RU2321596C2 - Способ получения технической натриевой соли карбоксиметилкрахмала - Google Patents
Способ получения технической натриевой соли карбоксиметилкрахмала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2321596C2 RU2321596C2 RU2006103327/04A RU2006103327A RU2321596C2 RU 2321596 C2 RU2321596 C2 RU 2321596C2 RU 2006103327/04 A RU2006103327/04 A RU 2006103327/04A RU 2006103327 A RU2006103327 A RU 2006103327A RU 2321596 C2 RU2321596 C2 RU 2321596C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- starch
- liquid
- synthesis
- sodium salt
- sodium hydroxide
- Prior art date
Links
Landscapes
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области технологии простых эфиров крахмала. Описан способ получения технической натриевой соли карбоксиметилкрахмала путем смешения в реакторе-смесителе крахмала, карбоксиметилирующего агента, выбранного из группы: монохлорацетат натрия или монохлоруксусная кислота, гидроксида натрия и жидкости, нагревания и выдерживания реакционной смеси при 60...90°С. Процесс получения продукта осуществляют в лопастном смесителе с линейной скоростью перемешивающего органа, равной 0,10...0,80 м/с, при этом карбоксиметилирующий агент подают вслед за подачей крахмала, гидроксида натрия и жидкости в количестве 0,28...0,35 кг жидкости на 1 кг продукта, полученную смесь нагревают и выдерживают при повышенной температуре в течение 0,10...0,49 ч, а в качестве жидкости используют этиловый или изопропиловый спирт с содержанием воды 10...16 мас.%. Способ обеспечивает повышение эффективности процесса получения технической натриевой соли карбоксиметилкрахмала, упрощение аппаратурного оформления процесса, а также уменьшение затрат на удаление избытка жидкости из реакционной смеси. 1 табл.
Description
Изобретение относится к способам получения технической натриевой соли карбоксиметилкрахмала (ТНСКМК), представляющей собой смесь состава, мас.%: натриевая соль карбоксиметилкрахмала (NaKMK) 62...83, вода 8...15, хлористый натрий и гликолят натрия - остальное.
ТНСКМК используют в различных отраслях промышленности в качестве загустителя, эмульгатора, стабилизатора водных растворов и дисперсий, в частности в нефте- и газодобыче при бурении скважин, в составе различных клеевых композиций.
Известен способ получения этилового эфира крахмала (а.с. СССР №351859), который, как и КМК, относится к группе простых эфиров крахмала. Согласно этому способу крахмал растворяют в десятикратном избытке водного 0,5 н раствора едкого натра, прибавляют галоидный этил (в частности, бромистый или йодистый), полученную реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 24 ч, после чего смесь выгружают в двадцатикратный (по отношению к крахмалу) избыток ацетона, осадок этилового эфира крахмала отделяют от жидкости на фильтре, промывают на фильтре двадцатикратным (по отношению к крахмалу) количеством ацетона и сушат. Недостаток указанного способа заключается в том, что при растворении крахмала в водном растворе щелочи происходит его окислительная и гидролитическая деструкция, приводящая к снижению выхода конечного продукта и уменьшению его степени полимеризации в сравнении с исходным крахмалом, кроме того, использование большого количества ацетона связано с затратами на его регенерацию и потери.
Способ получения ТНСКМК (патент Индии 157014) основан на перемешивании смеси компонентов в шаровой мельнице в водной среде. Недостаток этого способа связан с длительностью стадий гомогенизации сухой смеси крахмал - монохлорацетат натрия (NaМХУК) - NaOH (не менее 2 ч) и собственно этерификации (5 ч), что приводит к получению конечного продукта с низкой вязкостью.
Наиболее близким к предлагаемому способу получения ТНСКМК является способ по патенту РФ 2107693, в котором на первой стадии крахмал, карбоксиметилирующий агент (NaМХУК или монохлоруксусную кислоту) в количестве 0,15...0,70 моль на одно ангидроглюкозное звено (АГЗ) крахмала, гидроксид натрия в виде 30...50 мас.%-ного водного раствора и дополнительное количество воды (0,4...4,0 моль на одно АГЗ крахмала) смешивают в течение 0,5...3,0 мин при 10...50°С в реакторно-смесительной двухшнековой машине с числом оборотов 25...300 об/мин или в интенсивном лопастном смесителе с линейной скоростью перемешивающего органа 15...30 м/с и на второй стадии полученную на первой стадии смесь компонентов передают в реактор-сушилку, в котором смесь нагревают и выдерживают при 60...90°С в течение 0,5...3,0 ч; при этом протекают процессы этерификации крахмала и сушки конечного продукта.
