MX2007016195A - Preparacion de pulpas de madera con pretratamiento caustico para usarlas en la fabricacion de acetatos de celulosa y de otros esteres organicos. - Google Patents

Preparacion de pulpas de madera con pretratamiento caustico para usarlas en la fabricacion de acetatos de celulosa y de otros esteres organicos.

Info

Publication number
MX2007016195A
MX2007016195A MX2007016195A MX2007016195A MX2007016195A MX 2007016195 A MX2007016195 A MX 2007016195A MX 2007016195 A MX2007016195 A MX 2007016195A MX 2007016195 A MX2007016195 A MX 2007016195A MX 2007016195 A MX2007016195 A MX 2007016195A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
cellulose
cake
cellulose acetate
wood pulp
acetic acid
Prior art date
Application number
MX2007016195A
Other languages
English (en)
Inventor
Linfu Wang
Henry P Stogner
Charles Toney
Chuck Kizer
Bill Batson
Original Assignee
Celanese Acetate Llc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Celanese Acetate Llc filed Critical Celanese Acetate Llc
Publication of MX2007016195A publication Critical patent/MX2007016195A/es

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B1/00Preparatory treatment of cellulose for making derivatives thereof, e.g. pre-treatment, pre-soaking, activation
    • C08B1/02Rendering cellulose suitable for esterification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B3/00Preparation of cellulose esters of organic acids
    • C08B3/04Cellulose formate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B3/00Preparation of cellulose esters of organic acids
    • C08B3/06Cellulose acetate, e.g. mono-acetate, di-acetate or tri-acetate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B3/00Preparation of cellulose esters of organic acids
    • C08B3/08Preparation of cellulose esters of organic acids of monobasic organic acids with three or more carbon atoms, e.g. propionate or butyrate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B3/00Preparation of cellulose esters of organic acids
    • C08B3/08Preparation of cellulose esters of organic acids of monobasic organic acids with three or more carbon atoms, e.g. propionate or butyrate
    • C08B3/10Preparation of cellulose esters of organic acids of monobasic organic acids with three or more carbon atoms, e.g. propionate or butyrate with five or more carbon-atoms, e.g. valerate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Abstract

Se describe un procedimiento para hacer acetato de celulosa o esteres celulosicos, en el que se pretrata una pulpa de madera antes de la acetilacion o esterificacion; el pretratamiento de la pulpa de madera incluye la mezcla de la pulpa de madera en una solucion caustica para formar una suspension de pulpa de madera; la suspension de pulpa de madera se separa de la solucion caustica para formar una torta; la torta se lava con un acido para obtener una torta de acido y celulosa que tiene un contenido bajo de agua; la torta de acido y celulosa despues se acetila o esterifica para formar acetato de celulosa u otros esteres celulosicos.

