율 A/B=0.62로 내부 교반 장치 장착 내압 용기에 넣고, 5분간 혼합하였다. 혼합 후의 알칼리셀룰로오스 중의 알칼리 금속 수산화물/펄프 중의 고체 성분과의 질량 비율은 1.25였다. 알칼리셀룰로오스 A의 알칼리 금속 수산화물과 사용한 펄프 중의 고체 성분과의 질량 비율은 혼합 후의 것에 대하여 0.50/1.25=0.40, 알칼리셀룰로오스 B는 마찬가지로 3.13/1.25=2.50이었다. 탈기 후, 염화메틸, 프로필렌옥사이드를 첨가하여 반응시키고, 세정, 건조, 분쇄를 거쳐서 히드록시프로필메틸셀룰로오스를 얻었다.
얻어진 셀룰로오스에테르의 치환도, 2 질량％ 수용액의 20 ℃에서의 점도 및 투광도를 표 1에 나타낸다. 또한, 2 질량％ 수용액의 20 ℃에서의 투광도는, 광전 비색계 PC-50형, 셀 길이 20 mm, 파장 720 nm에 있어서 측정하였다.
[실시예 2]
칩상 펄프를 파이프형 접촉 장치 내에서 49 질량％ 수산화나트륨 수용액과 접촉시킨 후 V형 디스크 프레스로 탈액하는 방법으로 알칼리셀룰로오스 C 및 알칼리셀룰로오스 D를 얻었다. 중화 적정법으로 구한 알칼리셀룰로오스 중의 알칼리 금속 수산화물/펄프 중의 고체 성분과의 질량 비율은 알칼리셀룰로오스 C가 0.70, 알칼리셀룰로오스 D가 2.30이었다. 알칼리셀룰로오스 C와 알칼리셀룰로오스 D를 질량 비율 C/D=0.83으로 내부 교반 장치 장착 내압 용기에 넣고, 5분간 혼합하였다. 혼합 후의 알칼리셀룰로오스 중의 알칼리 금속 수산화물/펄프 중의 고체 성분과의 질량 비율은 1.25였다. 알칼리셀룰로오스 C의 알칼리 금속 수산화물과 사용한 펄프 중의 고체 성분과의 질량 비율은 혼합 후의 것에 대하여 0.70/1.25=0.56, 알칼리셀룰로오스 D는 마찬가지로 2.30/1.25=1.84였다. 탈기 후, 염화메틸, 프로필렌옥사이드를 첨가하여 반응시키고, 세정, 건조, 분쇄를 거쳐서 히드록시프로필메틸셀룰로오스를 얻었다. 얻어진 셀룰로오스에테르의 물성에 대하여 실시예 1과 동일하게 측정한 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 3]
칩상 펄프를 스크류 컨베어형 접촉 장치 내에서 49 질량％ 수산화나트륨 수용액과 접촉시킨 원심 분리기로 탈액하는 방법으로 알칼리셀룰로오스 E 및 알칼리셀룰로오스 F를 얻었다. 중화 적정법으로 구한 알칼리셀룰로오스 중의 알칼리 금속 수산화물/펄프 중의 고체 성분과의 질량 비율은 알칼리셀룰로오스 E가 1.00, 알칼리셀룰로오스 F가 1.50이었다. 알칼리셀룰로오스 E와 알칼리셀룰로오스 F를 질량 비율 E/F=0.75로 내부 교반 장치 장착 내압 용기에 넣고, 5분간 혼합하였다. 혼합 후의 알칼리셀룰로오스 중의 알칼리 금속 수산화물/펄프 중의 고체 성분과의 질량 비율은 1.25였다.
알칼리셀룰로오스 E의 알칼리 금속 수산화물과 사용한 펄프 중의 고체 성분과의 질량 비율은 혼합 후의 것에 대하여 1.00/1.25=0.80, 알칼리셀룰로오스 F는 마찬가지로 1.50/1.25=1.20이었다. 탈기 후, 염화메틸, 프로필렌옥사이드를 첨가하여 반응시키고, 세정, 건조, 분쇄를 거쳐서 히드록시프로필메틸셀룰로오스를 얻었다. 얻어진 셀룰로오스에테르의 물성에 대하여 실시예 1과 동일하게 측정한 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 4]
칩상 펄프를 스크류 컨베어형 접촉 장치 내에서 49 질량％ 수산화나트륨 수용액과 접촉시킨 원심 분리기로 탈액하는 방법으로 알칼리셀룰로오스 G 및 알칼리셀룰로오스 H를 얻었다. 중화 적정법으로 구한 알칼리셀룰로오스 중의 알칼리 금속 수산화물/펄프 중의 고체 성분과의 질량 비율은 알칼리셀룰로오스 G가 1.20, 알칼리셀룰로오스 H가 1.30이었다. 알칼리셀룰로오스 G와 알칼리셀룰로오스 H를 질량 비율 G/H=0.95로 내부 교반 장치 장착 내압 용기에 넣고, 5분간 혼합하였다. 혼합 후의 알칼리셀룰로오스 중의 알칼리 금속 수산화물/펄프 중의 고체 성분과의 질량 비율은 1.25였다. 알칼리셀룰로오스 G의 알칼리 금속 수산화물과 사용한 펄프 중의 고체 성분과의 질량 비율은 혼합 후의 것에 대하여 1.20/1.25=0.96, 알칼리셀룰로오스 H는 마찬가지로 1.30/1.25=1.04였다. 탈기 후, 염화메틸, 프로필렌옥사이드를 첨가하여 반응시키고, 세정, 건조, 분쇄를 거쳐서 히드록시프로필메틸셀룰로오스를 얻었다. 얻어진 셀룰로오스에테르의 물성에 대하여 실시예 1과 동일하게 측정한 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 1]
