PT1375522E - Processo para fabricar acetato de celulose - Google Patents

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PT1375522E
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Shunichi Matsuo
Takatsugu Takamura
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Celjan Co Ltd
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Description

Proc. 2355
DESCRIÇÃO
PROCESSO PARA FABRICAR ACETATO DE CELULOSE
Referência a Pedido Relacionado
Este pedido de patente reivindica a prioridade do Pedido de Patente Japonesa n°. 2002-186476. A presente invenção refere-se a um processo para fabricar acetato de celulose, que é útil como um plástico biodegradável e é preparado a partir de farinha de carolo de milho.
Descrição do Estado da Técnica O plástico biodegradável é um plástico que, como qualquer plástico comum, exibe excelentes funções quando em uso, mas que é rapidamente decomposto por microorganismos num ambiente natural (por exemplo, no solo) após o uso e torna-se eventualmente num dos componentes orgânicos da terra, água e dióxido de carbono, e está a atrair a atenção devido ao problema actual de desperdício, etc.
Foram publicitados vários tipos de produtos de plásticos biodegradáveis. Exemplos desses produtos incluem ácidos polilácticos produzidos por desidratação e polimerização de ácido láctico obtido por fermentação de amido de milho, batatas, etc. com lactobacilli. Esses produtos são usados para um multi-filme agrícola, um saco
Proc. 2355 de adubo, etc. Contudo, os preços das matérias-primas e os custos de processamento dos produtos são elevados e estes produtos não são necessariamente racionais relativamente a situações de géneros alimentícios. A policaprolactona que é dada como outro exemplo de um plástico biodegradável, também é tão cara que é difícil usar policaprolactona como material agrícola, etc., e o uso é limitado a materiais médicos, etc., embora a policaprolactona possa ser adequada em propriedades físicas como plástico e biodegradabilidade.
Além disso, um plástico obtido apenas por amassagem de amido de milho com polietileno está a ser vendido como um plástico biodegradável. Este plástico, contudo, não é um plástico biodegradável no verdadeiro sentido da palavra, uma vez que ficou claro que, embora o seu constituinte, que é derivado de matéria natural, tal como o amido, pode ser biodegradável, o polietileno não sofre nenhuma alteração (decomposição). Esse produto está a ser retirado do mercado apesar do seu baixo preço.
Assim, a difusão dos plásticos biodegradáveis, até agora conhecidos, tem sido lenta devido ao seu desempenho insatisfatório, ou porque requerem um processo complicado de fabrico e são caros. Espera-se, contudo, que a procura para produtos de plástico biodegradáveis aumente cada vez mais no futuro para protecção do ambiente global, e em conformidade, existe um desejo de desenvolvimento de produtos que tenham melhor desempenho e sejam mais baratos. Nestas circunstâncias, estão a ser efectuados estudos para um plástico biodegradável composto 2
Proc. 2355 principalmente de celulose, que as plantas contêm em grande quantidade, ou um seu derivado. Contudo, um elevado custo de fabrico deste plástico biodegradável é um problema, tal como no caso de outros plásticos biodegradáveis.
Por outro lado, a maioria do carolo de milho é composta de celulose (lignocelulose e hemicelulose). A farinha de carolo de milho, que é obtida por secagem e esmagamento de carolo é usada como um leito fúngico para o crescimento de cogumelos, um abrasivo para impulso, um material de construção de ninhos para animais, etc., mas muito pouco como material industrial. A maior parte dos carolos de milho produzidos são rejeitados como desperdício. A incineração é um método principal para eliminação de desperdícios, pelo que existem muitos problemas com a eliminação de desperdícios, incluindo a degradação do ambiente. Estão, portanto, a decorrer estudos para o uso eficaz de carolo de milho.
