SU1073237A1 - Method of producing highly hydrophilic carboxy-methyl-cellulose - Google Patents

Method of producing highly hydrophilic carboxy-methyl-cellulose Download PDF

Info

Publication number
SU1073237A1
SU1073237A1 SU823498463A SU3498463A SU1073237A1 SU 1073237 A1 SU1073237 A1 SU 1073237A1 SU 823498463 A SU823498463 A SU 823498463A SU 3498463 A SU3498463 A SU 3498463A SU 1073237 A1 SU1073237 A1 SU 1073237A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
cellulose
heat treatment
caustic soda
cmc
methyl
Prior art date
Application number
SU823498463A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Инесса Викторовна Каталевская
Владимир Викторович Трибунский
Мира Владимировна Прокофьева
Юрий Дмитриевич Андреев
Original Assignee
Ордена Трудового Красного Знамени Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Синтетических Смол
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 Ордена Трудового Красного Знамени Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Синтетических Смол filed Critical Ордена Трудового Красного Знамени Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Синтетических Смол
Priority to SU823498463A priority Critical patent/SU1073237A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1073237A1 publication Critical patent/SU1073237A1/en

Links

Landscapes

  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКО- . ГИДРОФИЛЬНОЙ КАРБОКСИМБТИЛЦЕЛЛЮЛОЗЫ, включсиощий мерсеризацию целлюдозы водным раствором едкого натра, из мельчёние щелочной цёллюльзы, каР боксиметилирование монохлдоуксусной кислотой и Термообработку, о. т л ич а ю щ и и с   тем, что, с целью упрощени  процесса, карбоксиметилирование провод т при мол рном соотношении целлюлозы, едкого натра и . монохлоруксусной кислоты 1:,2:1,62 ,0, а термообработку - при 50-80 С.WAY TO OBTAIN HIGH-. HYDROPHIL CARBOXIMBTHYL CELLULOSE, including mercerization of cellulose with an aqueous solution of caustic soda, from grinding of alkaline cellulose, carr bentomimethylation with monochloroacetic acid and heat treatment, o. t l ica y and so that, in order to simplify the process, the carboxymethylation is carried out at a molar ratio of cellulose, caustic soda and. monochloracetic acid 1: 2: 1.62, 0, and heat treatment at 50-80 C.

