RU2177481C1 - Method of preparing carboxymethyl cellulose - Google Patents

Method of preparing carboxymethyl cellulose Download PDF

Info

Publication number
RU2177481C1
RU2177481C1 RU2000126371A RU2000126371A RU2177481C1 RU 2177481 C1 RU2177481 C1 RU 2177481C1 RU 2000126371 A RU2000126371 A RU 2000126371A RU 2000126371 A RU2000126371 A RU 2000126371A RU 2177481 C1 RU2177481 C1 RU 2177481C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cmc
carboxymethyl cellulose
aldehyde
solution
water
Prior art date
Application number
RU2000126371A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.И. Давыдова
Н.В. Смирнова
В.В. Титова
В.А. Петренко
В.А. Бондарь
Original Assignee
Дочернее общество ОАО "Полимерсинтез"
Закрытое акционерное общество "ПОЛИЦЕЛЛ"
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 Дочернее общество ОАО "Полимерсинтез", Закрытое акционерное общество "ПОЛИЦЕЛЛ" filed Critical Дочернее общество ОАО "Полимерсинтез"
Priority to RU2000126371A priority Critical patent/RU2177481C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2177481C1 publication Critical patent/RU2177481C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Abstract

FIELD: preparation of high-molecular compounds, particularly, ethers of carboxymethyl cellulose used as semifinished product for preparing purified salts of carboxymethyl cellulose as thickeners, emulsifiers, stabilizers of aqueous solutions, suspensions and emulsions. SUBSTANCE: in order to carry method into effect Na- carboxymethyl cellulose is successively converted into acid with aqueous solution of orthophosphoric acid having concentration of at least 10% and not higher than 20% for 15-30 min. Treatment with cross- linking aldehyde is combined with first washing operation and carried out for 15-30 min. Aldehyde is a aqueous solution containing 1.5-20 wt.pts of aldehyde per 100 wt.pts of sodium salt of carboxymethyl cellulose. Invention makes it possible to cut down total duration of process and individual stages, thereof, retain degree of polymerization of carboxy methyl cellulose, increase yield, reduce consumption of cross-linking agent, lower ecological hazard due to absence of organic solvents. EFFECT: more efficient preparation method. 1 tbl

Description

Изобретение относится к области получения высокомолекулярных соединений, а именно, к способам получения карбоксиметилцеллюлозы (далее - КМЦ), именуемой также в научно-технической литературе как целлюлозогликолевая кислота и Н-КМЦ. КМЦ как торговый продукт относительно не известна, несмотря на ее неоспоримое преимущество перед другими продуктами этого класса: она негигроскопична, а это важно при ее транспортировке, хранении и применении, особенно во влажных условиях. В основном КМЦ используется как полупродукт для получения очищенных водорастворимых или водонабухающих солей различных металлов: натрия, кальция и лития, в основном, натрия, которые находят широкое применение в качестве загустителей, эмульгаторов, стабилизаторов водных растворов, суспензий и эмульсий в аккумуляторной промышленности, в производстве сварочных электродов, в производстве жаростойких и влагопрочных бумаг, в текстильной, фармацевтической, косметической, пищевой промышленности и ряде других отраслей. The invention relates to the field of producing macromolecular compounds, namely, to methods for producing carboxymethyl cellulose (hereinafter - CMC), also referred to in the scientific literature as cellulose glycolic acid and N-CMC. CMC as a commercial product is relatively unknown, despite its undeniable advantage over other products of this class: it is non-hygroscopic, and this is important during its transportation, storage and use, especially in wet conditions. Mainly CMC is used as an intermediate to obtain purified water-soluble or water-swelling salts of various metals: sodium, calcium and lithium, mainly sodium, which are widely used as thickeners, emulsifiers, stabilizers of aqueous solutions, suspensions and emulsions in the battery industry, in production welding electrodes, in the production of heat-resistant and moisture-resistant papers, in the textile, pharmaceutical, cosmetic, food industries and a number of other industries.

Технические соли КМЦ содержат в качестве основных примесей хлорид и гликолят натрия, а также возможно наличие гидроксида, карбоната и бикарбоната натрия. Наличие подобных примесей ухудшает свойства солей КМЦ или делает невозможным их применение в некоторых отраслях промышленности, поэтому особое значение в подобных способах имеет стадия промывки. CMC technical salts contain sodium chloride and glycolate as the main impurities, and sodium hydroxide, carbonate and sodium bicarbonate are also possible. The presence of such impurities degrades the properties of CMC salts or makes it impossible to use them in some industries, therefore, the washing stage is of particular importance in such methods.