Quando se usam carolos de milho como matéria-prima para fabricar um plástico biodegradável que consiste principalmente em celulose ou num seu derivado, etc., o custo da matéria-prima é zero, pois não é necessário qualquer trabalho para juntar a matéria-prima, etc., e os custos que até aqui eram suportados pelos produtores agrícolas para a eliminação de desperdícios já não existem. Consequentemente, um plástico biodegradável preparado de carolo de milho é considerado altamente competitivo sob o ponto de vista económico, comparado com outros plásticos biodegradáveis. 3
Proc. 2355
Contudo, apesar de ter as características mencionadas, não foi desenvolvido qualquer plástico biodegradável que consista principalmente em celulose ou num seu derivado, etc. feito a partir de carolo de milho. Uma possível razão para isso consiste no elevado custo de esterificação, etc., uma vez que é difícil obter celulose (polpa de elevada qualidade) por separação de lignina de lignoceluloses no qual os carolos consistem principalmente. A separação de lignina de lignoceluloses requer muitos passos, i.e. moagem de carolo num moinho de pedra, ferver com álcali e aplicação de um tratamento com ácido sulfuroso.
SUMARIO DA INVENÇÃO A invenção resolve os problemas acima indicados e proporciona um processo não dispendioso para fabricar acetato de celulose que é útil como plástico biodegradável, usando como matéria-prima uma farinha de carolo de milho que foi rejeitado. Além disso, a presente invenção proporciona um processo para fabricar xiloligossacáridos, que são úteis como edulcorantes, de um subproduto que ocorre na produção anterior de acetato de celulose.
Especificamente, a presente invenção proporciona um processo para fabricar acetato de celulose, que compreende os passos de: cozer a vapor uma farinha de carolo de milho a uma temperatura de 150 a 250°C e a uma pressão de 20 a 29 MPa; filtrar a farinha de carolo cozida a vapor para obter um produto sólido; e desidratar 4
Proc. 2355 e acetilar por adição de anidrido acético e ácido sulfúrico ao produto sólido.
BREVE DESCRIÇÃO DO DESENHO A figura 1 é uma visão seccional parcial de uma extrusora com um cilindro pressurizado como exemplo de um recipiente de pressão para levar a cabo o tratamento de cozimento a vapor de acordo com a presente invenção.
DESCRIÇÃO PORMENORIZADA DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO
PREFERIDAS 0 processo para fabricar acetato de celulose e xiloligossacáridos da presente invenção é caracterizado por se cozer a vapor farinha de carolo de milho a uma temperatura de 150 a 250°C e a uma pressão de 20 a 29 MPa (que pode ser em seguida designado por tratamento de cozimento a vapor), separando então um produto sólido de um filtrado. O tratamento de cozimento a vapor de acordo com a presente invenção é um processo de adicionar água à farinha de carolo de milho (um pó obtido por secagem e esmagamento de carolo de milho) e cozer a vapor a mistura a 150 a 250°C e a 20 a 29 MPa, que definem as condições para o estado sub-critico (imediatamente antes do supercritico). O tratamento de cozimento a vapor de acordo com a presente invenção torna possível levar a cabo de um modo simples e conveniente a separação de 5
Proc. 2355 lignina de lignoceluloses que requeria até agora muitos passos. 0 tratamento de cozimento a vapor requer a uma temperatura de 150 a 250°C e a uma pressão de 20 a 29 MPa, e de preferência uma temperatura de 180 a 200°C e a uma pressão de 25 a 28 MPa. A quantidade de água adicionada é de preferência 10 a 1000 partes em massa e, mais preferivelmente, 50 a 100 partes em massa, relativamente a 100 partes em massa de farinha de carolo de milho. O tratamento de cozer a vapor é de preferência realizado durante 10 a 30 minutos e, mais preferivelmente, durante 15 a 20 minutos.