Недостатки этого способа заключаются в следующем:
- разделение стадий процесса в пространстве (первую стадию процесса проводят в реакторно-смесительной двухшнековой машине или в интенсивном лопастном смесителе, после чего смесь компонентов переводят в реактор-сушилку для проведения второй стадии) приводит к относительному усложнению аппаратурного оформления способа;
- ввод дополнительного количества воды в чистом виде и в виде 30...50 мас.%-ного раствора NaOH в смесь компонентов (около 0,6 кг воды на 1 кг конечного продукта ТНСКМК) приводит к достаточно большим затратам на удаление избытка жидкости из реакционной смеси путем испарения.
Задачей изобретения является повышение эффективности процесса получения технической натриевой соли карбоксиметилкрахмала, упрощение аппаратурного оформления процесса, а также уменьшение затрат на удаление избытка жидкости из реакционной смеси.
Указанная задача решается тем, что в процессе получения ТНСКМК, который включает смешение крахмала, гидроксида натрия, жидкости и карбоксиметилирующего агента, нагревание и выдерживание полученной смеси при 60...90°С с удалением избытка жидкости из смеси, компоненты смешивают в лопастном смесителе с линейной скоростью перемешивающего органа 0,10...0,80 м/с; при этом карбоксиметилирующий агент подают вслед за подачей крахмала, гидроксида натрия и жидкости в количестве 0,28...0,35 кг жидкости на 1 кг конечного продукта ТНСКМК, полученную смесь нагревают и выдерживают при повышенной температуре в течение 0,10...0,49 ч с удалением жидкости из смеси путем ее испарения, а в качестве жидкости используют этиловый или изопропиловый спирт с содержанием воды 10...16 мас.%.
В качестве карбоксиметилирующего агента, как и в известных способах, используют монохлоруксусную кислоту или ее натриевую соль в количестве 0,15...0,70 моль на одно АГЗ крахмала. Используют любой из известных видов крахмала: картофельный, тапиоковый, кукурузный, рисовый и другие.
Особенностями предлагаемого способа являются проведение всех стадий процесса: смешения компонентов, нагревания реакционной смеси, этерификации крахмала, удаления избытка жидкости из смеси с получением конечного продукта ТНСКМК - в одном аппарате - лопастном смесителе с линейной скоростью перемешивающего органа 0,10...0,80 м/с и использование в составе реакционной смеси этилового или изопропилового спирта с содержанием воды 10...16 мас.% в количестве 0,28...0,35 кг спирта на 1 кг конечного продукта ТНСКМК. При этом, благодаря возникновению пленки спирто-водного раствора на поверхности зерен крахмала с частичным растворением в этой пленке гидроксида натрия и карбоксиметилирующего агента, создаются благоприятные условия для этерификации крахмала в достаточно короткое время, максимально до 0,49 ч; при повышенной до 60...80°С температуре. Обязательным условием при этом является подача карбоксиметилирующего агента вслед за подачей крахмала, гидроксида натрия и спирта. В этом случае, благодаря предварительной активации гидроксильных групп крахмала гидроксидом натрия в спиртоводной среде, этерификация крахмала протекает наиболее эффективно, а побочная реакция щелочного гидролиза карбоксиметилирующего агента по связи углерод - хлор сводится к минимуму.
Использование в заявляемом процессе этилового или изопропилового спирта с содержанием воды 10...16 мас.% в количестве 0,28...0,35 кг на 1 кг конечного продукта позволяет предотвратить нежелательное пастообразование в смесителе, сократить энергозатраты на удаление жидкости из смеси в сравнении с наиболее близким техническим решением, так как теплота испарения спирта (0,75 кДж/г) существенно ниже, чем теплота испарения воды (2,25 кДж/г).
Как и в известных технических решениях, в предлагаемом способе для повышения вязкости раствора конечного продукта ТНСКМК в реакционную смесь дополнительно вводят сшивающий агент (например, эпихлоргидрин (ЭХГ), бис-метилен - бис-акриламид) в количестве 0,0001...0,0020 моль на одно АГЗ крахмала; сшивающий агент вводят вместе со спиртом.
