RU2146682C1 - Способ получения карбоксиметилцеллюлозы - Google Patents
Способ получения карбоксиметилцеллюлозы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2146682C1 RU2146682C1 RU98116539A RU98116539A RU2146682C1 RU 2146682 C1 RU2146682 C1 RU 2146682C1 RU 98116539 A RU98116539 A RU 98116539A RU 98116539 A RU98116539 A RU 98116539A RU 2146682 C1 RU2146682 C1 RU 2146682C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cellulose
- cmc
- containing component
- mcc
- samples
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Abstract
Изобретение относится к синтезу производных целлюлозы. Описывается способ получения карбоксиметилцеллюлозы, включающий взаимодействие исходного целлюлозосодержащего компонента с монохлоруксусной кислотой в среде изопропанола. Обработку проводят при соотношении 0,3-0,8 г монохлоруксусной кислоты на 1 г целлюлозосодержащего компонента, а в качестве целлюлозосодержащего компонента используют микрокристаллическую целлюлозу. Технический результат состоит в увеличении водопоглощения карбоксиметилцеллюлозы, отнесенного к единице объема. 2 табл.
Description
Изобретение относится к способам получения производных целлюлозы.
Наиболее распространенный способ гидрофилизации целлюлозы в различных целях - это карбоксиметилирование. Карбоксиметилцеллюлоза находит широкое применение в текстильной и пищевой промышленности, в производстве лекарственных и косметических средств [Петропавловский Г.А. Гидрофильные частично замещенные эфиры целлюлозы и их модификация путем химического сшивания. Л.: Наука, 1988. - 298 с.].
Известен способ синтеза карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ), в основу которого положена обработка волокнистой целлюлозы монохлоруксусной кислотой [Практические работы по химии древесины и целлюлозы /Оболенская А.В., Щеголев В. П., Аким Г.Л., Аким Э.Л., Коссович Н.Л., Емельянова И.З. - М.: Лесная промышленность - 1965. - 411 с.].
Основным недостатком известного способа является использование в качестве реагента волокнистой целлюлозы, поскольку получаемый продукт также имеет волокнистую структуру, и следовательно низкую плотность, что ограничивает его потребительские свойства.
Наиболее близким к заявляемому способу является способ по патенту US 4579943: "Cellulose derivative excellent in liquid absorbing property, process for preparing same and structure containing same", заключающийся в том, что получение карбоксиметилцеллюлозы проводят взаимодействием исходного целлюлозосодержащего компонента с монохлоруксусной кислотой в среде изопропанола.
Задачей настоящего изобретения является разработка способа, который позволит получить КМЦ, обладающей водоудерживающей способностью. Технический результат состоит в том, что способ позволяет получить КМЦ, обладающую большей величиной водоудержания в условиях сжатия (ускорения), на основе микрокристаллической (порошковой) целлюлозы из более доступного и дешевого из древесного сырья.
К существенным признакам изобретения относятся: соотношение 0,3-0,8 г монохлоруксусной кислоты на 1 г целлюлозосодержащего компонента и использование микрокристаллической (порошковой) целлюлозы (МКЦ) на основе древесной целлюлозы (например, беленой сульфатной).
Степень полимеризации используемой МКЦ промышленного производства (Кайский ЦЗ), определенная вискозиметрией по методике [Практические работы по химии древесины и целлюлозы /Оболенская А.В., Щеголев В.П., Аким Г.Л., Аким Э. Л. , Коссович Н.Л., Емельянова И.З. - М.: Лесная промышленность - 1965. - 411 с.] составляет 300-350. Карбоксиметилирование проводили монохлоруксусной кислотой (МХУК) по модифицированной методике [Практические работы по химии древесины и целлюлозы /Оболенская А.В., Щеголев В.П., Аким Г. Л. , Аким Э.Л., Коссович Н.Л., Емельянова И.З. - М.: Лесная промышленность - 1965. - 411 с.]. Внесенные в методику изменения позволяют варьировать степень замещения (т.е. количество функциональных групп на 100 элементарных звеньев макромолекулы целлюлозы) получаемых соединений по карбоксиметильным группам: монохлоруксусную кислоту брали от 0,1 до 0,8 г/г МКЦ. Степень замещения определяли тированием по методике [Практические работы по химии древесины и целлюлозы /Оболенская А.В., Щеголев В.П., Аким Г.Л., Аким Э.Л., Коссович Н.Л., Емельянова И.З. - М.: Лесная промышленность - 1965. - 411 с.] .