Além disso, no tratamento de cozer a vapor, pode ser adicionado um composto de ácido sulfuroso à farinha de carolo de milho. A adição do composto de ácido sulfuroso à farinha de carolo de milho torna possível encurtar o período de tratamento de cozimento a vapor. Exemplos do composto de ácido sulfuroso incluem sulfito de sódio ou cálcio. A quantidade do composto de ácido sulfuroso que é adicionada é, de preferência, de 1 a 10 partes em massa, e, mais preferivelmente, de 2 a 5 partes em massa, para 100 partes em massa de farinha de carolo de milho. O tratamento de cozimento a vapor é, de preferência, levado a cabo usando um recipiente de pressão, e é particularmente preferido efectuado por uma extrusora com um cilindro pressurizado, tal como mostrado na figura 1. A figura 1 é uma visão seccional parcial de uma extrusora que tem um cilindro pressurizado, que é um exemplo de um 6
Proc. 2355 recipiente de pressão para levar a cabo o tratamento de cozimento a vapor de acordo com a presente invenção. A extrusora é composta de: um cilindro 1 que tem uma porta de entrada de material 2 na sua base; um parafuso 3 que tem um alheta em espiral 4 para amassar (cozimento a vapor) e extrudir para a sua extremidade distai a farinha de carolo de milho e água (que podem em seguida ser designados simplesmente como os materiais), que foram introduzidos pela porta de entrada de material 2; um aquecedor 5 para aquecer o cilindro 1; meios de transmissão 6 que compreendem um motor 7 ligado a uma fonte de energia (não mostrada) para fazer girar o parafuso 3 e um carreto redutor 8 que tem um carreto principal 9 e um carreto conduzido 10; uma porta de descarga 11 um produto cozido a vapor e extrudido; um material isolante térmico 12 que cobre o cilindro 1 e o aquecedor 5, etc. Uma bomba (não mostrada) está ligada à porta de entrada de material 2 para alimentar os materiais no cilindro 1 pela porta de entrada de material 2. Um passo da alheta em espiral 4 do parafuso 3 encurta à medida que a alheta em espiral 4 se aproxima da porta de descarga 11. Além disso, o cilindro 1 tem um sensor de temperatura 13 e um sensor de pressão 14 instalados próximo da extremidade distai do parafuso 3. 0 tratamento de cozimento a vapor é levado a cabo pela extrusora, que é mostrada na figura 1, em conformidade com a sequência seguinte. Os materiais são introduzidos pela bomba não ilustrada no cilindro 1 através da sua porta de entrada de material 2 e a temperatura interna do cilindro 1 é regulada a uma 7
Proc. 2355 temperatura designada pelo aquecedor 5. Tal como visto a partir do motor 7, um veio de discos do motor 7 que gira no sentido horário para fazer girar o carreto principal 9 no sentido horário, o carreto conduzido 10 no sentido anti-horário e o parafuso 3 no sentido anti-horário, fervendo assim a farinha de carolo extrudindo ao mesmo tempo a farinha de carolo para a porta de descarga 11. Uma vez que a alheta em espiral 4 do parafuso 3 encurta para a porta de descarga 11, a farinha de carolo é comprimida e submetida a uma pressão específica à medida que se aproxima da porta de descarga 11. A farinha de carolo, para a qual o tratamento de cozimento a vapor foi completado, é extrudida pela porta de descarga 11.
Enquanto na presente forma de realização o sensor de temperatura 13 e o sensor de pressão 14 são instalados no cilindro 1 próximo da extremidade distai do parafuso 3, é suficiente para uma posição de instalação do sensor de temperatura 13 mais para a extremidade distai do parafuso 3 do que numa porção central, relativamente à direcção axial, do cilindro 1. É suficiente para uma posição de instalação do sensor de pressão 14 estar num espaço, que é uma extremidade-distal do parafuso 3 do cilindro 1.