Description

PREPARACIÓN DE PULPAS DE MADERA CON PRETRATAEVi-EMTQ CAUSTICO PARA USARLAS EN LA FABRICACIÓN DE ACETATOS DE CELULOSA Y DE OTROS ESTERES ORG NICOS ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona un procedimiento para hacer acetato de celulosa o esteres celulósicos para el pretratamiento de una pulpa de madera antes de la acetilación o esterificación. El acetato de celulosa es un éster de ácido orgánico de celulosa.
El acetato de celulosa se utiliza con distintos propósitos, como el material de fibra para prendas y para filtros de cigarrillos. La producción del acetato de celulosa y de otros esteres orgánicos de celulosa es una industria importante dentro de sus mercados objetivos. La producción de acetato de celulosa y de otros esteres celulósicos necesita del suministro de un material de alimentación de celulosa de alta calidad. Una fuente de material de alimentación de alta calidad son las desfibradoras de algodón, sin embargo esta fuente resulta costosa y el suministro es limitado. Una fuente abundante de material de alimentaciones es la pulpa de madera, que es menos costosa que las desfibradoras de algodón. La pulpa de madera también se utiliza en la fabricación de papel. Sin embargo, varia mucho la calidad obtenida del material de alimentación de celulosa, mientras más alta es la calidad del material de alimentación resulta más costoso que los materiales de alimentación de baja calidad. En la producción de acetato de celulosa y de otros esteres celulósicos derivados de la pulpa de madera, los mejores materiales de alimentación de pulpa de madera tienen un bajo contenido de hemiceluiosa y bajos niveles de extractivos de solvente orgánico (también llamados resinas) y ligninas. Son preferibles los materiales de alimentación de pulpa de madera dura que tienen un contenido de hemicelulosa de 1 a 2 %. Sin embargo, se pueden utilizar los materiales de alimentación de pulpa de madera suave que tiene un contenido de hemicelulosa de hasta 3%. Tradicionalmente los materiales de alimentación de pulpa de madera que tiene un contenido de hemicelulosa de más de 3% han resultado ser problemáticos, como las pulpas de madera de viscosa estándar. Los materiales de alimentación de pulpa de madera que se utilizan tradicionalmente en la fabricación del papel tienen un contenido de hemicelulosa de 15 a 20% y son menos costosos, pero han demostrado ser una mala elección para la fabricación de acetato de celulosa y de otros esteres celulósicos. En la producción de esteres celulósicos, la reacción de esterificación entre la celulosa y un anhídrido correspondiente se lleva a cabo en la presencia de un solvente de ácido orgánico, utilizando una pequeña cantidad de ácido inorgánico. Un ejemplo es la reacción de celulosa con anhídrido acético en la presencia de ácido acético, utilizando como catalizador ácido sulfúrico. Otros esteres celulósicos producidos a partir de esta reacción de esterificación pueden incluir acetato de celulosa, propionatos de celulosa, butiratos de celulosa, valerato de celulosa, formato de celulosa, etc. Los copolímeros de acetato-propionatos o butiratos o valeratos o formatos también se pueden producir utilizando mezclas de anhídrido correspondientes. En el caso de los acetatos de celulosa, el producto de reacción que se forma es primero acetato de celulosa primario, en donde los tres grupos hidroxilo de la celulosa han sido acetilados. Es decir, el grado de sustitución (G.S) es 3.0. Este producto no se aisla sino que se convierte por hidrólisis en el acetato secundario (G.S = nominalmente 2.4). Esto se hace mediante el calentamiento controlado de la mezcla de reacción después de la neutralización parcial del catalizador de ácido. El acetato secundario es un material útil, ya que es soluble en el solvente de acetona que es relativamente no toxico y de fácil recuperación. El acetato de celulosa primario o t acetato de celulosa es útil en la producción de películas, que se puede utilizar en LCD (pantallas de cristal líquido), o en la producción de fibras. También se pueden usar procedimientos de reacción similares en la producción de otros esteres celulósicos tales como propionatos de celulosa, butiratos de celulosa y copolímeros de acetato. La patente de E.U.A. No. 6.057.438 describe un procedimiento para mejorar la pulpa de madera dura de grado papel producida por el procedimiento de kraft para disolver la pulpa de grado, que utiliza un tratamiento cáustico a temperaturas elevadas, seguido por un tratamiento de encima, seguido por otro tratamiento cáustico a temperaturas elevadas. A diferencia de esta referencia, el tratamiento cáustico de presente invención se puede llevar a cabo a temperatura ambiente y no se requiere de ningún paso de encima. La presente invención solamente requiere de un tratamiento cáustico, mientras que esta referencia requiere de dos tratamientos de la pulpa con un material cáustico a temperaturas elevadas. También, la presente invención se puede utilizar tanto en pulpas de madera dura como en pulpas de madera suave producidas ya sea por un procedimiento de kraft o un procedimiento de sulfito. La patente internacional WO 2004/067572 describe un procedimiento en donde la pulpa de madera es tratada con una solución cáustica, seguido por un lavado con un agente de extracción de alcohol. En esta referencia, la solución cáustica se recicla durante el procedimiento. La presente invención difiere de este procedimiento en que no se utiliza un agente de extracción de alcohol, sino que se utiliza un lavado con agua y ácido acético. Esta referencia se refiere a la producción de xantogenato de celulosa o viscosa, y no describe la producción de acetato de celulosa.