В основе известных способов получения КМЦ лежит экстракция примесей из Na-КМЦ путем перевода Na-КМЦ в водонерастворимую кислую форму обработкой сильными неорганическими или органическими кислотами и последующей отмывки ее от примесей водой [Голощанова И.С., Далабаев У.Д., Дхариял И.Д. Получение чистых карбоксиметиловых эфиров целлюлозы.// Нефтехимия, химические процессы и нефтепереработка, - М.: Химия, 1964 г. - с. 228-230]. The known methods for producing CMC are based on the extraction of impurities from Na-CMC by converting Na-CMC into a water-insoluble acid form by treatment with strong inorganic or organic acids and then washing it from impurities with water [Goloshchanova IS, Dalabaev UD, Dkharyal I .D. Obtaining pure carboxymethyl ethers of cellulose.// Petrochemistry, chemical processes and oil refining, - M .: Chemistry, 1964 - p. 228-230].

Недостатком этого способа получения КМЦ является необходимость поддержания жестких условий (использование сильных кислот, высоких концентраций и температур растворов, длительности обработки) для полноты перевода Na-КМЦ в кислую форму с целью предотвращения получения сильно набухающего или растворимого продукта и затруднения последующего процесса отмывки примесей. Существенным недостатком известного способа является высокая каталитическая активность серной и соляной кислот в процессах гидролиза целлюлозных производных, приводящая к уменьшению степени полимеризации исходного полимера и выхода продукта. Кроме того, применение сильных кислот на стадии перевода в Na-КМЦ в кислую форму требует использования коррозионностойкого оборудования. The disadvantage of this method of producing CMC is the need to maintain harsh conditions (the use of strong acids, high concentrations and temperatures of solutions, processing time) to complete the conversion of Na-CMC to an acid form in order to prevent the production of a highly swelling or soluble product and complicate the subsequent process of washing impurities. A significant disadvantage of this method is the high catalytic activity of sulfuric and hydrochloric acids in the hydrolysis of cellulose derivatives, leading to a decrease in the degree of polymerization of the starting polymer and the yield of the product. In addition, the use of strong acids at the stage of conversion of Na-CMC into an acidic form requires the use of corrosion-resistant equipment.

Известен способ получения КМЦ в форме кислоты, заявленный фирмой Ниппон Сэйси К.К. (Акцептованная заявка Японии N 6-81762), в котором Na-КМЦ диспергируют в водно-спиртовом растворе, затем в раствор одновременно или раздельно вводят неорганические соли кальция и алюминия (хлориды, ацетаты или гидроксиды), перемешивают, отделяют продукт от раствора и сушат. Высушенный продукт обрабатывают водным раствором неорганической кислоты (серной, соляной, азотной или фосфорной), перемешивают и отделяют КМЦ от раствора. Экстракцию примесей осуществляют водой. Недостатками этого способа являются необходимость введения дополнительных стадий обработки Na-КМЦ солями кальция и алюминия и сушки продукта перед кислотной обработкой, регенерации органического растворителя из раствора, содержащего кислоту и воду. Кроме того, введение значительных количеств неорганических солей кальция и алюминия приводит к снижению чистоты продукта. A known method of producing CMC in the form of an acid, as claimed by Nippon Seisy K.K. (Japanese Accepted Application No. 6-81762), in which Na-CMC is dispersed in an aqueous-alcoholic solution, then inorganic calcium and aluminum salts (chlorides, acetates or hydroxides) are simultaneously or separately introduced into the solution, mixed, the product is separated from the solution and dried . The dried product is treated with an aqueous solution of an inorganic acid (sulfuric, hydrochloric, nitric or phosphoric), stirred and the CMC is separated from the solution. The extraction of impurities is carried out with water. The disadvantages of this method are the need for the introduction of additional stages of processing Na-CMC with calcium and aluminum salts and drying the product before acid treatment, regeneration of the organic solvent from a solution containing acid and water. In addition, the introduction of significant quantities of inorganic salts of calcium and aluminum leads to a decrease in the purity of the product.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому способу является способ получения КМЦ, описанный в выложенной заявке Японии N 11-49920, ставящий целью очистку Na-КМЦ путем перевода Na-КМЦ в КМЦ и отмывку водой. Способ осуществляют следующим образом: техническую Na-КМЦ диспергируют в органическом или водно-органическом растворителе, содержащем 3-100 мас.ч. альдегида на 100 мас.ч. Na-КМЦ при pH 3-6, обрабатывают при температуре 40-80oC в течение 0,5-2,0 часов, удаляют растворитель, сушат, обрабатывают водными растворами неорганических кислот (серной, соляной, азотной, фосфорной) с концентрацией 1-20 мас. % при температуре 5-50oC в течение 30-60 минут до получения КМЦ, отделяют КМЦ от раствора кислоты и промывают ее водой.The closest technical solution to the claimed method is a method for producing CMC, described in Japanese Patent Laid-open No. 11-49920, which aims to purify Na-CMC by converting Na-CMC to CMC and washing with water. The method is as follows: technical Na-CMC is dispersed in an organic or aqueous-organic solvent containing 3-100 wt.h. aldehyde per 100 parts by weight Na-CMC at a pH of 3-6, treated at a temperature of 40-80 o C for 0.5-2.0 hours, removed the solvent, dried, treated with aqueous solutions of inorganic acids (sulfuric, hydrochloric, nitric, phosphoric) with a concentration of 1 -20 wt. % at a temperature of 5-50 o C for 30-60 minutes to obtain CMC, CMC is separated from the acid solution and washed with water.