Quando o tratamento de cozimento a vapor é levado a cabo pela extrusora mostrada na figura 1, é necessário que a temperatura e pressão determinadas pelo sensor de temperatura 13 e o sensor de pressão 14 cairem nas gamas de 150 a 250°C e 20 a 29 MPa, respectivamente. 8
Proc. 2355
Além disso, também é adequado empregar um processo no qual duas ou mais unidades de extrusora mostradas na figura 1 estão ligadas em série para tratamento de cozimento a vapor, i.e. um processo no qual uma mistura de farinha de carolo de milho e água cozida a vapor numa primeira extrusora e extrudida através de uma das suas portas de descarga 11 é introduzida directamente na porta de entrada de material 2 de uma segunda extrusora para cozimento a vapor adicional. Quando duas ou mais unidades de extrusora mostradas na figura 1 estão ligadas em série para o tratamento de cozimento a vapor, as condições de cozimento a vapor nas extrusoras podem ser as mesmas, ou diferirem umas da outras desde que as condições de cozimento a vapor para a última extrusora ligada satisfaçam as condições de temperatura de 150 a 250°C e a pressão de 20 a 29 MPa. No caso de as condições de cozimento a vapor diferirem de uma extrusora para a outra, é preferível que a temperatura e a pressão aumentem da primeira extrusora para a última extrusora ligada. O tratamento de cozimento a vapor da farinha de carolo como acima descrito permite obter uma mistura de polifenol (formado por uma alteração da lignina) e celulose que é formada pela decomposição de lignoceluloses, e de hemiceluloses solúveis (em seguida designada por xilano solúvel). O tratamento de filtração da mistura permite-a ser separada em celulose (polpa de elevada qualidade) como um sólido e uma solução mista de polifenol e xilano solúvel. 0 tratamento de filtração é 9
Proc. 2355 de preferência levado a cabo por um aparelho de filtração. A celulose obtida por separação de lignina com o tratamento de filtração é cristalizada devido à formação de pontes de hidrogénio pelos grupos hidroxilo e é insolúvel, tanto em água, como em qualquer solvente. Assim, a desidratação e a acetilação são levadas a cabo tal como descrito abaixo, para converter uma parte dos grupos hidroxilo na molécula em grupos acetato para obter um acetato de celulose plastificado, que é solúvel tanto em água como num solvente. A desidratação e a acetilação são levadas a cabo, de preferência, num recipiente de pressão equipado com um agitador. A desidratação e acetilação são projectadas para reagir celulose com anidrido acético e ácido sulfúrico para substituir grupos acetato pelos grupos hidroxilo, causando a formação de pontes de hidrogénio na celulose, e são expressas pelas fórmulas de reacção (1) e (2) abaixo em que n é o grau de polimerização e m o grau de substituição. Fórmula de reacção (1) {C6H702 (OH) 3}n + 3n (CH3CO) 20 - > {C6H702 (OCOCH3) 3} n +
3nCH3COOH Fórmula de reacção (2) {C6H702 (OCOCH3) 3}n + n (3-m) H20 - > (C6H702 (OCOCH3) m (OH) 3_m} n + 10
Proc. 2355
η(3-m)CH3COOH A fórmula de reacção (1) mostra que a reacção de celulose e anidrido acético produz acetato de celulose e ácido acético com a substituição completa de grupos acetato. Por outro lado, a fórmula de reacção (2) mostra que a reacção de acetato de celulose produzida de acordo com a fórmula de reacção (1) e água produz acetato de celulose que tem um grau de substituição m e ácido acético. 0 ácido acético produzido de acordo com as fórmulas de reacção (1) e (2) pode ser reutilizado. A desidratação e acetilação podem ser levadas a cabo de acordo com a sequência seguinte. Após o sólido (celulose) obtido pelo tratamento de filtração ser lavado com água para remover álcali do mesmo, adiciona-se ácido sulfúrico e anidrido acético e faz-se reagir com o sólido obtido, o ácido acético é removido (recolhido) do produto de reacção resultante por um desidratador, e é seco. 0 procedimento anterior rende acetato de celulose que tem um grau de acetilação de 51 a 61. A quantidade de ácido sulfúrico que é adicionada é, de preferência, de 1 a 10 partes em massa e mais preferivelmente de 3 a 5 partes em massa relativamente a 100 partes em massa de celulose seca. A quantidade de anidrido acético que é adicionada é de preferência de 1 a 20 partes em massa e mais preferivelmente de 5 a 10 partes em massa, relativamente a 100 partes em massa de celulose seca. Além disso, o ácido acético pode ser de preferência adicionado, e a quantidade adicionada é de preferência de 1 a 10 partes em massa e mais preferivelmente de 3 a 5 partes em massa relativamente a 100 partes em massa de celulose. 11
Proc. 2355 A desidratação e acetilação são de preferência levadas a cabo sob uma pressão de 5 a 15 MPa, e mais preferivelmente de 8 a 10 MPa. A temperatura para a desidratação e acetilação é de preferência de 60 a 100°C e mais preferivelmente de 70 a 90 °C. A velocidade de agitação para a desidratação e acetilação é de preferência de 30 a 100 rpm e mais preferivelmente de 40 a 60 rpm. A duração da desidratação e acetilação é de preferência de 15 a 30 horas e mais preferivelmente de 20 a 24 horas.