В предлагаемом способе спирт из реакционной смеси технически целесообразно удалять путем испарения при умеренно низком остаточном давлении (0,9...0,1 кгс/см2) в рабочем пространстве смесителя, и сконденсированный спирт использовать повторно.
Конкретные примеры получения ТНСКМК согласно предлагаемому способу с использованием лопастного смесителя вместимостью 600 л (см. В.И.Гиндич. Технология пироксилиновых порохов. Том 2. Казань, 1995, с.43...50) приведены ниже.
Пример 1. В лопастной смеситель с линейной скоростью перемешивающего рабочего органа 0,30 м/с подают 130 кг сухого тапиокового крахмала, 18,5 кг (или 0,66 моль на одно АГЗ крахмала) сухого гидроксида натрия, 68,4 кг (или 0,33 кг на 1 кг продукта) изопропилового спирта с содержанием воды 13 мас.% и добавкой 38 г (или 0,0005 моль на одно АГЗ крахмала) эпихлоргидрина, 54,5 кг (или 0,66 моль на одно АГЗ крахмала) NaМХУК, после чего, путем подачи горячей воды в рубашку смесителя, реакционную смесь нагревают до 65°С и выдерживают при этой температуре в течение 0,40 ч с одновременным удалением спирта из смеси, создавая остаточное давление в рабочем пространстве смесителя в пределах 0,9...0,1 кгс/см2. После чего из смесителя выгружают конечный продукт натриевую соль карбоксиметилкрахмала.
Параметры других примеров процесса получения ТНСКМК, которые осуществляли аналогично примеру 1, приведены в таблице.
Как показывает сравнение примеров 1 и 9, использование сшивающего агента не является существенным для реализации изобретения.
Таблица | ||||||||
№№ примера | Линейная скорость перемешивающего органа, м/с | Тип крахмала и его влажность, % масс. | Соотношение NaOH:NaМХУК (МХУК):ЭХГ, моль на 1 АЗГ крахмала | Используемый спирт, кг/кг продукта | Содержание воды в спирте, мас.% | Продолжительность выдержки смеси, ч (при температуре, °С) | Характеристики готового продукта | |
Вязкость 4%-ного водного геля, мПа·с | Массовая доля воды, % | |||||||
1 | 0,30 | Тапиоковый; 13,0 | 0,66:0,66:0,0005 | Изопропиловый; 0,33 | 13 | 0,40 (65) | 18400 | 10,1 |
2 | 0,45 | Картофельный; 18,2 | 0,58:0,58:0,0001 | Этиловый; 0,30 | 11 | 0,35 (60) | 6200 | 15,2 |
3 | 0,80 | Тапиоковый; 13,0 | 0,40:0,40:0,0010 | Изопропиловый; 0,35 | 16 | 0,49 (72) | 14300 | 10,8 |
4 | 0,82 | Тапиоковый; 13,0 | 0,40:0,40:0,0010 | Изопропиловый; 0,36 | 17 | 0,50 (72) | 1200 | 14,2 |
пастообразная масса в смесителе | ||||||||
5 | 0,10 | Картофельный; 18,2 | 0,52:0,52:0,0015 | Этиловый; 0,28 | 10 | 0,10 (80) | 820 | 18,2 |
6 | 0,09 | Картофельный; 18,2 | 0,52:0,52:0,0015 | Этиловый; 0,27 | 9 | 0,09 (80) | 310 | 18,1 |
расслаивающийся гель | ||||||||
7 | 0,80 | Тапиоковый; 13,0 | 0,15:0,15:0,0020 | Изопропиловый; 0,32 | 14 | 0,45 (75) | 3300 | 11,2 |
8 | 0,85 | Тапиоковый; 13,0 | 0,15:0,15:0,0020 | Изопропиловый; 0,32 | 14 | 0,45 (75) | 3300 | 11,2 |
9 | 0,30 | Тапиоковый; 13,0 | 0,66: 0,66 без добавки ЭХГ | Изопропиловый; 0,33 | 13 | 0,40 (65) | 380 | 10,2 |
Claims (1)