Description

о ч|about h |

99

0 : Изобретение относитс  к получе простых эфиров целлюлозы, в частно ти высокогидрофильной карбоксимети целлюлозы (КМЦ), способной удержи вать воду, котора  используетс  дл гигиенических изделий (тампонов, пов зок, пеленок), дл  диетических средств питани , улучшени  почвы, повышени  гидрофйльности пленок и т.д. Известен способ получени  высок г адрофильной КМЦ жидкостным процес сом, .при котором целлюлоза дисперг руетс  в инертном органическом раз бавителе и контактирует на первой стадии с войной NaOH, а полученна  щелочна  цeлJжшoзa взаимодействует с этернфицирующим реагентом, при этом содержание монохлоруксусной кислоты (МХУК) и гидроокиси щелочного металла выбираютс  и регулируютс  таким образом, чтобы мол рный , избыток хлорацетата натри  по отношению к непрореагировавшему NaOH существовал, на уровне, обеспе чивающем получение МаКМЦ со степенью замещени  0,4-1,2 ij . Указанный способ дает возможность получать КМЦ с показателем водоудержани  600-9000% и с растворимостью 9-40%. Недостатком способа  вл етс  необходимость -использовани  органического растворитёл , который требует регенерации при промышленной реализации способа, сшивающих агентов и необходимость тщательного соблюдени  .определенных соотно.шений реагирующих веществ. Известен также способ сшивани  производных целлюлозы и без применени  сшивающих агентов, путем внутримолекул рной этерификации 2 Однако этот способ требует орга нического разбавител  и кислого катализатора и предварительной обработки полимера дл  введени  в не гидроксильных и карбоксильных груп Наиболее близким к предлагаемом  вл етс  способ получени  высокогидрофильной , сшитой КМЦ, заключающийс  в мерсеризации водными ра.створами NaOH, КОН или LiOH с концентраций 10-60% природной целлюлозы или гидратцеллюлозы путем погружени  или распылени  с поцледующим отжимом избыточной щелочи, этерификации МХУК или ее сол ми и одновременной обработке сшивающим агентом при 95-108°С з . . . Недостаток данного метода состоит в необходимости применени  сшивающего агента. Цель изобретени  - упрощение процесса. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу получени высокогидрофильной КМЦ, включающему мерсеризацию целлюлозы водным раствором едкого натра, измельчение щелочной целлюлозы, карбоксиметилирование монохлоруксусной кислотой и термообработку, карбоксиметилирование провод т при мол рном соотношении целлюлозы, едкого натра и монохлоруксусной кислоты 1:2,2:1,62 ,0, а термообработку - при 50-80°С. Согласно данному способу .целлюлозу на первой стадии .замачивают водным раствором едкого натра концентрацией 290 г/л и выдерживают в нем 1 ч при комнатной температуре, затем избыточную щелочь отжимают, щелочную целлюлозу измельчают и смешивают при комнатной температуре с этерифицирующим агентом - МХУК в течение 1 ч, После смешени  реакционную массу подвергают термообработке , при которой одновременно с этерификацией происходит сшивка КМЦ, после чего ее промывают водой или 70%-ным этиловым спиртом. Концентраци  раствора щелочи 290 г/л при последующей степени отжима 2,8 обеспечивает содержание щелочи в щелочной целлюлозе в количестве 2,2 моль на элементарное звено целлюлозы , необходимое дл  протекани  реакции карбоксимети.лировани . Количество МХУК дл  этерификации 1,62 моль/элементарное звено целлюлозь При использовании меньше 1,6 .моль МХУК не происходит сшивка полимера. При увеличении его выше 2 моль веса едкий натр расходуетс  на нейтрализацию МХУК и карбоксиметилирование не происходит. Температура термообработки , продолжительность 3,5 ч.Повышение температуры приводит к неравномерной сшивке полимера, а понижение - к значительному увеличению продолжительности процесса. Продолжительность 3,5.ч обуславливаетс  выбранной и обоснованной температурой. Пример 1. 50D г древесной целлюлозы замачивают водным раствором едкого натра с концентрацией 290 г/л в течение 1 ч при 18-20 с, затем щелочную целлюлозу отжимают от избыточной щелочи до степениотжима 2,8, после чего измельчают в течение 1 ч в аппарате Вернер Пфл йдерер , а затем в нем же смешивают с 541,7 (2,0 моль) МХУК 1 ч. По окончании смешени  реакционную, массу выгружают в сушильный шкаф и выдерживают в нем 3,5 ч при 55 С. после чего полимер промывают водой от побочных продуктов реакции и анализируют. КМЦ имеет водоудержание 225 вес.