Embora o acetato de celulose seja ele próprio um plástico biodegradável, também é possível usar acetato de celulose como base e amassar aí vários tipos de materiais (por exemplo, amido de milho e ácido poliláctico) para preparar plásticos biodegradáveis de propriedades diferentes.
Por outro lado, o xilano solúvel obtido pelo tratamento de filtração torna-se em xiloligossacáridos por tratamento hidrolítico (tratamento enzimático) com xilanase. 0 tratamento enzimático pode ser levado a cabo na sequência seguinte: adiciona-se xilanase e reage-se com o filtrado do qual o sólido foi removido pelo aparelho de filtração, num recipiente de reacção equipado com um agitador e tendo um mecanismo de manutenção da temperatura; qualquer matéria suspensa é removida do produto de reacção resultante pelo aparelho de filtração e é seco. São obtidos xiloligossacáridos pela sequência anterior. A quantidade de xilanase adicionada no tratamento enzimático é, de preferência, de 0,1 a 5 partes em massa e mais preferivelmente de 0,5 a 2 partes em massa relativamente a 100 partes em massa de filtrado. De 12
Proc. 2355 preferência o tratamento enzimático é conduzido a um pH de 3 a 8 e, mais preferivelmente, a um pH de 4 a 6. Além disso, a temperatura para o tratamento é de preferência de 30 a 50°C e mais preferivelmente de 40 a 45°C. A velocidade de agitação é de preferência de 60 a 200 rpm e mais preferivelmente de 100 a 150 rpm. A duração do tratamento é de preferência de 15 a 30 horas e é mais preferencialmente de 20 a 24 horas.
Embora o tratamento enzimático converta xilano solúvel em xiloligossacáridos (edulcorante), o subproduto de xilano solúvel e este passo podem ser omitidos sem o processo para fabricar um plástico biodegradável, mas a adição do passo torna possível alcançar um aumento excelente na eficácia de uso de matérias-primas, redução de desperdícios, bem como a produção auxiliar de produtos úteis. Noutras palavras, o tratamento enzimático pode diminuir o custo de fabrico de acetato de celulose. Incidentalmente, os xiloligossacáridos são usados em vários tipos de alimentos devido ao seu efeito em prevenir a decadência dentária e estabelecer um bom equilíbrio de bactérias coliformes para promoção da saúde, e espera-se que a procura de xiloligossacáridos aumente bastante no futuro.
EXEMPLOS A invenção será agora descrita mais especificamente através de exemplos, pese embora a invenção não esteja limitada por estes exemplos.