Заявленная в прототипе последовательность стадий, а именно предварительная обработка Na-КМЦ сшивающим агентом - альдегидом в спиртовом или водно-спиртовом растворе приводит к необходимости сушки продукта перед переводом Na-КМЦ в кислую форму, что существенно увеличивает длительность процесса, а это особенно важно в условиях крупнотоннажных производств, к которым относится получение КМЦ. Наличие органического растворителя для сшивающего агента делает процесс неэкологичным и обязывает ввести дополнительную стадию регенерации отработанного растворителя. Кроме того, проведение обработки сшитой Na-КМЦ раствором сильных неорганических кислот в условиях продолжительного воздействия при повышенных температурах, необходимых для обеспечения протекания реакции обмена между карбоксильными группами Na-КМЦ и ортофосфорной кислотой одновременно усиливает активность кислот в процессах деструкции целлюлозных материалов [Роговин 3.А. Химия целлюлозы. - М.: Химия, 1972 г., с. 173]. The sequence of stages declared in the prototype, namely, preliminary treatment of Na-CMC with a cross-linking agent, an aldehyde in an alcohol or water-alcohol solution, necessitates drying the product before converting the Na-CMC into an acid form, which significantly increases the duration of the process, and this is especially important in conditions large-scale industries, which include the receipt of CMC. The presence of an organic solvent for the crosslinking agent makes the process non-ecological and obliges the introduction of an additional stage of regeneration of the spent solvent. In addition, the processing of crosslinked Na-CMC with a solution of strong inorganic acids under prolonged exposure at elevated temperatures necessary to ensure the exchange reaction between the carboxyl groups of Na-CMC and phosphoric acid simultaneously enhances the activity of acids in the processes of destruction of cellulosic materials [Rogovin 3.A . Cellulose Chemistry. - M.: Chemistry, 1972, p. 173].

Результатом деструкции является разрыв полимерных цепей, приводящий, во-первых, к снижению степени полимеризации, определяющей качество получаемой КМЦ, и, во-вторых, к образованию низкомолекулярных водорастворимых фракций, уходящих на стадии промывки, и, как следствие, к снижению выхода получаемой КМЦ. Заявленный способ не может в итоге обеспечить получение КМЦ высокого качества, определяемого высокой степенью полимеризации и низким количеством примесей, при высоком выходе целевого продукта. The result of degradation is a rupture of polymer chains, leading, firstly, to a decrease in the degree of polymerization, which determines the quality of the CMC obtained, and, secondly, to the formation of low molecular weight water-soluble fractions, leaving the washing stage, and, as a result, to a decrease in the yield of CMC . The claimed method cannot ultimately provide CMC of high quality, determined by a high degree of polymerization and a low amount of impurities, with a high yield of the target product.

Кроме того, использование кислых растворов, которые являются сильными коррозионноактивными веществами, при повышенной температуре и в течение длительного времени требует использования более дорогого коррозионно-стойкого оборудования [Сухотин А. М. Коррозия и защита химической аппаратуры. /Справочное руководство/ - Л.: Химия, 1972 г. - т. 6, с.7]. In addition, the use of acidic solutions, which are strong corrosive substances, at elevated temperatures and for a long time requires the use of more expensive corrosion-resistant equipment [Sukhotin AM Corrosion and protection of chemical equipment. / Reference manual / - L .: Chemistry, 1972 - v. 6, p. 7].

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является отработка условий осуществления способа получения КМЦ в виде нерастворимого в воде продукта для возможности промывки его водой от водорастворимых солей, создания "щадящих", мягких условий перевода Na-КМЦ в кислую форму - КМЦ. Техническим результатом заявляемого решения явилось сокращение общей продолжительности процесса и отдельных стадий, сохранение степени полимеризации КМЦ, увеличение выхода КМЦ, повышение экологичности процесса ввиду отсутствия органических растворителей. The technical problem to which the claimed technical solution is directed is to refine the conditions for the implementation of the method for producing CMC in the form of a water-insoluble product in order to be able to rinse it with water from water-soluble salts, to create "gentle", mild conditions for the conversion of Na-CMC to the acid form - CMC. The technical result of the proposed solution was to reduce the overall duration of the process and individual stages, maintaining the degree of polymerization of CMC, increasing the yield of CMC, increasing the environmental friendliness of the process due to the absence of organic solvents.