Для определения водопоглощения образцы КМЦ массой 3 г выдерживали в избытке дистиллированной воды (100 см3) в течение 1 ч, после чего центрифугировали в лабораторной центрифуге марки Т- 24 (ГДР) при ускорении 20 g (2000 об/мин), так как при таком ускорении из образцов удаляется свободная, не связанная вода [Иоелович М.Я., Ларина Э.И., Юзефович М.И. //ЖПХ. -1998. - Т. 71, вып. 1. - С. 145-148].
Содержание прочносвязанной воды (Wn) в аморфных областях и межфибриллярных капиллярах волокон находили после центрифугирования при ускорении 1500 (15000 об/мин) (Иоелович М.Я., Трейманис А.П., Тимерманис У.Я. // Химия древесины. - 1991. -N 6.- С. 16-22).
Для определения плотности КМЦ в мерный цилиндр объемом 100 см3 загружали последовательно полученные образцы на основе МКЦ и образец волокнистой КМЦ (ТУ 6-09-10-1814-87), при этом образцы уплотнялись, что достигалось давлением груза около 5 кг/см2 в течение 15 мин, затем образцы взвешивали. Плотность полученных образцов КМЦ 0,34-0,36 г/см3 и практически не зависит от степени замещения. При этом плотность КМЦ на основе волокнистой целлюлозы составляет 0,09-0,10 г/см3.
Пример 1.
Для получения образцов КМЦ со степенью замещения 1,0 навеску 3 г МКЦ диспергировали при интенсивном перемешивании в 40 мл изопропанола, добавили 10 мл 30%-ного водного раствора NaОН, перемешивали еще 1 ч, затем добавили 0,3 г монохлоруксусной кислоты, реакционную смесь переносили в химический стакан, плотно накрывали алюминиевой фольгой и 3,5 ч выдерживали в термостате при 55oC. После термостатирования с полученного продукта сливали жидкость, перемешивали с 70%-ным метанолом, щелочь нейтрализовали 90%-ной уксусной кислотой, снова продукт декантировали, промывали метанолом и сушили при 50-60oC (табл. 1, N 2).
Пример 2.
Для получения образцов КМЦ со степенью замещения 8,0 навеску 3 г МКЦ диспергировали при интенсивном перемешивании в 40 мл изопропанола, добавили 10 мл 30%-ного водного раствора NaOH, перемешивали еще 1 ч, затем добавили 0,9 г монохлоруксусной кислоты, реакционную смесь переносили в химический стакан, плотно накрывали алюминиевой фольгой и 3,5 ч выдерживали в термостате при 55oC. После термостатирования с полученного продукта сливали жидкость, перемешивали с 70%-ным метанолом, щелочь нейтрализовали 90%-ной уксусной кислотой, снова продукт декантировали, промывали метанолом и сушили при 50-60oC (табл. 1, N 3)
Пример 3.
Пример 3.
Для получения образцов КМЦ со степенью замещения 20,1 навеску 3 г МКЦ диспергировали при интенсивном перемешивании в 40 мл изопропанола, добавили 10 мл 30%-ного водного раствора NаОН, перемешивали еще 1 ч, затем добавили 2,4 г монохлоруксусной кислоты, реакционную смесь переносили в химический стакан, плотно накрывали алюминиевой фольгой и 3,5 ч выдерживали в термостате при 55oC. После термостатирования с полученного продукта сливали жидкость, перемешивали с 70%-ным метанолом, щелочь нейтрализовали 90%-ной уксусной кислотой, снова продукт декантировали, промывали метанолом и сушили при 50-60oC (табл. 1, N 6).
Степень замещения и водоудержание образцов КМЦ представлены в таблице.
Водоудержание КМЦ, отнесенное к единице объема полученных образцов (Wv), рассчитывали по формуле Wv - vW, где v - плотность КМЦ, найденная весовым методом.
Следует пояснить, что были исследованы низко- и среднезамещенные образцы КМЦ, так как КМЦ с высокой степенью замещения водорастворима и определение ее водоудержания теряет смысл.
В табл. 2 приведены степени замещения и величины водоудержанию образцов волокнистой КМЦ исходя из литературных данных и найденной плотности волокнистой КМЦ.