Exemplo 1 0 cozimento a vapor de uma farinha de carolo de milho foi levado a cabo através de quatro unidades 13
Proc. 2355 ligadas em série de extrusora pressurizada como mostrado na figura 1. As quatro extrusoras ligadas em série incluíram uma primeira extrusora com uma porta de descarga 11 ligada a uma porta de entrada de material 2 de uma segunda extrusora, e as restantes foram igualmente ligadas até uma quarta extrusora, de forma a que uma mistura amassada cozida a vapor na primeira extrusora pudesse ser introduzida no cilindro 1 da segunda extrusora directamente pela porta de entrada de material 2 e assim pudesse igualmente proceder até alcançar a porta de entrada de material 2 da quarta extrusora.
Adicionaram-se cinco partes em massa de sulfito de cálcio e 50 partes em massa de água relativamente a 100 partes em massa de uma farinha de carolo, e foram introduzidas através da sua porta de entrada de material 2 no cilindro 1 da extrusora pressurizada como mostrado na Fig. 1. Em seguida, fixaram-se a temperatura e pressão da primeira extrusora nos valores estabelecidos na Tabela 1, o motor foi dirigido para girar o parafuso 3 e após cinco minutos de amassagem (cozimento a vapor), um produto amassado foi extrudido pela porta de descarga 11. 0 produto amassado extrudido pela porta de descarga 11 foi directamente introduzido no cilindro 1 da segunda extrusora pela sua porta de entrada de material 2, e a mistura (cozimento a vapor) foi igualmente repetida na quarta extrusora. As condições fixas e tempo de amassagem (cozimento a vapor) para cada extrusora são como mostrado na Tabela 1. A temperatura e pressão estabelecidas na Tabela 1 são os valores como determinado pelo sensor de temperatura 13 e o sensor de pressão 14, respectivamente.
Tabela 1
Primeira Segunda Terceira Quarta 14
Proc. 2355 extrusora extrusora extrusora extrusora Temperatura (°C) 100 150 200 220 Pressão (MPa) 3,5 10 22 28 Tempo para tratamento (min) 5 5 5 15 A farinha de carolo que foi cozida a vapor pelas quatro extrusoras ligadas em série foi filtrada por um aparelho de filtração, o sólido resultante (celulose) foi introduzido num recipiente de pressão equipado com um agitador e posteriormente era 5 partes em massa de ácido acético, 10 partes em massa de anidrido acético e 5 partes em massa de ácido sulfúrico para 100 partes em massa de sólido foi adicionalmente introduzido no recipiente de pressão, a mistura reagiu durante 24 horas a uma pressão de 10 MPa e uma velocidade de agitação de 60 rpm para fabricar acetato de celulose. As propriedades físicas do acetato de celulose obtidas são mostradas na Tabela 2.
Tabela 2
Forma exterior Pó branco em flocos Gravidade específica 1,33 (25°C), 1,36(4 °C) Densidade aparente (Kg/L) 0,25 - 0,5 Temperatura de transição vítrea (°C) 160 - 180°C Ponto de fusão (°C) 230 - 300°C 15
Proc. 2355 0 filtrado do qual o sólido foi removido pela filtração da farinha de carolo cozida a vapor pelo aparelho de filtração foi introduzido num recipiente de reacção equipado com um agitador e tendo um mecanismo de retenção de temperatura. Após 3 partes em massa de xilanase e 0,1 parte em massa de hidróxido de sódio para 100 partes em massa de filtrado terem sido introduzidas no recipiente de reacção, a mistura reagiu durante 24 horas a uma temperatura de 45 °C e uma velocidade de agitação de 150 rpm para fabricar xiloligossacáridos. 0 tratamento de cozimento a vapor de farinha de carolo de milho de acordo com a presente invenção tornou possível levar a cabo num único passo a remoção de lignina de lignoceluloses que tem requerido muitos passos, e de celulose acetilada de sem administrar qualquer pré-tratamento após a remoção de lignina do mesmo, tal como imergir a lignoceluroses em ácido acético, para obter assim acetato de celulose com uma redução drástica dos passos como requerido. Também foi possível obter xiloligossacáridos do tratamento de xilano solúvel (que foi rejeitado) produzido por cozimento a vapor, resultando numa conversão de pelo menos 95% em massa da farinha de carolo nos produtos. Isso tornou possível reduzir ainda mais o custo de fabrico de acetato de celulose, uma vez que os xiloligossacáridos podem ser usados como edulcorantes. A presente invenção é um processo não dispendioso para fabricar acetato de celulose útil como um plástico biodegradável usando como matéria-prima uma farinha de carolo de milho que foi rejeitado. Além disso, pode proporcionar um processo para fabricar xiloligossacáridos úteis como adoçantes de um subproduto que ocorre do fabrico anterior de acetato de celulose. 