Указанная техническая задача в прототипе достигается тем, что получение КМЦ осуществляют путем обработки Na-КМЦ альдегидами в органическом или водно-органическом растворителе в кислой среде при температуре 40-80oC в течение 0,5-2,0 часов, выделения и сушки продукта с последующей обработкой неорганической кислотой 1-20% концентрации в течение 30-60 минут, при температуре 5-50oC. При этом количество вводимого альдегида - 3-100 мас.ч. на 100 мас.ч. Na-КМЦ.The specified technical problem in the prototype is achieved by the fact that CMC is produced by treating Na-CMC with aldehydes in an organic or aqueous-organic solvent in an acidic medium at a temperature of 40-80 o C for 0.5-2.0 hours, isolation and drying of the product followed by treatment with an inorganic acid of 1-20% concentration for 30-60 minutes, at a temperature of 5-50 o C. The amount of aldehyde introduced is 3-100 parts by weight. per 100 parts by weight Na-CMC.

Особенность заявляемого способа заключается в том, что Na-КМЦ обрабатывают водным раствором ортофосфорной кислоты концентрации не менее 10% и не более 20% в течение 15-30 минут, после чего проводят обработку сшивающим агентом, совмещая ее со стадией первой промывки КМЦ. Обработку проводят водным раствором альдегида, содержащим 1,5-20 мас.ч. на 100 мас.ч. Na-КМЦ в течение 15-30 минут при 40-60oC, после чего проводят дополнительную промывку КМЦ водой и сушат.A feature of the proposed method is that Na-CMC is treated with an aqueous solution of phosphoric acid at a concentration of not less than 10% and not more than 20% for 15-30 minutes, after which they are treated with a crosslinking agent, combining it with the first washing stage of the CMC. The treatment is carried out with an aqueous solution of aldehyde containing 1.5-20 wt.h. per 100 parts by weight Na-CMC for 15-30 minutes at 40-60 o C, after which an additional washing of the CMC with water is carried out and dried.

Перевод Na-КМЦ в КМЦ происходит в результате реакции обмена между карбоксильными группами Na-КМЦ и ортофосфорной кислотой с образованием собственно КМЦ. Константа скорости гидролиза целлюлозных производных растворами неорганических кислот резко увеличивается с повышением температуры [Забелин Л.В., Закощиков А.П., Постников В.К. Хлопковая целлюлоза - М.: ЦНИИНТИ, 1976 г. - с. 79] . Проведение обработки Na-КМЦ водным раствором ортофосфорной кислоты в течение 15-30 минут при температуре не более 25oC позволяет уменьшить деструкцию полимера на стадии перевода неорганическими кислотами Na-КМЦ в КМЦ и сохранить таким образом молекулярную массу (степень полимеризации) и, как следствие, увеличить выход целевого продукта - КМЦ. Мягкие условия перевода Na-КМЦ в кислую форму, позволяющие сохранить степень полимеризации и качество КМЦ, неизбежно приводят к наличию небольшого количества карбоксильных групп в Na-форме, что может привести к нежелательному набуханию полимера и осложнению процесса промывки. Введение сшивающего агента в состав промывной воды на 1-ой стадии промывки позволяет избежать набухания за счет сшивки КМЦ альдегидными группами и исключить отдельную стадию обработки сшивающим агентом. Предложенная последовательность стадий и режимы перевода Na - КМЦ в кислую форму, обработки сшивающим агентом и промывки позволяет существенно сократить продолжительность процесса, расход сшивающего агента, избежать использования органических растворителей и их регенерации, сохранить степень полимеризации КМЦ, увеличить ее выход.The transfer of Na-CMC to CMC occurs as a result of the exchange reaction between the carboxyl groups of Na-CMC and phosphoric acid to form the actual CMC. The rate constant of the hydrolysis of cellulose derivatives with inorganic acid solutions increases sharply with increasing temperature [Zabelin L.V., Zakoshchikov A.P., Postnikov V.K. Cotton cellulose - M.: TSNIINTI, 1976 - p. 79]. Processing Na-CMC with an aqueous solution of phosphoric acid for 15-30 minutes at a temperature of not more than 25 o C allows to reduce the destruction of the polymer at the stage of inorganic acid conversion of Na-CMC to CMC and thus preserve the molecular weight (degree of polymerization) and, as a result , increase the yield of the target product - CMC. The mild conditions for the conversion of Na-CMC to the acidic form, which allows maintaining the degree of polymerization and the quality of CMC, inevitably lead to the presence of a small amount of carboxyl groups in the Na form, which can lead to undesirable swelling of the polymer and complicate the washing process. The introduction of a crosslinking agent in the wash water at the first stage of washing allows to avoid swelling due to crosslinking of CMC with aldehyde groups and to exclude a separate stage of treatment with a crosslinking agent. The proposed sequence of stages and modes of conversion of Na - CMC into an acid form, treatment with a crosslinking agent and washing can significantly reduce the duration of the process, the consumption of a crosslinking agent, avoid the use of organic solvents and their regeneration, maintain the degree of polymerization of CMC, increase its yield.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