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Se describe un procedimiento para hacer acetato de celulosa o esteres celulósicos con pre tratamientos de pulpa de madera antes de la acetilación o esterificación. El pre tratamiento de la pulpa de madera incluye la mezcla de la pulpa de madera en una solución cáustica para formar una suspensión de pulpa de madera. La suspensión de pulpa de madera se separa de la solución cáustica para formar una torta. La torta se lava con un ácido para obtener una torta de ácido y celulosa. La torta de ácido y celulosa se acetila después o se esterifica para formar acetato de celulosa u otros esteres celulósicos. Esta torta también se puede lavar con agua en otra modalidad, antes de ser lavada con un ácido.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA La presente invención se refiere a un procedimiento para hacer acetato de celulosa o esteres celulósicos con pre tratamiento de una pulpa de madera antes de la acetilación o esterificación. El pre tratamiento de la pulpa de madera incluye la mezcla de la pulpa de madera en una solución cáustica para formar una suspensión de pulpa de madera. La forma inicial de la pulpa de madera puede ser ya sea de bala, de lámina o de rollo. Las propiedades físicas de la lámina de pulpa, tales como la uniformidad, la densidad, la duraza y el contenido de humedad, etc., no son factores significativos. Después del pretratamiento, la suspensión de pulpa de madera se separa de la solución cáustica para formar una torta. En una modalidad de la invención, la torta se lava con ácido acético para obtener una torta de ácido acético y celulosa. Después se acetila la torta de ácido acético y celulosa para formar acetato de celulosa.
La solución cáustica que se utiliza en este procedimiento es de 1% a 50% en peso cáustica. En otra modalidad de la invención la solución cáustica que se utiliza en este procedimiento es de 1 % a 18a5 en peso cáustica. Se puede utilizar cualquier solución cáustica que incluya cualquier material alcalino fuerte. Un ejemplo de una solución cáustica es sosa cáustica o hidróxido de sodio. Aunque este procedimiento funcionará en una amplia escala de grados de pulpa de madera, en la producción de acetato de celulosa el valor primario es para la pulpa de madera que tiene un contenido de celulosa alfa de 95% o menos. Sin embargo, incluso las pulpas de madera con un grado alto que tienen un contenido de celulosa alfa de 98% o menos, se pueden beneficiar del tratamiento cáustico para aumentar más las propiedades de las pulpas y de esta manera producir un acetato de celulosa que tenga propiedades superiores. Las pulpas de madera se pueden componer de diferentes especies de madera o combinaciones de especies ya sea de maderas duras o de maderas suaves. Ejemplos de maderas duras incluyen, pero no están limitados a roble, gomero, nogal, arce, haya, abedul, álamo y eucalipto, etc. ejemplos de madera suave incluyen, pero no están limitados a pino, abeto, alerce, y cicuta, etc. las pulpas de madera se pueden hacer mediante un procedimiento de Kraft de perhidrólisis, un procedimiento de Kraft de sulfito u otros procedimientos para la formación de pulpas. E procedimiento para hacer acetato de celulosa que se describió anteriormente se puede modificar en otra modalidad de la invención para comprender más el paso de lavar la torta con agua para obtener una torta de celulosa lavada. Subsecuentemente esta torta de celulosa lavada en agua se lava con ácido acético para obtener una torta de ácido acético y celulosa antes de la acetilación. En este procedimiento para hacer acetato de celulosa, en una modalidad, no se utilizan enzimas en el procedimiento de pretratamiento. El procedimiento se puede llevar a cabo desde temperaturas de procesamiento frías hasta temperaturas de procesamiento elevadas, dependiendo de la pulpa de madera de partida y de los resultados deseados al final. Generalmente se añade la solución cáustica a una temperatura que varia desde el punto de congelamiento de la solución cáustica hasta 180°C. En otra modalidad de la invención la solución cáustica se agrega a una temperatura que varía de 0°C a 100 °C. La solución cáustica se puede agregar a temperatura ambiente. La temperatura ambiente se define como una temperatura ambiental que varia de 20°C a 25 °C. Se ha visto que la adición de la solución cáustica a una temperatura que varía de 2°C a 10 °C resulta benéfica en las pulpas de madera que tienen un alto contenido de hemicelulosa, pero niveles bajos de extractivos, resinas y ligninas. Deberá notarse que en algunos casos en donde la solución cáustica se encuentra en el extremo más bajo de la escala y en donde las temperaturas de reacción están en un exceso de 100°C, la reacción se puede llevar a cabo en un recipiente de reacción presurizado a una presión en exceso de presión atmosférica. También se puede utilizar un recipiente de reacción presurizado sobre toda la escala de reacción empleando presiones en exceso de la presión atmosférica. En otra modalidad de la invención un procedimiento para hacer acetato de celulosa que retrata una pulpa de madera antes de la acetilación. El pretratamiento de la pulpa de madera incluye la mezcla de la pulpa de madera en una solución cáustica para formar una suspensión de pulpa de madera. La suspensión de pulpa de madera se separa de la solución cáustica para formar una