16
Proc. 2355
Lisboa, 2 de Fevereiro de 2007 17

Claims (9)

  1. REIVINDICAÇÕES 1. Processo para fabricar acetato de celulose, que compreende os passos de: cozimento a vapor de uma farinha de carolo de milho a uma temperatura de 150 a 250°C e a uma pressão de 20 a 29 MPa; filtrar a farinha de carolo de milho cozida a vapor de água para obter um produto sólido; e desidratar e acetilar por adição de anidrido acético e ácido sulfúrico ao produto sólido.
  2. 2. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que o cozimento a vapor é levado a cabo num recipiente de pressão e a filtração é levada a cabo por um aparelho de filtração.
  3. 3. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que o cozimento a vapor é levado a cabo a uma temperatura de 180 a 200°C e a uma pressão de 25 a 28 MPa.
  4. 4. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que no passo de cozimento a vapor se adicionam de 10 a 1000 partes em massa de água relativamente a 100 partes em massa de farinha de carolo de milho.
  5. 5. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que o passo de cozimento a vapor é levado a cabo durante 10 a 30 minutos. 1
  6. 6. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que no passo de cozimento a vapor se adiciona um composto de ácido sulfuroso à farinha de carolo.
  7. 7. Processo de acordo com a reivindicação 6, em que o composto de ácido sulfuroso é adicionado na quantidade de 1 a 10 partes em massa por 100 partes em massa de farinha de carolo de milho.
  8. 8. Processo de acordo com a reivindicação 6, em que no passo de desidratação e acetilação o ácido sulfúrico é adicionado na quantidade de 1 a 10 partes em massa, e o anidrido acético é adicionado na quantidade de 1 a 20 partes em massa, relativamente a 100 partes em massa de celulose seca.
  9. 9. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que a desidratação e acetilação é levada a cabo sob condições de uma pressão de 5 a 15 MPa, a uma temperatura de 60 a 100°C, a uma velocidade de agitação de 30 a 100 rpm e a um tempo de tratamento de 15 a 30 horas. Lisboa, 2 de Fevereiro de 2007 2
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040186428A1 (en) * 2002-09-11 2004-09-23 Utpal Ray Auto-destructible syringe
SG129268A1 (en) * 2003-03-25 2007-02-26 Celjan Co Ltd Process for manufacturing cellulose molding, plantcomponent extracting apparatus, and process for producing cellulose acetate
CN100537603C (zh) * 2005-11-01 2009-09-09 中国科学院过程工程研究所 利用植物纤维素生产醋酸纤维素酯的方法
SG136850A1 (en) * 2006-04-25 2007-11-29 Itef Singapore Pte Ltd Method of manufacturing cellulose acetate, high temperature steam reactor vessel used in the same method, and superheated steam generator used in the same method
DE102008035401B4 (de) * 2008-07-29 2011-04-21 List Holding Ag Verfahren zur kontinuierlichen katalytischen Azetylierung von Polysacchariden
US20100175691A1 (en) * 2009-01-15 2010-07-15 Celanese Acetate Llc Process for recycling cellulose acetate ester waste
CN102459562B (zh) * 2009-05-20 2018-01-26 希乐克公司 加工生物量
CN106117566A (zh) * 2016-06-25 2016-11-16 芜湖三刀材料科技有限公司 一种改性木粉的制备方法
CN107722126A (zh) * 2017-11-02 2018-02-23 济南大自然新材料有限公司 一种二醋酸纤维素中试系统
EP3530743A1 (en) 2018-02-21 2019-08-28 Cambridge Glycoscience Ltd Method of production
MX2021001716A (es) 2018-08-15 2021-05-31 Cambridge Glycoscience Ltd Composiciones novedosas, su uso y metodos para su formacion.