- Способ получения технической натриевой соли карбоксиметилкрахмала путем смешения в реакторе-смесителе крахмала, карбоксиметилирующего агента, выбранного из группы: монохлорацетат натрия или монохлоруксусная кислота, гидроксида натрия и жидкости, нагревания и выдерживания реакционной смеси при 60-90°С, отличающийся тем, что процесс получения продукта осуществляют в лопастном смесителе с линейной скоростью перемешивающего органа, равной 0,10-0,80 м/с, при этом карбоксиметилирующий агент подают вслед за подачей крахмала, гидроксида натрия и жидкости в количестве 0,28-0,35 кг жидкости на 1 кг продукта, полученную смесь нагревают и выдерживают при повышенной температуре в течение 0,10-0,49 ч, а в качестве жидкости используют этиловый или изопропиловый спирт с содержанием воды 10-16 мас.%.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006103327/04A RU2321596C2 (ru) | 2006-02-06 | 2006-02-06 | Способ получения технической натриевой соли карбоксиметилкрахмала |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006103327/04A RU2321596C2 (ru) | 2006-02-06 | 2006-02-06 | Способ получения технической натриевой соли карбоксиметилкрахмала |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006103327A RU2006103327A (ru) | 2007-08-20 |
RU2321596C2 true RU2321596C2 (ru) | 2008-04-10 |
Family
ID=38511676
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006103327/04A RU2321596C2 (ru) | 2006-02-06 | 2006-02-06 | Способ получения технической натриевой соли карбоксиметилкрахмала |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2321596C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2637224C1 (ru) * | 2016-10-21 | 2017-12-01 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Способ получения модифицированного крахмального реагента |
RU2702592C1 (ru) * | 2019-02-19 | 2019-10-08 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Волновой способ получения карбоксиметилированного крахмала |
-
2006
- 2006-02-06 RU RU2006103327/04A patent/RU2321596C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2637224C1 (ru) * | 2016-10-21 | 2017-12-01 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Способ получения модифицированного крахмального реагента |
RU2702592C1 (ru) * | 2019-02-19 | 2019-10-08 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Волновой способ получения карбоксиметилированного крахмала |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006103327A (ru) | 2007-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2647166B2 (ja) | カルボキシメチルにより疎水化されたヒドロキシエチルセルロースおよびこれを使用した保護塗料組成物 | |
JP2784604B2 (ja) | 水溶性非イオン性セルロースエーテルおよびそれらの塗料における用途 | |
JP5065250B2 (ja) | ポリサッカリドの化学的改質化方法 | |
JP2003096102A (ja) | アルキルヒドロキシアルキルセルロースの調製法 | |
JPH0242081B2 (ru) | ||
JPH0645641B2 (ja) | 高置換カルボキシアルキルセルロ−ズ類およびその混合エ−テル類の製造法 | |
EP1969012B1 (en) | Method for preparation of hydroxyalkylalkylcellulose ethers with high yield | |
JP3468594B2 (ja) | イヌリン誘導体、その製造方法及びその使用 | |
JP4150453B2 (ja) | 多糖誘導体 | |
RU2321596C2 (ru) | Способ получения технической натриевой соли карбоксиметилкрахмала | |
JP2022530759A (ja) | 架橋セルロースエーテルを製造するためのプロセス | |
US4501887A (en) | Preparing cellulose ethers in a dimethoxyethane/(dispersing auxiliary) medium | |
FI67860B (fi) | Fosfonmetylsubstituent innehaollande vattenloesliga cellulosablandetrar och foerfarande foer framstaellning av dem | |
JPS5975903A (ja) | 水溶性ナトリウムカルボキシメチルセルロ−スの製造方法 | |
JPH06340702A (ja) | 水性媒体中に可溶なn− ヒドロキシアルキルキトサンを製造及び後処理する方法 | |
JP2011105844A (ja) | カルボキシルエチルセルロース及びその製造方法並びに該カルボキシルエチルセルロースを含有する物品 | |
KR910001704B1 (ko) | 히드록시 알킬카르복실 메틸화 타마린드호제(糊劑) | |
CN107880138A (zh) | 一种药用辅料低取代羟丙纤维素的制备方法 | |
CN101503480B (zh) | 一种歧化松香-壳聚糖缀合物的微波合成方法 | |
CN112062869A (zh) | 一种工业化制备o-羟丙基壳聚糖的方法 | |
US2609367A (en) | Gum reaction product and processes | |
JPH0676441B2 (ja) | キトサンのカルボキシメチルエーテル塩の製造方法 | |
JPH052682B2 (ru) | ||
JP2022530342A (ja) | 架橋セルロースエーテルを製造するためのプロセス | |
JPH06100603A (ja) | カチオン化澱粉の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100207 |