torta. Después la torta se lava con agua para obtener una torta de celulosa lavada. La torta de celulosa lavada se lava con ácido acético para obtener una torta de ácido acético celulosa. La torta de ácido acético y celulosa se acetila después para formar un acetato de celulosa. En otra modalidad de la invención un procedimiento para hacer acetato de celulosa que pretrata una pulpa de madera antes de la acetilación. La pulpa de madera tiene un nivel de celulosa alfa de 96% o menos. El pretratamiento de la pulpa de madera incluye la mezcla de la pulpa de madera en una solución cáustica para formar una suspensión de pulpa de madera. La suspensión de pulpa de madera se separa de la solución cáustica para formar una torta. Después la torta se lava con agua para obtener una torta de celulosa lavada. La torta de celulosa lavada se lava con ácido acético para obtener una torta de ácido acético y celulosa. La torta de ácido acético y celulosa se acetila después para formar un acetato de celulosa. En las modalidades que se describieron antes, el paso de separar la pulpa de la solución se puede llevar a cabo por cualquier medio.
Por ejemplo el paso de separación se puede realizar por filtración, centrifugado o por cualquier otro medio de separación de sólido-liquido. La filtración puede ser filtración al vació o filtración bajo presión. La separación también se puede lograr por exprimido mecánico y por presión o por cualquier otra tecnología de separación de solidó/liquido. En las modalidades descritas, después de mezclar la pulpa de madera en una solución cáustica, se obtiene una primera suspensión de pulpa de madera. Normalmente esta suspensión de pulpa de madera en la solución cáustica constituye hasta 1 % a 18% de pulpa de madera en peso en la solución cáustica. Cuando esta suspensión sufre el paso de separación se obtiene una torta. Esta torta comprende de 10 a 70% en peso de celulosa y 90 a 30% de solución cáustica. En una de las modalidades de la invención, esta torta puede comprender de 20 a 60% en peso de celulosa y de 80 a 40% de solución cáustica. Esta torta se puede someter a un lavado en agua para desplazar la solución cáustica. El lavado con agua produce una torta lavada en donde la torta lavada comprende de 10 a 95% en peso de celulosa y de 90 a 5% en peso de agua. En una de las modalidades de la invención, esta torta puede comprender de 20 a 60% en peso de celulosa y de 80 a 40% en peso de agua. Ya sea la torta o la torta lavada, se puede lavar otra vez con ácido acético para producir una torta de ácido acético y celulosa. Esta torta de ácido acético y celulosa puede comprender de 10 a 70% en peso de celulosa, de 0 a 8% en peso de agua y de 90 a 22% en peso de ácido acético. En una de las modalidades de la invención, esta torta puede comprender de20 a 60% en peso de celulosa, de 0 a 7% en peso de agua y de 80 a 33% en peso de ácido acético En este procedimiento para hacer acetato de celulosa, en una modalidad no se utilizan enzimas en el procedimiento de pretratamiento. Por lo general la solución cáustica se añade a una temperatura que varía desde el punto de congelamiento de la solución cáustica hasta 180°C. La solución cáustica puede añadir a temperatura ambiente. La temperatura ambiente se define como una temperatura ambiente que varía de 20°C a 25°C. La invención también proporciona una torta intermedia de celulosa, que se utiliza en la fabricación de acetato de celulosa. Esta torta de celulosa se prepara por los siguientes pasos: pretratar la pulpa de madera, en donde el pretratamiento comprende: la pulpa de madera mezclada en una solución cáustica; la pulpa se separa de la solución cáustica para formar una torta; y la torta se lava con ácido acético para obtener una torta de ácido acético y celulosa. Esta torta comprende 10 a 70% en peso de celulosa y de 90 a 30% en peso de ácido acético. En otra modalidad de la invención, esta torta intermedia se puede producir mediante los pasos adicionales de tomar la torta y lavarla con agua para obtener una torta de celulosa lavada. La torta de celulosa lavada comprende de 10 a 95% en peso de celulosa y de 90 a 5% en peso de agua. La torta de celulosa lavada se vuelve a lavar otra vez con ácido acético para obtener una torta de ácido acético y celulosa. La torta de ácido acético y celulosa comprende de 10 a 70% en peso de celulosa, de 0 a 8% en peso de agua y de 90 a 22% en peso de ácido acético. La torta de celulosa obtenida por este procedimiento puede ser acetilada después para formar un acetato de celulosa primario. El procedimiento de acetilación comprende hacer reaccionar la torta de celulosa y ácido acético con anhídrido acético en ácido acético con una pequeña cantidad de un ácido inorgánico fuerte, como ácido sulfúrico. El acetato de celulosa primario después se hidroliza para formar un acetato de celulosa secundario en una mezcla de hidrólisis. Después se agrega agua ya sea con o sin ácido acético al acetato de celulosa secundario y a la mezcla de hidrólisis con mezclado para formar un polímero sólido el cual se llamará "hojuela". Esta hojuela se utiliza después para producir un producto de acetato de celulosa extruido como fibras, estopa para filtro, películas o plásticos. Con el uso de este procedimiento de pretratamiento para fabricar una hojuela, uno de los beneficios es un aumento en la capacidad de filtración, representada por el valor cáustico, de la hojuela de acetato en una solución de acetona al 9% a 14.1 kilogramos-fuerza/centímetro cuadrado (200 psi) en por lo menos 15% sobre la hojuela producida a partir del mismo grado de pulpa de madera que no fue pretratada de la pulpa de madera. Aunque también se reducen otras propiedades como el color de la solución, la turbidez y el contenido de acetato de hemicelulosa, etc., en comparación con la hojuela de acetato hecha a partir de pulpa de madera, que no es pretratada con la solución cáustica.