В вертикальный аппарат, снабженный рубашкой для обогрева и якорной мешалкой, заливается вода и ортофосфорная кислота, после чего раствор перемешивается. В приготовленный раствор загружается техническая Na-КМЦ и перемешивается до образования однородной суспензии. После завершения обработки суспензия выгружается в центрифугу, где производится отжим продукта. Одновременно в вертикальный аппарат заливается вода и водный раствор альдегида, после чего раствор перемешивается и подогревается. В приготовленный раствор загружается отжатая КМЦ. После завершения обработки суспензия выгружается в центрифугу, где проводится отжим продукта. После отжима в центрифугу подается дистиллят и осуществляется дополнительная промывка продукта. In a vertical apparatus equipped with a heating jacket and an anchor stirrer, water and phosphoric acid are poured, after which the solution is mixed. Technical Na-CMC is loaded into the prepared solution and mixed until a uniform suspension is formed. After processing, the suspension is discharged into a centrifuge, where the product is pressed. At the same time, water and an aqueous aldehyde solution are poured into the vertical apparatus, after which the solution is mixed and heated. Pressed CMC is loaded into the prepared solution. After processing, the suspension is discharged into a centrifuge, where the product is pressed. After extraction, the distillate is fed into the centrifuge and an additional product washing is carried out.

Полученная КМЦ представляет собой крупнозернистый продукт белого цвета с насыпной массой 420-450 кг/м3 нерастворимый в воде, с содержанием основного вещества в готовом продукте 99,1-99,6%. Выход целевого продукта - КМЦ - 98,5-99,0% от теоретического.The obtained CMC is a white coarse product with a bulk density of 420-450 kg / m 3 insoluble in water, with a basic substance content of 99.1-99.6% in the finished product. The yield of the target product - CMC - 98.5-99.0% of theoretical.

Для осуществления способа использованы следующие вещества и материалы. To implement the method, the following substances and materials were used.

Натриевая соль КМЦ (Na-КМЦ) техническая марки 7H, марки 9H - ТУ 6-55-221-1453-96
Ортофосфорная кислота техническая - ГОСТ 10678-76
Глиоксаль - ТУ 6-09-3530-74
Вода (дистиллят) - ГОСТ 6709-72
Возможность реализации способа иллюстрируется следующими примерами.
KMTs sodium salt (Na-KMTs) technical grade 7H, grade 9H - TU 6-55-221-1453-96
Technical phosphoric acid - GOST 10678-76
Glyoxal - TU 6-09-3530-74
Water (distillate) - GOST 6709-72
The possibility of implementing the method is illustrated by the following examples.

Пример 1. Example 1

В аппарате емкостью 0,3 м3 готовят 10% раствор ортофосфорной кислоты: заливают 88,24 кг воды (дистиллята) и 11,76 кг ортофосфорной кислоты и перемешивают в течение 5 минут. В приготовленный раствор подают 20 кг технической Na-КМЦ (степень полимеризации Na-КМЦ 660) и перемешивают в течение 15 минут при 20oC. Затем суспензию выгружают в центрифугу и продукт отжимают до степени отжима 1,8. В аппарат заливают 200 кг воды (дистиллят) и 0,75 кг 40% водного раствора глиоксаля, перемешивают в течение 5 минут и нагревают до 40oC. В приготовленный раствор подают отжатую в центрифуге КМЦ и перемешивают в течение 15 минут, при 40oC. Затем суспензию выгружают в центрифугу и продукт отжимают до степени отжима 1,8. После отжима проводят 2 промывки полученной КМЦ водой (дистиллятом). Полученный продукт имеет содержание основного вещества 99,1%, степень полимеризации 640, выход - 99,0% от теоретического.In a device with a capacity of 0.3 m 3 , a 10% phosphoric acid solution is prepared: 88.24 kg of water (distillate) and 11.76 kg of phosphoric acid are poured and mixed for 5 minutes. 20 kg of technical Na-CMC (degree of polymerization of Na-CMC 660) are fed into the prepared solution and stirred for 15 minutes at 20 ° C. Then the suspension is discharged into a centrifuge and the product is squeezed to a squeeze ratio of 1.8. 200 kg of water (distillate) and 0.75 kg of a 40% aqueous solution of glyoxal are poured into the apparatus, stirred for 5 minutes and heated to 40 ° C. The CMC pressed in a centrifuge is fed into the prepared solution and stirred for 15 minutes at 40 ° C. Then the suspension is discharged into a centrifuge and the product is squeezed to a spin ratio of 1.8. After extraction, 2 rinses are carried out with the obtained CMC water (distillate). The resulting product has a basic substance content of 99.1%, a degree of polymerization of 640, a yield of 99.0% of theory.