Можно отметить, что Wn для волокнистой КМЦ несколько выше, что по всей видимости связано с резким уменьшением аморфных и межфибриллярных областей в МКЦ по сравнению с волокнистой целлюлозой, а как известно именно эти области определяют наличие прочно связанной воды, однако как следует из представленных данных (табл. 1 и 2) использование МКЦ позволяет получить КМЦ с большей объемной емкостью, при этом предпочтительный расход монохлоруксусной кислоты в интервале 0,3-0,8 г/г МКЦ, поскольку существенный рост Wv наблюдается при расходе МХУК более 0,3 г/г КМЦ (табл. 1), а использование МХУК более 0,8 г/г МКЦ соответствует степени замещения получаемой КМЦ более 20, в то время как известно, что при степенях замещения 20-25 и выше КМЦ способна растворятся в воде и использование ее в качестве водопоглотителя затруднено.
Claims (1)
- Способ получения карбоксиметилцеллюлозы, включающий взаимодействие исходного целлюлозосодержащего компонента с монохлоруксусной кислотой в среде изопропанола, отличающийся тем, что обработку проводят при соотношении 0,3 - 0,8 г монохлоруксусной кислоты на 1 г целлюлозосодержащего компонента, а в качестве целлюлозосодержащего компонента используют микрокристаллическую целлюлозу.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98116539A RU2146682C1 (ru) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | Способ получения карбоксиметилцеллюлозы |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98116539A RU2146682C1 (ru) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | Способ получения карбоксиметилцеллюлозы |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2146682C1 true RU2146682C1 (ru) | 2000-03-20 |
Family
ID=20210118
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98116539A RU2146682C1 (ru) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | Способ получения карбоксиметилцеллюлозы |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2146682C1 (ru) |
-
1998
- 1998-08-31 RU RU98116539A patent/RU2146682C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ИОЕЛОВИЧ М.Я. и др. ЖПХ, 1998, т.71, N 1, с.145 - 148. ОБОЛЕНСКАЯ А.В. и др. Практические работы по химии древесины и целлюлозы. /Под ред. В.М. НИКИТИНА. - М.: Лесная промышленность, 1965, с.397 - 398. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Sun et al. | Sodium periodate oxidation of cellulose nanocrystal and its application as a paper wet strength additive | |
FI126118B (en) | Process for pretreatment of cellulose pulp | |
Sun et al. | Preparation and swelling behavior of pH/temperature responsive semi-IPN hydrogel based on carboxymethyl xylan and poly (N-isopropyl acrylamide) | |
Credou et al. | Cellulose: from biocompatible to bioactive material | |
Zhang et al. | Physicochemical properties, antioxidant and antibacterial activities of dialdehyde microcrystalline cellulose | |
US3965091A (en) | Process for the production of water-adsorbing but water-insoluble cellulose ethers | |
Rattaz et al. | Cellulose nanofibres by sonocatalysed-TEMPO-oxidation | |
Filipova et al. | Oxidative treatments for cellulose nanofibers production: a comparative study between TEMPO-mediated and ammonium persulfate oxidation | |
US5037927A (en) | Vinylamine copolymer and process for producing same | |
Duan et al. | Changes of cellulose accessibility to cellulase due to fiber hornification and its impact on enzymatic viscosity control of dissolving pulp | |
WO2018202955A1 (en) | Cellulose derivatives | |
Hirota et al. | Surface carboxylation of porous regenerated cellulose beads by 4-acetamide-TEMPO/NaClO/NaClO 2 system | |
EP3218416A1 (en) | Anionic parenchymal cellulose | |
CA2860811C (en) | Method for concentrating fibril cellulose and fibril cellulose product | |
EP0023789B1 (en) | Process for preparing porous acylated chitin derivative and use of said derivative | |
JP2015529261A (ja) | カルボキシ官能化アルテルナン | |
Chen et al. | Formation of high strength double-network gels from cellulose nanofiber/polyacrylamide via NaOH gelation treatment | |
Kong et al. | Synthesis of Cationic Xylan Derivatives and Application as Strengthening Agents in Papermaking. | |
Levanič et al. | Stable nanocellulose gels prepared by crosslinking of surface charged cellulose nanofibrils with di-and triiodoalkanes | |
WO1989008148A2 (en) | Process for preparing aqueous suspensions or slurries from cellulose microfibrils, cellulose microfibril aqueous suspension or slurry and its use | |
RU2146682C1 (ru) | Способ получения карбоксиметилцеллюлозы | |
EP3218415A1 (en) | Cationic parenchymal cellulose | |
Sanchez et al. | Vegetable lignocellulosic residues and chitosan as valuable resources in the superabsorbent bio-aerogel development for food conservation | |
Bigand et al. | Influence of liquid or solid phase preparation of cationic hemicelluloses on physical properties of paper | |
FI82268B (fi) | Foerfarande foer framstaellning av modifierad cellulosa, vilket foerfarande ger cellulosan baettre absorptionsegenskaper. |