EJEMPLOS Pretratamiento cáustico Se agregaron cantidades seleccionadas de soluciones cáusticas con diferente concentración en un horno, seguido por la adición de la cantidad seleccionada de pulpas de madera. Después la suspensión se agitó durante 15 minutos, seguida por la filtración a través de un embudo de Buchner al vacío. La torta obtenida se lavó en el homo con agua tres veces, seguido por 3 lavados con ácido acético. Después la torta de celulosa-ácido fue acetilada mediante una técnica estándar de acetilación en laboratorio.
Acetilación en laboratorio La acetilación en laboratorio es una acetilación de laboratorio diluida e isotérmica que se lleva a cabo hasta terminar como un triacetato de celulosa en ácido acético. La velocidad de acetilación y la terminación de la acetilación son determinadas al medir la turbidez de la solución de ácido acético. El grado de claridad de la solución es una medición de la calidad de la solución.
Definiciones: Tp = Tiempo al pico o tiempo a la ruptura. El Tp es una medida de la velocidad de acetilación determinada por el tiempo en minutos a la ruptura en la curva de turbidez de acetilación. Normalmente las paredes más gruesas, las fibras más largas (maderas suaves) y las pulpas con una pureza inferior tendrán tiempos de acetilación más largos tanto en la acetilación en laboratorio como en los procedimientos comerciales. H0 = turbidez de la solución de ácido 10 minutos después de Tp. Ho representa el Tp de acetilación más 10 minutos de tiempo libre. Una turbidez inferior significa una solución menos turbia y generalmente está considerada como mejor. La turbidez es afectada tanto por la calidad de la reacción de la acetilación como por el nivel y el tipo del contenido de hemicelulosa. H-i = a la turbidez después de 1 día para la muestra Ho. De nuevo, cada pulpa específica tendrá su propia línea de base de turbidez. (Hi -H0) indica cuánto material se desfasó de la solución de ácido acético en el reposo y enfriamiento durante 1 día. El material que se desfasa de la solución en el enfriamiento es gelatinoso. Es mejor el inferior. H-tc = es igual a la turbidez que permanece después del centrifugado. H-?c indica el ácido soluble y la pequeña fase de gel de la muestra, siendo los principales contribuyentes los acetatos de hemicelulosa. Es mejor un número inferior. ? H?c = Delta H-?c = (Hi - H?c) es igual a la cantidad del material que se centrifuga a partir de la muestra de un día. ? H ?C es nominalmente proporcional al valor cáustico. Es mejor un número inferior.
Resultados de la acetilación en laboratorio de las pulpas de acetato de grado-inferior Muestra Conc. Temp. Tiempo al pico Ho Hic iic Cáustica (% Cáustica (°C) (min) Pulpas de grado acetato - maderas duras Muestra 1 Control 42.4 2.5 3.2 2.5 0.7 Muestra 1 PC 5 22 16.3 0.9 0.9 0.8 0.1 Pulpas de grado acetato - maderas suaves Muestra 2 Control 23.6 4.3 5.3 2.5 2.8 Muestra 2 PC 22 19.5 2.1 3.5 2.2 1.3 Muestra 3 Control 31.3 5.8 8.2 5.6 2.6 Muestra 3 PC 22 23.5 2.3 2.8 2.3 0.5 PC - pretratamiento cáustico, igual al siguiente Resultados de la acetilación en laboratorio de las pulpas grado viscosa estándar Muestra Conc. Temp. Tiempo al pico Ho H . Hic Hic Cáustica (% Cáustica (°C) (min) ßn£) Muestra Control 22 45.5 4.3 6.8 3.4 3.4 Muestra 1 PC 18 22 10.0 1.4 1.7 1.4 0.3 Muestra 2 PC 9 22 9.5 1.2 1.7 1.6 0.1 Muestra 3 PC 4.5 22 11.7 1.7 1.8 1.2 0.6 Muestra 4 PC 3 22 11.9 1.9 2.0 1.7 0.3 Muestra 5 PC 4.5 100 12.2 2.1 1.8 1.4 0.4 Muestra 6 PC 4.5 4 9.3 1.1 1.4 1.3 0.1 Procedimiento de reactor de banco en laboratorio El procedimiento de reactor de banco de acetilación en laboratorio se utilizó para imitar la fabricación de acetato de celulosa comercial. El producto es diacetato de celulosa u hojuela de acetato. Las principales propiedades de la hojuela de acetato incluyen, pero no están limitadas a: PV- valor cáustico de la hojuela de acetato en una solución de acetona al 9% a 200 psi. 200 libras-fuerza/pulgada cuadrada (PSI) = 14.06 kilogramo-fuerza/centímetro cuadrado. Ésta es la indicación de la filtrabilidad de la solución. Mientras más grande es el número de PV, es mejor el desempeño del producto. Turbidez 1 : la turbidez de la hojuela de acetato en la solución de acetona/agua. La inferior es mejor. Turbidez 2: la turbidez de la hojuela de acetato en una solución de diclorometano/metanol. La inferior es mejor. Yl: índice de amarillamiento. Se relaciona con el color de la hojuela. Un número inferior indica un resultado mejor. GPC (cromatógrafo de permeación en gel) pretratamiento 1 valor. Se relaciona con el contenido de acetato de hemicelulosa en la hojuela de acetato. Es mejor el valor inferior.
Resultados del reactor de banco en laboratorio de diferentes pulpas de madera Muestra Conc. Temp. PV Turbidez 1 Turbi Color GPC Cáustica Cáusti (g/cm 2 dez 2 (Yl) Ph-1 (% en p) ca (°C) Pulpas de grado acetato Muestra 1 Control - 37 15.90 4.71 4.63 1.98 Muestra 1 PC 3 22 114 10.80 5.25 4.47 0.97 Pulpas de grado viscosa Muestra Control - - 29 25.13 6.27 6.84 2.80 Muestra 1 PC 5 22 36 11.70 5.54 4.53 0.82 Muestra 2 PC 5 40 37 11.70 5.52 5.47 1.16 Muestra 3 PC 5 60 68 13.75 6.11 4.94 1.20 Muestra 4 PC 5 90 75 13.40 5.27 1.14