칩상 펄프를 파이프형 접촉 장치 내에서 49 질량％ 수산화나트륨 수용액과 접촉시킨 후, V형 디스크 프레스로 탈액하는 방법으로 알칼리셀룰로오스 I를 얻었다. 중화 적정법으로 구한 알칼리셀룰로오스 중의 알칼리 금속 수산화물/펄프 중의 고체 성분과의 질량 비율은 1.25였다. 단, 질량 비율 1.25의 알칼리셀룰로오스를 얻기 위해 접촉 시간과 접촉 온도를 시행 착오로 결정하였기 때문에, 사용한 칩상 펄프량, 가성 소다량 및 알칼리셀룰로오스의 제조에 필요한 시간은 실시예 2의 대략 5배량을 요하였다. 질량 비율 1.25의 알칼리셀룰로오스를 얻을 때까지 제조한 불합격인 알칼리셀룰로오스는 폐기하였으며, 폐기를 위해 산업 폐기물 처리에 관계된 비용이 발생하였다. 합격된 알칼리셀룰로오스를 내부 교반 장치 장착 내압 용기에 넣고, 탈기 후, 염화메틸, 프로필렌옥사이드를 첨가하여 반응시키고, 세정, 건조, 분쇄를 거쳐서 히드록시프로필메틸셀룰로오스를 얻었다. 얻어진 셀룰로오스에테르의 물성에 대하여 실시예 1과 동일하게 측정한 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 2]
칩상 펄프를 파이프형 접촉 장치 내에서 49 질량％ 수산화나트륨 수용액과 접촉시킨 후 V형 디스크 프레스로 탈액하는 방법으로 알칼리셀룰로오스 J 및 알칼리셀룰로오스 K를 얻었다. 중화 적정법으로 구한 알칼리셀룰로오스 중의 알칼리 금속 수산화물/펄프 중의 고체 성분과의 질량 비율은 알칼리셀룰로오스 J가 0.45, 알칼리셀룰로오스 K가 3.30이었다. 알칼리셀룰로오스 J와 알칼리셀룰로오스 K를 질량 비율 J/K=2.57로 내부 교반 장치 장착 내압 용기에 넣고, 5분간 혼합하였다. 혼합 후의 알칼리셀룰로오스 중의 알칼리 금속 수산화물/펄프 중의 고체 성분과의 질량 비율은 1.25였다. 알칼리셀룰로오스 J의 알칼리 금속 수산화물과 사용한 펄프 중의 고체 성분과의 질량 비율은 혼합 후의 것에 대하여 0.45/1.25=0.36, 알칼리셀룰로오스 K는 마찬가지로 3.30/1.25=2.64였다. 탈기 후, 염화메틸, 프로필렌옥사이드를 첨가하여 반응시키고, 세정, 건조, 분쇄를 거쳐서 히드록시프로필메틸셀룰로오스를 얻었다. 얻어진 셀룰로오스에테르의 물성에 대하여 실시예 1과 동일하게 측정한 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure pat00001

Claims (4)

  1. 펄프와 알칼리 금속 수산화물 용액을 접촉한 후 탈액하여, 조성이 상이한 적어도 2종의 알칼리셀룰로오스를 준비하는 준비 공정과,
    상기 준비 공정에서 얻어진 조성이 상이한 적어도 2종의 알칼리셀룰로오스를 혼합하는 혼합 공정을 적어도 포함하는 알칼리셀룰로오스의 제조 방법으로서,
    상기 준비 공정에서 얻어진 조성이 상이한 적어도 2종의 알칼리셀룰로오스 각각이, 상기 혼합 공정에서의 혼합 종료 후의 알칼리셀룰로오스 중에 포함되는 알칼리 금속 수산화물과 펄프 중의 고체 성분과의 질량 비율(알칼리 금속 수산화물/펄프 중의 고체 성분)의 0.4 내지 2.5배의 질량 비율을 갖는 알칼리셀룰로오스의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 혼합 공정에서의 혼합 종료 후의 알칼리셀룰로오스 중에 포함되는 알칼리 금속 수산화물과 펄프 중의 고체 성분과의 질량 비율이 0.3 내지 1.5인 알칼리셀룰로오스의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조성이 상이한 적어도 2종의 알칼리셀룰로오스가, 각 알칼리셀룰로오스 중에 포함되는 알칼리 금속 수산화물과 상기 알칼리셀룰로오스의 생성에 사용한 펄프 중의 고체 성분과의 질량 비율(알칼리 금속 수산화물/펄프 중의 고체 성분)에 있어서 적어도 0.1 상이한 알칼리셀룰로오스의 제조 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 기재된 방법에 의해 제조된 알칼리셀룰로오스를 에테르화제와 반응시키는 공정을 적어도 포함하는 셀룰로오스에테르의 제조 방법.
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