Данные по технологическим режимам и характеристикам готового продукта приведена в таблице. Data on technological modes and characteristics of the finished product are given in the table.

Пример 2. Example 2

Последовательность стадий та же, что в примере 1. The sequence of stages is the same as in example 1.

В аппарате готовят 15% раствор ортофосфорной кислоты: заливают 82,35 кг воды и 17,65 кг ортофосфорной кислоты. В приготовленный раствор добавляют 20 кг Na-КМЦ и перемешивают 20 минут при температуре 22oC. Суспензию выгружают в центрифугу, а в аппарат заливают 200 кг воды и 5 кг 40% водного раствора глиоксаля, перемешивают и нагревают до 50oC. В приготовленный раствор подают отжатую в центрифуге КМЦ и перемешивают в течение 20 минут при 50oC, после чего проводят промывку.A 15% phosphoric acid solution is prepared in the apparatus: 82.35 kg of water and 17.65 kg of phosphoric acid are poured. 20 kg of Na-CMC are added to the prepared solution and stirred for 20 minutes at a temperature of 22 o C. The suspension is discharged into a centrifuge, and 200 kg of water and 5 kg of a 40% aqueous glyoxal solution are poured into the apparatus, mixed and heated to 50 o C. the solution is fed squeezed in the CMC centrifuge and stirred for 20 minutes at 50 o C, after which the washing is carried out.

Пример 3. Example 3

Последовательность стадий та же, что в примере 1. В аппарате готовят 20% раствор ортофосфорной кислоты: заливают 76,5 кг воды (дистиллята) и 23,5 кг ортофосфорной кислоты. В приготовленный раствор добавляют 20 кг Na-КМЦ и перемешивают 30 минут при температуре 25oC. Суспензию выгружают в центрифугу, а в аппарат заливают 200 кг воды и 10 кг 40% водного раствора глиоксаля, перемешивают и нагревают до 60oC. В приготовленный раствор подают отжатую в центрифуге КМЦ и перемешивают в течение 30 минут при 60 С, после чего проводят промывку.The sequence of steps is the same as in example 1. A 20% phosphoric acid solution is prepared in the apparatus: 76.5 kg of water (distillate) and 23.5 kg of phosphoric acid are poured. 20 kg of Na-CMC are added to the prepared solution and stirred for 30 minutes at a temperature of 25 o C. The suspension is discharged into a centrifuge, and 200 kg of water and 10 kg of a 40% aqueous glyoxal solution are poured into the apparatus, mixed and heated to 60 o C. the solution is fed squeezed in a CMC centrifuge and stirred for 30 minutes at 60 ° C., followed by washing.

Пример 4. Example 4

Последовательность стадий та же, что в примере 1. The sequence of stages is the same as in example 1.

В приготовленный 15% водный раствор ортофосфорной кислоты в количестве 100 кг добавляют 20 кг Na-КМЦ и перемешивают 15 минут при температуре 25oC. Суспензию выгружают в центрифугу, а в аппарат заливают 200 кг воды и 0,75 кг 40% водного раствора формальдегида, перемешивают и нагревают до 40oC. В приготовленный раствор подают отжатую в центрифуге КМЦ и перемешивают в течение 15 минут при 40oC, после чего проводят промывку.To the prepared 15% aqueous solution of phosphoric acid in an amount of 100 kg add 20 kg of Na-CMC and mix for 15 minutes at a temperature of 25 o C. The suspension is discharged into a centrifuge, and 200 kg of water and 0.75 kg of 40% aqueous formaldehyde solution are poured into the apparatus , stirred and heated to 40 o C. In the prepared solution serves squeezed in a centrifuge CMC and stirred for 15 minutes at 40 o C, after which washing is carried out.

Пример 5. Example 5

Последовательность стадий та же, что в примере 1. The sequence of stages is the same as in example 1.