Claims (1)

  1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES 1.- Un procedimiento para hacer acetato de celulosa u otros esteres celulósicos a partir de pulpa de madera que tiene un contenido de celulosa alfa de 93% o menos, que comprende los pasos de: pretratar la pulpa de madera, en donde dicho pretratamiento también comprende: mezclar la pulpa de madera en una solución cáustica; separar la pulpa de la solución para formar una torta; lavar dicha torta con ácido acético para obtener una pulpa de madera pretratada; y acetilar o esterificar dicha pulpa de madera pretratada para formar acetato de celulosa u otros esteres celulósicos. 2.- El procedimiento para hacer acetato de celulosa de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque las pulpas de madera se pueden componer de diferentes especies de madera o combinaciones de especies ya sea de maderas duras o maderas suaves; en donde las maderas duras se seleccionan del grupo que consiste en: roble, gomero, nogal, arce, haya, abedul, álamo y eucalipto; y en donde las maderas suaves se seleccionan del grupo que consiste en: pinos, abeto, pino, alerce, y cicuta. 3.- El procedimiento para hacer acetato de celulosa de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque las pulpas de madera se pueden hacer mediante un procedimiento seleccionado del grupo que consiste en: procedimiento de kraft de perhidrólisis, procedimiento de kraft o procedimiento de sulfito. 4.- El procedimiento para hacer acetato de celulosa de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicha solución cáustica es de 1 % a 50% en peso cáustica. 5.- El procedimiento para hacer acetato de celulosa de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque también comprende el paso de lavar dicha torta con agua para obtener una torta de celulosa lavada; y lavar dicha torta de celulosa lavada con ácido acético para obtener una torta de ácido acético y celulosa antes de la acetilación. 6.- El procedimiento para hacer acetato de celulosa de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque no se utilizan encimas en el procedimiento de pretratamiento. 1.- El procedimiento para hacer acetato de celulosa de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la solución cáustica se agrega a una temperatura que varía desde un punto de congelamiento de la solución cáustica hasta 180°C. 8.- El procedimiento para hacer acetato de celulosa de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque la solución cáustica se agrega a temperatura ambiente. 9.- El procedimiento para hacer acetato de celulosa de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque la solución cáustica se agrega a una temperatura que varía de 0°C a 10°C. 10.- Un procedimiento para hacer acetato de celulosa u otros esteres celulósicos, que comprende los pasos de: pretratar pulpa de madera, en donde dicho pretratamiento también comprende: proporcionar una solución cáustica que tiene una concentración de 3% a 7% en peso; mezclar una pulpa de madera en dicha solución cáustica; separar la pupa de madera de la solución cáustica para formar una torta; lavar dicha torta con agua para obtener una torta de celulosa lavada; y lavar dicha torta de celulosa lavada con ácido acético para obtener una pulpa de madera pretratada; y acetilar o esterificar dicha pulpa de madera pretratada para formar acetato de celulosa u otros esteres celulósicos. 11.- El procedimiento para hacer acetato de celulosa de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque la pulpa de madera tiene un contenido de celulosa alfa de 96% o menos. 12.- El procedimiento para hacer acetato de celulosa de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque no se utilizan enzimas en el procedimiento de pretratamiento 13.- El procedimiento para hacer acetato de celulosa de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque la solución cáustica se agrega a una temperatura que varía desde un punto de congelamiento de la solución cáustica hasta 25°C 14.- El procedimiento para hacer acetato de celulosa de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque la solución cáustica se agrega a temperatura ambiente. 15.- El procedimiento para hacer acetato de celulosa de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque la solución cáustica se agrega a una temperatura que varía de 2°C a 10°C 16.- Un procedimiento para la fabricación de acetato de celulosa u otros esteres celulósicos a partir de pulpa de madera, que comprende un pretratamiento de la pulpa que comprende los pasos de: mezclar pulpa de madera en una solución cáustica, en donde dicha pulpa de madera tiene un contenido de celulosa alfa de 93% o menos; separar la pulpa de la solución para formar una torta; lavar dicha torta con agua para obtener una torta lavada y lavar dicha torta lavada con ácido acético para obtener una pulpa de madera pretratada; y acetilar o esterificar dicha pulpa de madera pretratada para formar acetato de celulosa u otros esteres celulósicos. 17.- El procedimiento para hacer acetato de celulosa de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque dicha solución cáustica es de 1 % a 50% en peso cáustica. 18.- El procedimiento para hacer acetato de celulosa de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque la separación de la pulpa de la solución se realiza por filtración o centrifugado, o por exprimido y prensado mecánico, o por otros métodos de separación de solidó-líquido. 19.- El procedimiento para hacer acetato de celulosa de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque después de mezclar la pulpa de madera en una solución cáustica se obtiene una primera suspensión de pulpa de madera de 1 % a 18% en peso de pulpa de madera en dicha solución cáustica. 20.- El procedimiento para hacer acetato de celulosa de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque dicha torta comprende de 10 a 70% en peso de celulosa y de 30 a 90% de solución cáustica. 21.- El procedimiento para hacer acetato de celulosa de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque dicha torta comprende de 20 a 50% en peso de celulosa y de 50 a 80% de solución cáustica. 22.- El procedimiento para hacer acetato de celulosa de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque dicha torta lavada comprende de 10 a 95% en peso de celulosa y de 5 a 90% en peso de agua. 23.- El procedimiento para hacer acetato de celulosa de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado además porque dicha torta lavada comprende de 20 a 50% en peso de celulosa y de 50 a 80% en peso de agua. 24.- El procedimiento para hacer acetato de celulosa de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque dicha pulpa de madera pretratada comprende de 10 a 70% en peso de celulosa, de 0 a 8% en peso de agua y de 22 a 90% de ácido acético. 25.- El procedimiento para hacer acetato de celulosa de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado además porque dicha pulpa de madera pretratada comprende de 20 a 60% en peso de celulosa, de 0 a 7% en peso de agua y de 33 a 80% en peso de ácido acético. 26.- El procedimiento para hacer acetato de celulosa de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque no se utilizan enzimas en el procedimiento de pretratamiento. 27.- El procedimiento para hacer acetato de celulosa de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque la solución cáustica se agrega a una temperatura que varia desde un punto de congelamiento de la solución cáustica hasta 18°C. 28.