% нерастворенный остаток 97%, степень замещени  0,12.0: The invention relates to the production of cellulose ethers, in particular, high-hydrophilic cellulose carboxymethyl (CMC), capable of holding water, which is used for hygienic products (tampons, dressings, diapers), for dietary food, for improving the soil, for improving the film hydrophilicity. etc. A method is known for producing a high g of adrophilic CMC by a liquid process, in which the cellulose is dispersed in an inert organic diluent and is contacted in the first stage with a war of NaOH, and the resulting alkaline cellulose is reacted with an esternifying reagent, while the content of monochloroacetic acid (MHUC) and the body) is produced. alkali metal is selected and regulated so that molar, excess sodium chloroacetate with respect to unreacted NaOH exists, at a level that ensures the preparation of MaCMC with th substitution 0,4-1,2 ij. This method makes it possible to obtain CMC with a water retention index of 600-9000% and with a solubility of 9-40%. The disadvantage of this method is the necessity of using an organic solvent, which requires regeneration during the industrial implementation of the method, cross-linking agents and the need to carefully observe certain ratios of the reactants. A method of crosslinking cellulose derivatives without the use of crosslinking agents is also known, by intramolecular esterification. 2 However, this method requires an organic diluent and an acidic catalyst and preprocessing the polymer for introduction into non-hydroxyl and carboxyl groups. The closest to the proposed method is a highly hydrophilic, crosslinked CMC, consisting in mercerization with aqueous solutions of NaOH, KOH or LiOH from concentrations of 10-60% of natural cellulose or cellulose hydrate by immersion or disintegration laziness with potsleduyuschim squeezing excess alkali esterification MHUK or its salts and the simultaneous processing of a crosslinking agent at 95-108 ° C h. . . The disadvantage of this method is the need to use a crosslinking agent. The purpose of the invention is to simplify the process. This aim is achieved in that the process for producing highly hydrophilic CMC comprising mercerizing cellulose with an aqueous solution of caustic soda, shredding the alkali cellulose, carboxymethylation with monochloroacetic acid and heat treatment, carboxymethylation is carried out at a molar ratio of cellulose, sodium hydroxide and monochloroacetic acid 1: 2.2: 1,62, 0, and heat treatment - at 50-80 ° C. According to this method, the cellulose in the first stage is soaked with an aqueous solution of caustic soda with a concentration of 290 g / l and kept there for 1 hour at room temperature, then excess alkali is squeezed, the alkaline cellulose is ground and mixed at room temperature with the esterifying agent - MHUC for 1 After mixing, the reaction mass is subjected to heat treatment, in which, simultaneously with esterification, crosslinking of CMC occurs, after which it is washed with water or 70% ethyl alcohol. The concentration of the alkali solution 290 g / l in the subsequent degree of extraction of 2.8 provides the alkali content in alkaline cellulose in the amount of 2.2 mol per elementary unit of cellulose, which is necessary for the reaction of the carboxymethyoline to proceed. Amount of MCAA for esterification of 1.62 mol / cellulose elementary unit When using less than 1.6 mol, MCAA does not crosslink the polymer. With an increase above 2 moles of weight, caustic soda is consumed to neutralize MHUC and carboxymethylation does not occur. The heat treatment temperature, the duration of 3.5 hours. Increasing the temperature leads to uneven cross-linking of the polymer, and a decrease to a significant increase in the duration of the process. A duration of 3.5.h is determined by the chosen and justified temperature. Example 1. 50D g of wood pulp is soaked with an aqueous solution of caustic soda with a concentration of 290 g / l for 1 h at 18-20 s, then alkaline cellulose is squeezed from excess alkali to a degree of jog 2.8, then crushed for 1 h in the apparatus Werner Pfliderer, and then it is mixed with 541.7 (2.0 mol) MCAA 1 hour. After the completion of mixing, the reaction mixture is discharged into an oven and kept in it for 3.5 hours at 55 C. after which the polymer is washed water from the reaction byproducts and analyze. CMC has a water retention of 225 wt.% Undissolved residue 97%, degree of substitution 0.12.