В приготовленный 15% водный раствор ортофосфорной кислоты в количестве 100 кг добавляют 20 кг Na-КМЦ и перемешивают 20 минут при температуре 25oC. Суспензию выгружают в центрифугу, а в аппарат заливают 200 кг воды и 5 кг 40% водного раствора ацетальдегида, перемешивают и нагревают до 50oC. В приготовленный раствор подают отжатую в центрифуге КМЦ и перемешивают в течение 20 минут при 50oC, после чего проводят промывку.To the prepared 15% aqueous solution of phosphoric acid in an amount of 100 kg add 20 kg of Na-CMC and mix for 20 minutes at a temperature of 25 o C. The suspension is discharged into a centrifuge, and 200 kg of water and 5 kg of 40% aqueous solution of acetaldehyde are poured into the apparatus, mixed and heated to 50 ° C. The CMC pressed in a centrifuge is fed into the prepared solution and stirred for 20 minutes at 50 ° C., followed by washing.

Пример 6. Example 6

Последовательность стадий та же, что в примере 1. The sequence of stages is the same as in example 1.

В приготовленный 15% водный раствор ортофосфорной кислоты в количестве 100 кг добавляют 20 кг Na-КМЦ и перемешивают 30 минут при температуре 20oC. Суспензию выгружают в центрифугу, а в аппарат заливают 200 кг воды и 10 кг 40% водного раствора бензальдегида, перемешивают и нагревают до 60oC. В приготовленный раствор подают отжатую в центрифуге КМЦ и перемешивают в течение 30 минут при 60oC, после чего проводят промывку.To the prepared 15% aqueous solution of phosphoric acid in an amount of 100 kg add 20 kg of Na-CMC and mix for 30 minutes at a temperature of 20 o C. The suspension is discharged into a centrifuge, and 200 kg of water and 10 kg of a 40% aqueous solution of benzaldehyde are poured into the apparatus, mixed and heated to 60 o C. In the prepared solution served pressed in a centrifuge CMC and stirred for 30 minutes at 60 o C, followed by washing.

Пример 7. Example 7

Последовательность стадий та же, что в примере 1. В приготовленный 15% водный раствор ортофосфорной кислоты в количестве 100 кг добавляют 20 кг Na-КМЦ и перемешивают 20 минут при температуре 20oC. Суспензию выгружают в центрифугу, а в аппарат заливают 200 кг воды и 5 кг 40% водного раствора α-,β-нафтальдегида, перемешивают и нагревают до 50oC. В приготовленный раствор подают отжатую в центрифуге КМЦ и перемешивают в течение 20 минут при 50oC, после чего проводят промывку.The sequence of steps is the same as in example 1. In the prepared 15% aqueous solution of phosphoric acid in an amount of 100 kg add 20 kg of Na-CMC and mix for 20 minutes at a temperature of 20 o C. the Suspension is discharged into a centrifuge, and 200 kg of water is poured into the apparatus and 5 kg of a 40% aqueous solution of α-, β-naphthaldehyde, stirred and heated to 50 o C. Into the prepared solution served CMC pressed in a centrifuge and stirred for 20 minutes at 50 o C, after which washing is carried out.

Пример 8 (по прототипу). В смеситель загружали 20 кг изопропанола (80%-ного) и 20 кг Na-КМЦ и перемешивали в течение 30 минут при температуре 50oC. Затем добавляли 10% водный раствор H2SO4 до создания pH раствора 3,5. В приготовленный раствор добавляли 11,7 кг 40% водного раствора глиоксаля. Суспензию перемешивали в течение 60 минут при температуре 50oC, растворитель сливали, а продукт сушили в течение 5 часов при температуре 80oC. Высушенный продукт вводили в 300 кг 15% водного раствора серной кислоты и после кислотной обработки в течение 1,0 часа при 50oC КМЦ промывали водой. Результаты испытаний приведены в таблице.Example 8 (prototype). 20 kg of isopropanol (80%) and 20 kg of Na-CMC were charged into the mixer and stirred for 30 minutes at a temperature of 50 ° C. A 10% aqueous solution of H 2 SO 4 was then added until a pH of 3.5 was obtained. To the prepared solution was added 11.7 kg of a 40% aqueous glyoxal solution. The suspension was stirred for 60 minutes at a temperature of 50 o C, the solvent was drained, and the product was dried for 5 hours at a temperature of 80 o C. The dried product was introduced into 300 kg of a 15% aqueous solution of sulfuric acid and after acid treatment for 1.0 hour at 50 ° C. the CMC was washed with water. The test results are shown in the table.