- El procedimiento para hacer acetato de celulosa de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado además porque la solución cáustica se agrega a temperatura ambiente. 29.- Una torta de celulosa, que se utiliza para hacer acetato de celulosa u otros esteres celulósicos a partir de pulpa de madera que tiene un contenido de celulosa alfa de 93% o menos, preparada por un procedimiento que tiene los pasos de: pretratar pulpa de madera, en donde dicho pretratamiento también comprende: mezclar la pulpa de madera en una solución cáustica; separar la pulpa de la solución para formar una torta; lavar dicha torta con ácido acético para obtener una torta de ácido-celulosa. 30.- La torta de celulosa de conformidad con la reivindicación 29, caracterizada además porque dicha torta comprende de 10 a 70% en peso de celulosa, de 0 a 8% en peso de agua y de 22 a 90% en peso de ácido acético. 31.- La torta de celulosa de conformidad con la reivindicación 30, caracterizada además porque dicha torta comprende de 20 a 60% en peso de celulosa, de 0 a 7% en peso de agua y de 33 a 80% en peso de ácido acético. 32.- La torta de celulosa de conformidad con la reivindicación 29, para su uso en la fabricación de acetato de celulosa u otros esteres celulósicos preparados por los pasos adicionales de: lavar dicha torta con agua para obtener una torta de celulosa lavada; y lavar dicha torta de celulosa lavada con ácido acético o con otro ácido correspondiente para obtener una torta de ácido-celulosa. 33.- La torta de celulosa de conformidad con la reivindicación 32, caracterizada además porque dicha torta de celulosa lavada comprende de 10 a 95% en peso de celulosa y de 90 a 5% en peso de agua. 34.- La torta de celulosa de conformidad con la reivindicación 32, caracterizada además porque dicha torta de ácido acético y celulosa comprende de 10 a 70% en peso de celulosa, de 0% a 8% en peso de agua y de 22 a 90% en peso de ácido acético. 35.- Una hojuela de acetato de celulosa que se utiliza para hacer un producto de acetato de celulosa a partir de pulpa de madera que tiene un contenido de celulosa alfa de 93% o menos, preparada por el procedimiento que tiene los siguientes pasos: mezclar pulpa de madera en una solución cáustica; separar la pulpa de la solución para formar una torta; lavar dicha torta con ácido acético para obtener una torta de ácido acético y celulosa; acetilar dicha torta de ácido acético y celulosa para formar un acetato de celulosa primario; hidrolizar dicho acetato de celulosa primario para formar un acetato de celulosa secundario en una mezcla de hidrólisis; y agregar agua con o sin ácido acético a dicho acetato de celulosa secundario y la mezcla de hidrólisis para formar una hojuela de acetato de celulosa. 36.- La hojuela de acetato de celulosa de conformidad con la reivindicación 35, para su uso en la elaboración de acetato de celulosa, que se prepara por los siguientes pasos adicionales: lavar dicha torta con agua para obtener una torta de celulosa lavada; y lavar dicha torta de celulosa lavada con ácido acético para obtener una torta de ácido acético y celulosa. 37.- La hojuela de acetato de celulosa de conformidad con la reivindicación 35, para su uso en la elaboración de acetato de celulosa, en donde el valor cáustico de la hojuela de acetato en una solución de acetona al 9%, a 14.06 kilogramos-fuerza/centímetro cuadrado mejora en por lo menos 15% por encima de una muestra similar que no fue pretratada con una solución cáustica y lavada con ácido acético. 38.- La hojuela de acetato de celulosa de conformidad con la reivindicación 37, para su uso en la elaboración de acetato de celulosa, en donde se mejoran otras propiedades seleccionadas del grupo de: color de la solución; turbidez, contenido de acetato de hemicelulosa y combinaciones de las mismas. 39.- Un procedimiento que se utiliza para mejorar las propiedades de una hojuela de acetato de celulosa, que se usa en la elaboración de acetato de celulosa que tiene un contenido de celulosa alfa de 93% o menos, que comprende los pasos de: mezclar pulpa de madera en una solución cáustica; separar la pulpa de la solución para formar una torta; lavar dicha torta con ácido acético para obtener una torta de ácido acético y celulosa; acetilar dicha torta de ácido acético y celulosa para formar un acetato de celulosa primario; hidrolizar dicho acetato de celulosa primario para formar un acetato de celulosa secundario en una mezcla de hidrólisis; agregar agua con o sin ácido acético a dicho acetato de celulosa secundario y mezcla de hidrólisis para formar una hojuela de acetato de celulosa; en donde el valor cáustico de la hojuela de acetato en una solución de acetona al 9% a 14.1 kilogramos-fuerza/centímetro cuadrado se mejora en por lo menos 15%. 40.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado además porque se mejoran otras propiedades seleccionadas del grupo de: color de la solución, turbidez, contenido de acetato de hemicelulosa y combinaciones de las mismas. 41.- Un triacetato de celulosa, que se usa en la elaboración de un producto de triacetato de celulosa proveniente de pulpa de madera que tiene un contenido de celulosa alfa de 93% o menos, preparado por un procedimiento que tiene los pasos de: mezclar pulpa de madera en una solución cáustica; separar dicha pulpa de madera de la solución cáustica para formar una torta; opcionalmente lavar dicha torta con agua para obtener una torta de celulosa lavada; lavar dicha torta o dicha torta de celulosa lavada con ácido acético para obtener una torta de ácido acético y celulosa; acetilar dicha torta de ácido acético y celulosa para formar un triacetato de celulosa. 42.- Esteres celulósicos seleccionados del grupo de: propionatos de celulosa, copolímeros de propionatos de celulosa, butiratos de celulosa, copolímeros de butiratos de celulosa, acetato de celulosa, copolímeros de acetato de celulosa, valerato de celulosa, copolímeros de valerato de celulosa, formato de celulosa, copolímeros de formato de celulosa, o combinaciones de los mismos; que se utilizan en la elaboración de productos de esteres celulósicos provenientes de pulpa de madera que tienen un contenido de celulosa alfa de el 93% o menos, que se preparan mediante un procedimiento que tiene los pasos de: mezclar la pulpa de madera en una solución cáustica; separar la pulpa de la solución para formar una torta; opcionalmente lavar dicha torta con agua para obtener una torta de celulosa lavada; lavar dicha torta o dicha torta de celulosa lavada con ácido orgánico para obtener una torta de ácido orgánico y celulosa; esterificar dicha torta de ácido orgánico y celulosa para formar un éster celulósico primario; hidrolizar dicho éster celulósico primario para formar un éster celulósico secundario en una mezcla de hidrólisis; opcionalmente agregar un ácido orgánico a dicho acetato de celulosa primario; agregar agua a dicho éster celulósico primario para formar una hojuela de éster celulósico.
MX2007016195A 2005-06-16 2006-06-06 Preparacion de pulpas de madera con pretratamiento caustico para usarlas en la fabricacion de acetatos de celulosa y de otros esteres organicos. MX2007016195A (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/155,133 US20060287517A1 (en) 2005-06-16 2005-06-16 Preparation of wood pulps with caustic pretreatment for use in the manufacture of cellulose acetates and other organic esters
PCT/US2006/022062 WO2006138125A2 (en) 2005-06-16 2006-06-06 Preparation of wood pulps with caustic pretreatment for use in the manufacture of cellulose acetates and other organic esters