Пример 2. Аналогично примеру 1, только на смешение со щелочной целлюлозой подают 434 (1,6 моль МХУК. Режим термообработки, как в примере 1. Промывка от побочных продуктов в реакции 70%-ным этиловым спиртом. Водоудержание полученной КМЦ-4610 вес.%, нерастворенный остаток 61,5%, степень замещени  0,35.Example 2. Analogously to example 1, 434 (1.6 mol MHUK is fed to mixing with alkaline cellulose only. The heat treatment mode is the same as in example 1. Rinsing of by-products in the reaction with 70% ethyl alcohol. Water retention of CMC-4610 weight. %, undissolved residue 61.5%, degree of substitution 0.35.

П р и м .ё р -3. Аналогично примеру 1, только на смешение со щелочно целлюлозой подают 488 г (1,8 моль) МХУК. Режим термообработки, как в примере 1. Промывка 70%-ным этиловым спиртом.For example, p -3. Analogously to example 1, 488 g (1.8 mol) of MJUA are fed only for mixing with alkali cellulose. The heat treatment mode, as in example 1. Rinse with 70% ethyl alcohol.

Полимер имеет водоудержание 760 вес.%, нерастворенный остаток 91,6%, степень замещени  0,38.The polymer has a water retention of 760 wt.%, The undissolved residue is 91.6%, the degree of substitution is 0.38.

Пример (по прототипу). 500 г древесной целлюлозы обрабатывают водным раствором едкого натра концен трации 290 г/л и через час отлсимают от избыточной щелочи до степени отжима 2,8. После измельчени  массу смешивают с 448 г (1,8 моль) МХУК, 100 г бйс-акриламидоуксусной кислоты и 50 г дихлоруксусной кислоты . После смешени  провод т реакцию этерификации и сшивани  в течениеExample (prototype). 500 g of wood pulp is treated with an aqueous solution of caustic soda concentration of 290 g / l and after an hour, excess alkali is extracted to a degree of extraction of 2.8. After grinding, the mass is mixed with 448 g (1.8 mol) of MCAA, 100 g of bicacrylamidoacetic acid and 50 g of dichloroacetic acid. After mixing, the esterification and cross-linking are carried out for

3,5 ч при . После промывки3.5 hours at. After washing

водой и сушки полимер имеет водоудержание 400 вес.%, нерастворенный остаток 94% и степень замещени , 0,25, П р и м е р 5. Аналогично прйме0 ру 1, только реакционную массу выдерживают в сушильном шкафу 4 ч при 50с. Полимер имеет водоудержание 230 вес.%, нерастворенный остаток , степень замещени  0,14.water and drying, the polymer has a water retention of 400 wt.%, an undissolved residue of 94% and a degree of substitution, 0.25, Example 5. Similarly to method 1, only the reaction mass is kept in an oven for 4 hours at 50 s. The polymer has a water retention of 230 wt.%, The undissolved residue, the degree of substitution is 0.14.

5 И РИМ е р 6. Ана:логично примеру 1, только реакционную массу выдерживают в сушильном шкафу 1,5 ч при . Полимер имеет водоудержание 220 вес.%, нерастворенный остаток5 AND ROME er 6. Ana: logical to Example 1, only the reaction mass is kept in a drying oven for 1.5 hours at. The polymer has a water retention of 220 wt.%, The undissolved residue

0 95,7%, степень замещени  0,15. 0 95.7%, the degree of substitution is 0.15.

Сравнительные данные по получению способной к набуханию сшитой КМЦ известным и предлагаемым способами приведены в таблице.Comparative data on obtaining capable of swelling stitched CMC known and proposed methods are shown in the table.

Из таблицы видно, что предлагае- 45 мый способ позвол ет .получить КМЦ ; с достаточно широким интервалом водО удержани ; при этом исключаетс  расход органического разбавител  и сшивающего агента.50From the table it can be seen that the proposed method makes it possible to obtain CMC; with a sufficiently wide interval of water retention; this eliminates the consumption of organic diluent and crosslinking agent. 50

Использование предлагаемого способа получени  высокогидрофильной Using the proposed method of obtaining high hydrophilic

КМЦ обеспечивает по сравнению с известным упрощение способа получени  , улучшение условий труда при производЬтве КМЦ, расширение . ассортимента изделий медицинского : назначени , изготовленных с применением высокогидрофильной КМЦ.CMC provides, in comparison with the well-known simplification of the method of obtaining, improvement of working conditions in the production of CMC, expansion. a range of medical products: prescriptions made using high hydrophilic CMC.