Как видно из показаний таблицы, заявляемый способ обеспечивает получение КМЦ с более высокой степенью полимеризации 620-640 (по прототипу 450), увеличение выхода продукта с 80% до 98,5-99,0%. Совмещение стадий промывки и обработки альдегидом позволяет избежать использования органических растворителей и их регенерации, снизить расход альдегида, исключить дополнительные стадии сшивки, отжима продукта и его сушки, сократить продолжительность стадии перевода в кислую форму и снизить ее температуру, что существенно сокращает общую продолжительность технологического процесса при сохранении степени чистоты КМЦ. As can be seen from the table, the inventive method provides CMC with a higher degree of polymerization of 620-640 (prototype 450), increasing the yield of the product from 80% to 98.5-99.0%. The combination of the washing and aldehyde treatment stages allows avoiding the use of organic solvents and their regeneration, reducing the aldehyde consumption, eliminating additional stages of crosslinking, squeezing the product and drying it, shortening the stage of conversion to acid form and lowering its temperature, which significantly reduces the overall duration of the process maintaining the purity of the CMC.

Claims (1)

Способ получения карбоксиметилцеллюлозы, включающий перевод натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы в кислую форму путем обработки водным раствором ортофосфорной кислоты концентрации не менее 10% и не более 20%, сшивки альдегидом, отжима, промывок и сушки, отличающийся тем, что вначале осуществляют перевод натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы в кислую форму в течение 15-30 мин, а затем сшивку, которую проводят обработкой водным раствором альдегида, содержащим 1,5-20 мас.ч. альдегида на 100 мас.ч. натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы одновременно с первой промывкой в течение 15-30 мин. A method for producing carboxymethyl cellulose, comprising converting the sodium salt of carboxymethyl cellulose into an acid form by treating an aqueous solution of phosphoric acid with a concentration of not less than 10% and not more than 20%, crosslinking with aldehyde, pressing, washing and drying, characterized in that the carboxymethyl cellulose sodium salt is first converted into acid form for 15-30 minutes, and then crosslinking, which is carried out by treatment with an aqueous solution of aldehyde containing 1.5-20 wt.h. aldehyde per 100 parts by weight sodium salt of carboxymethyl cellulose simultaneously with the first washing for 15-30 minutes
RU2000126371A 2000-10-19 2000-10-19 Method of preparing carboxymethyl cellulose RU2177481C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000126371A RU2177481C1 (en) 2000-10-19 2000-10-19 Method of preparing carboxymethyl cellulose

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000126371A RU2177481C1 (en) 2000-10-19 2000-10-19 Method of preparing carboxymethyl cellulose

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2177481C1 true RU2177481C1 (en) 2001-12-27

Family

ID=20241207

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000126371A RU2177481C1 (en) 2000-10-19 2000-10-19 Method of preparing carboxymethyl cellulose

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2177481C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
РОГОВИН З.А. Химия целлюлозы. - М.: Химия, 1972, с.173. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4105467A (en) Process for two-stage digestion of natural products containing xylane, in order to obtain xylose
JPH07206901A (en) Production of level-off dp cellulose
CN110156898B (en) Method for preparing hydroxyethyl cellulose
RU2046800C1 (en) Method of preparing microcrystalline chitosan
JPS591089B2 (en) Method for manufacturing ion exchange materials
JP2001288201A (en) Hydrolysis depolymerization of cellulose ether using acid catalyst
RU2177481C1 (en) Method of preparing carboxymethyl cellulose
CN1149236C (en) Styrene-containing popcorn polymers, method for producing same and utilization
CZ4199A3 (en) Process for preparing cellulose carbamate
EP3687309A1 (en) Process for drying polysaccharides
RU2178420C2 (en) Method of carboxymethylcellulose producing
US4650614A (en) Refining of reaction grade 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid
JPH11504071A (en) Method for producing cellulose derivative
JPH01138201A (en) Preparation of water-soluble quaternary nitrogen-containing cellulose ether derivative
WO2004113398A1 (en) Method for improve the handling heat resistance of the ethylene-vinyl alcohol copolymer
RU2793321C1 (en) Method of hydroxyethylcellulose production
US3228928A (en) Periodate modified polygalactomannan gum and method of preparing same
CN115636882B (en) Preparation method of lithium carboxymethyl cellulose
RU2152400C1 (en) Modified hydroxyethylcellulose production process
US4139558A (en) Process for preparing free-flowing 2-nitro-4-acetylamino-anisole
JP2002530487A (en) Starch oxidation method
JPH11246601A (en) Production of acid type carboxymethyl cellulose
CN116041565B (en) Preparation and purification method of sodium hyaluronate cationic quaternary ammonium salt in homogeneous medium
JPH0469161B2 (en)
NO120490B (en)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20061020