CN111574635B (zh) * 2019-02-18 2022-05-20 四川普什醋酸纤维素有限责任公司 醋酸纤维素及其衍生物稳定化处理系统
EP4013240A1 (en) 2019-08-16 2022-06-22 Cambridge Glycoscience Ltd Methods of treating biomass to produce oligosaccharides and related compositions
JP2023506464A (ja) 2019-12-12 2023-02-16 ケンブリッジ グリコサイエンス エルティーディー 低糖の多相食料品

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1522618A (en) 1922-11-18 1925-01-13 Norman E Ditman Corncob product and method of making the same
NO120111B (pt) * 1968-06-11 1970-08-24 Christiana Portland Cementfabr
AT361506B (de) * 1976-07-20 1981-03-10 Projektierung Chem Verfahrenst Verfahren zur gewinnung von xylan und faser- stoffen aus xylanhaltigen pflanzlichen roh- stoffen
DE2737118A1 (de) 1977-08-17 1979-03-01 Projektierung Chem Verfahrenst Verfahren zur gewinnung von zuckern, gegebenenfalls cellulose und gegebenenfalls lignin aus lignocellulosischen pflanzlichen rohstoffen
US4306060A (en) 1980-12-15 1981-12-15 Daicel Chemical Industries, Ltd. Process for preparation of cellulose acetate
CA1332880C (en) * 1986-10-17 1994-11-08 Takashi Adachi Plant cultivation method
JP2549638B2 (ja) * 1986-10-30 1996-10-30 サントリー株式会社 ビフイズス菌増殖促進組成物
JP3046441B2 (ja) 1992-02-28 2000-05-29 ダイセル化学工業株式会社 酢酸セルロースの製造方法
CA2089117A1 (en) * 1993-02-09 1994-08-10 J. Ming Zhuang Method of improving the acetylation of cellulose
JP2807612B2 (ja) * 1993-03-12 1998-10-08 ノボ ノルディスク アクティーゼルスカブ 新規キシラナーゼ、その製造法、該キシラナーゼによるパルプ処理方法及びキシロオリゴ糖の製造法
US6352644B1 (en) 1996-09-25 2002-03-05 Energy & Environmental Research Center Foundation Method of manipulating the chemical properties of water to improve the effectiveness of a desired process
US6228213B1 (en) * 1997-09-19 2001-05-08 University Of Nebraska-Lincoln Production of microcrystalline cellulose by reactive extrusion
CA2335941C (en) * 1998-06-29 2011-03-22 Barry James Maurer Treatment of hyperproliferative disorders
JP2000212202A (ja) 1999-01-20 2000-08-02 Daicel Chem Ind Ltd 酢酸セルロ―スの製造方法
JP2000212201A (ja) 1999-01-20 2000-08-02 Daicel Chem Ind Ltd 酢酸セルロ―スの製造方法
JP3951545B2 (ja) 1999-03-23 2007-08-01 王子製紙株式会社 キシロオリゴ糖の製造方法
JP3755076B2 (ja) 2000-01-25 2006-03-15 独立行政法人科学技術振興機構 バイオマスの超臨界溶媒処理による組成物及びその製造方法
CN1340651A (zh) * 2000-08-29 2002-03-20 上海大杨保健品科技发展有限公司 一种生产弧形微晶纤维素的方法
EP1205598A1 (en) 2000-11-10 2002-05-15 SCA Hygiene Products AB Methods of treating cellulose fibres and products obtained thereby

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