Publications (1)

Publication Number Publication Date
MX2007016195A true MX2007016195A (es) 2008-03-11

Family

ID=37570975

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MX2007016195A MX2007016195A (es) 2005-06-16 2006-06-06 Preparacion de pulpas de madera con pretratamiento caustico para usarlas en la fabricacion de acetatos de celulosa y de otros esteres organicos.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20060287517A1 (es)
EP (1) EP1891116A2 (es)
JP (1) JP2009507937A (es)
CN (1) CN101193919A (es)
MX (1) MX2007016195A (es)
WO (1) WO2006138125A2 (es)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070167618A1 (en) * 2006-01-13 2007-07-19 Celanese Acetate, Llc Manufacture of cellulose esters: recycle of caustic and/or acid from pre-treatment of pulp
FI121811B (fi) * 2007-06-01 2011-04-29 Upm Kymmene Corp Uudet dispersiot ja menetelmä niiden valmistamiseksi
US9187571B2 (en) 2008-04-03 2015-11-17 Cellulose Sciences International, Inc. Nano-deaggregated cellulose
BRPI0910959B1 (pt) * 2008-04-03 2021-02-09 Cellulose Sciences International, Inc método para desagregação ou descristalização de celulose, celulose descristalizada ou desagregada produzida pelo dito método, kit para realizar o mesmo e método para produção de biocombustíveis
US20110200809A1 (en) * 2010-02-12 2011-08-18 Eastman Chemical Company Sulfite softwood based cellulose triacetate for lcd films
US8920520B2 (en) * 2012-03-01 2014-12-30 Celanese Acetate Llc Methods of preparing polysaccharide sheets for esterification
CN104277121B (zh) * 2013-07-03 2017-02-08 中国科学院大连化学物理研究所 一种利用纤维素生产纤维素酯的方法
CN103709254B (zh) * 2013-12-20 2014-09-10 江苏瑞晨化学有限公司 一种中粘度醋酸丁酸纤维素酯的制备方法
CN104371026A (zh) * 2014-11-17 2015-02-25 江苏瑞晨化学有限公司 一种高丁酰基含量的醋酸丁酸纤维素混合酯及其制备方法
CN107224008B (zh) * 2017-06-16 2021-02-02 云南中烟工业有限责任公司 一种用葛根纤维制造滤棒添加剂的方法及其制得的添加剂与应用
CN107325189A (zh) * 2017-06-27 2017-11-07 华南理工大学 一锅法制备低取代度乙酰化纳米纤维素的方法
CA3203347A1 (en) * 2018-05-28 2019-12-05 Pierson Capital Environmental (Beijing) Limited Efficient methods and compositions for recovery of products from organic acid pretreatment of plant materials
CN114605561A (zh) * 2020-12-03 2022-06-10 中国制浆造纸研究院有限公司 一种醋化级木浆粕的制备方法
CN113176180A (zh) * 2021-03-09 2021-07-27 济南雅歌新材料科技有限公司 一种调驱微球水溶液稳定性的测定方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1831101A (en) * 1925-10-06 1931-11-10 Dreyfus Henry Treatment of materials consisting substantially of cellulose and the production of cellulose esters therefrom
US1933676A (en) * 1931-05-22 1933-11-07 Brown Co Preparation of cellulose acetate and the like
US2041958A (en) * 1934-07-25 1936-05-26 Brown Co Refining cellulose fiber for conversion into cellulose derivatives
US2176850A (en) * 1937-06-07 1939-10-17 Cellulose Res Corp Preparation of cellulose derivatives
US2645576A (en) * 1948-03-10 1953-07-14 Celanese Corp Purifying wood pulp
US3585924A (en) * 1969-03-10 1971-06-22 William J Nolan Apparatus for the removal of liquids from fibrous materials
US4151327A (en) * 1978-02-24 1979-04-24 Lawton William R Complex amine/silane treated cellulosic materials
US4162359A (en) * 1978-03-13 1979-07-24 International Telephone And Telegraph Corporation Production of cellulose acetate
US4399275A (en) * 1982-01-06 1983-08-16 Itt Corporation Preparation of highly reactive cellulose
GB8816864D0 (en) * 1988-07-15 1988-08-17 Courtaulds Plc Treating cellulosic sheet material
US6057438A (en) * 1996-10-11 2000-05-02 Eastman Chemical Company Process for the co-production of dissolving-grade pulp and xylan

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006138125A3 (en) 2007-04-19
WO2006138125A2 (en) 2006-12-28
EP1891116A2 (en) 2008-02-27
US20060287517A1 (en) 2006-12-21
CN101193919A (zh) 2008-06-04
JP2009507937A (ja) 2009-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
MX2007016195A (es) Preparacion de pulpas de madera con pretratamiento caustico para usarlas en la fabricacion de acetatos de celulosa y de otros esteres organicos.
Candido et al. Synthesis of cellulose acetate and carboxymethylcellulose from sugarcane straw
RU2484098C2 (ru) Использование древесного гидролизата
US20110151516A1 (en) Process for the extraction of sugars and lignin from solid biomass
US5371207A (en) Pressure pretreatment for improving the acetylation of cellulose
JP6702959B2 (ja) リグノセルロース系材料の加工方法
Jahan et al. Effect of pre-extraction on soda-anthraquinone (AQ) pulping of rice straw
US8980050B2 (en) Methods for removing hemicellulose
US20160369455A9 (en) Methods for removing hemicellulose
Hindi et al. Cellulose triacetate synthesis from cellulosic wastes by heterogeneous reactions
KR101325385B1 (ko) 셀룰로오스 에스테르 고분자의 제조 방법 및 셀룰로오스 에스테르 고분자 제조용 셀룰로오스의 전처리 방법
WO2016120612A1 (en) Process
Sato et al. New process for producing cellulose acetate from wood in concentrated acetic acid
JPS6328157B2 (es)
US4385172A (en) Prevention of hornification of dissolving pulp
US3846403A (en) Production of cellulose esters from partially purified wood pulp by hemicellulose removal
Fišerová et al. Hemicelluloses extraction from beech wood with water and alkaline solutions
Rasooly-Garmaroody et al. Insights into activation of dissolving pulp preceding cellulose acetylation
Wilson et al. Wood cellulose as a chemical feedstock for the cellulose esters industry
Cárdenas-Zapata et al. Structural and thermal study of hemicellulose and lignin removal from two types of sawdust to isolate cellulose
US3479336A (en) Production of cellulose esters from particulate lignocellulosic material
Quintana et al. Obtention of fibers with high cellulose content by means of enzymatic and chemical treatments
Hertzberg Cellulose acetate production from Finnish hardwood and softwood dissolving pulp
Li et al. The effects of holocellulose treatments on the yield and structure of dimethylsulfoxide-extracted birchwood xylans
Ivakhnov et al. Oxidative delignification of wood in the supercritical carbon dioxide medium. 4. Acetylization of cellulose in the supercritical carbon dioxide medium