Claims (1)

(54 j СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОГИДРОФИЛЬНОЙ КАРБОКСИМЕТИЛЦЕЛЛЮЛОЗЫ, включающий мерсеризацию целлюлозы .’водным раствором едкого натра, из·мепьчёние щелочной целлюлозы, карбоксиметилирование монохлоруксусной кислотой и термообработку, о.т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса, карбоксиметилирование проводят при молярном соотношении целлюлозы, едкого натра и: монохлоруксусной кислоты 1:2,2:1,^2,0, а термообработку - при 50-80°С.(54 j METHOD FOR PRODUCING HYDRO-HYDROPHILIC CARBOXYMETHYL CELLULOSE, including mercerization of cellulose with an aqueous solution of sodium hydroxide, mashing alkaline cellulose, carboxymethylation with monochloracetic acid and heat treatment, which is intended to simplify the process , carboxymethylation is carried out at a molar ratio of cellulose, caustic soda and: monochloracetic acid 1: 2.2: 1, ^ 2.0, and heat treatment at 50-80 ° C.
SU823498463A 1982-08-05 1982-08-05 Method of producing highly hydrophilic carboxy-methyl-cellulose SU1073237A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823498463A SU1073237A1 (en) 1982-08-05 1982-08-05 Method of producing highly hydrophilic carboxy-methyl-cellulose

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823498463A SU1073237A1 (en) 1982-08-05 1982-08-05 Method of producing highly hydrophilic carboxy-methyl-cellulose

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1073237A1 true SU1073237A1 (en) 1984-02-15

Family

ID=21031515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823498463A SU1073237A1 (en) 1982-08-05 1982-08-05 Method of producing highly hydrophilic carboxy-methyl-cellulose

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1073237A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2556933C1 (en) * 2014-03-26 2015-07-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный университет" Method of carboxymethylation of lignocarbohydrate materials

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Д. Патент ОйА 3678031, кл. 260-231, опублик. 1972. 2.Латент US 3317513, кл. 260-214, опублик, 1967. 3.Патент DE 2823736, кл. С 08 В 15/10, опублик. 1979; (прототип). *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2556933C1 (en) * 2014-03-26 2015-07-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный университет" Method of carboxymethylation of lignocarbohydrate materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3251021B2 (en) Reactive cellulose and method for producing the same
RU2127279C1 (en) Fibrous cationic polysaccharides, process for preparation thereof, disposable absorbing products
US2618632A (en) Mixed cellulose ether and preparation thereof
US4491661A (en) Process for the preparation of cellulose ethers from ammonia-activated cellulose
US4075279A (en) Process for the manufacture of swellable cellulose ethers
US2349797A (en) Alkali-soluble carboxyethyl cellulose ether
SU1073237A1 (en) Method of producing highly hydrophilic carboxy-methyl-cellulose
GB2185484A (en) Production of water-insoluble alkali metal salts of carboxyalkyl cellulose
US2862922A (en) Method of making sodium cellulose sulfate
JPH09176201A (en) Manufacture of carboxymethyl cellulose
US2087549A (en) Preparation of cellulose ethers
US1876920A (en) Manufacture of carbohydrate derivatives
JP2000186101A (en) Production of hydroxypropyl cellulose
US2687411A (en) Production of water soluble cellulose ethers
JPH0580482B2 (en)
US3726859A (en) Process for the preparation of cellulose derivatives containing carbamoylethyl groups
US7208593B2 (en) Self-cross-linked alkyl cellulose
RU2096417C1 (en) Method of preparing sodium carboxymethyl cellulose
JPS60192702A (en) Preparation of hydroxyalkylalkylcellulose
US2351258A (en) Recovery of water-soluble salts of carboxyalkyl cellulose
SU737404A1 (en) Method of preparing high-molecular weight carboxymethylcellulose
WO2010095674A1 (en) Method for producing hydroxyalkyl cellulose
JPS60177001A (en) Preparation of water-insoluble alkali salt of carboxymethyl cellulose ether
JP2005255799A (en) