RU2012155799A

RU2012155799A - Способ получения микроцеллюлозы

Info

Publication number: RU2012155799A
Application number: RU2012155799/05A
Authority: RU
Inventors: Олли ДАЛЬ; Кари ВАНХАТАЛО; Кари ПАРВИАЙНЕН; Микаель СВЕДМАН
Original assignee: Аалто Юнивёрсити Фаундейшн
Priority date: 2010-06-07
Filing date: 2011-06-07
Publication date: 2014-07-20
Also published as: CN103025765A; CA2801989C; UY33434A; RU2580746C2; CN103025765B; CA2801989A1; FI20105641A0; PL2576630T3; WO2011154601A1; ES2720950T3; FI20105641L; FI126842B; BR112012031250B1; EP2576630B1; EP2576630A1; US9096692B2; US20130199518A1; PT2576630T; BR112012031250A2; FI20105641A

Abstract

1. Способ получения микроцеллюлозы, включающий кислотный гидролиз волокнистого целлюлозного материала при температуре, равной по меньшей мере 140°С, и консистенции, равной по меньшей мере 8% в пересчете на сухую массу целлюлозы, при котором количество добавляемой кислоты составляет от 0,2 до 2%, предпочтительно - от 0,5 до 1,5% от сухой массы целлюлозы, а гидролиз проводят в реакторе без существенного сжатия.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что добавляемой кислотой является минеральная кислота, предпочтительно - серная кислота, соляная кислота, азотная кислота, бисульфат натрия или бисульфит натрия.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что коэффициент компрессии реактора составляет менее 1,5:1, предпочтительно - менее 1,2:1.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что температура составляет от 140 до 185°С, предпочтительно - от 150 до 180°С, более предпочтительно - от 155 до 175°С.5. Способ по п.1, отличающийся тем, что консистенция целлюлозы составляет от 8 до 50%, предпочтительно - от 15 до 50%, более предпочтительно - от 20 до 50%, и наиболее предпочтительно - от 25 до 45% в пересчете на сухую массу целлюлозы.6. Способ по п.1, отличающийся тем, что время гидролиза составляет от 5 до 180 минут, предпочтительно - от 15 до 150 минут.7. Способ по п.1, отличающийся тем, что во время гидролиза производят подачу механической энергии для обеспечения равномерного распределения химических веществ и температуры, но без существенной механической рубки и существенного механического дефибрирования целлюлозного матрикса, предпочтительно - не более 20 кВт ч на тонну сухой целлюлозы, более предпочтительно - не более 10 кВт ч на тонну сухой целлюлозы, и наиболее предпочтительно - от 1 до 5 кВ

Claims

1. Способ получения микроцеллюлозы, включающий кислотный гидролиз волокнистого целлюлозного материала при температуре, равной по меньшей мере 140°С, и консистенции, равной по меньшей мере 8% в пересчете на сухую массу целлюлозы, при котором количество добавляемой кислоты составляет от 0,2 до 2%, предпочтительно - от 0,5 до 1,5% от сухой массы целлюлозы, а гидролиз проводят в реакторе без существенного сжатия.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что добавляемой кислотой является минеральная кислота, предпочтительно - серная кислота, соляная кислота, азотная кислота, бисульфат натрия или бисульфит натрия.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что коэффициент компрессии реактора составляет менее 1,5:1, предпочтительно - менее 1,2:1.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что температура составляет от 140 до 185°С, предпочтительно - от 150 до 180°С, более предпочтительно - от 155 до 175°С.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что консистенция целлюлозы составляет от 8 до 50%, предпочтительно - от 15 до 50%, более предпочтительно - от 20 до 50%, и наиболее предпочтительно - от 25 до 45% в пересчете на сухую массу целлюлозы.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что время гидролиза составляет от 5 до 180 минут, предпочтительно - от 15 до 150 минут.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что во время гидролиза производят подачу механической энергии для обеспечения равномерного распределения химических веществ и температуры, но без существенной механической рубки и существенного механического дефибрирования целлюлозного матрикса, предпочтительно - не более 20 кВт ч на тонну сухой целлюлозы, более предпочтительно - не более 10 кВт ч на тонну сухой целлюлозы, и наиболее предпочтительно - от 1 до 5 кВт ч на тонну сухой целлюлозы.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что волокнистый целлюлозный материал и кислоту смешивают друг с другом.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что полученную смесь микроцеллюлозы и гидролизата нейтрализуют или отделяют микроцеллюлозу от гидролизата, отделенную микроцеллюлозу, при необходимости, промывают и нейтрализуют отделенную или промытую целлюлозу, или нейтрализуют отделенный гидролизат.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что волокнистый целлюлозный материал получают из древесного растительного материала, такого как мягкая или твердая древесина.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что волокнистый целлюлозный материал содержит отбеленную или неотбеленную целлюлозную массу, полученную посредством химической обработки, такую как целлюлозная масса, полученная посредством крафт-варки, целлюлозная масса, полученная посредством содово-антрахиноновой варки, целлюлозная масса, полученная посредством сульфитной варки, целлюлозная масса, полученная посредством нейтрально-сульфитной варки, целлюлозная масса, полученная посредством кислой сульфитной варки, и целлюлозная масса, полученная посредством органосольвентной варки.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что волокнистый целлюлозный материал получен из недревесного растительного материала, такого как хлопок, трава, жмых, солома зерновых культур, лен, конопля, сизаль, абака или бамбук.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что волокнистый целлюлозный материал, такой как целлюлозная масса, полученная посредством химической обработки, имеет содержание лигнина с числом Каппа менее 40, предпочтительно - с числом Каппа менее 30, более предпочтительно - с числом Каппа менее 10.

14. Способ по п.1, отличающийся тем, что полученная микроцеллюлоза имеет средний размер частиц в диапазоне от 8 до 100 мкм, предпочтительно - от 10 до 60 мкм, и более предпочтительно распределение частиц по размерам является таким, что по меньшей мере 90% от объема частиц имеют размер менее 100 мкм.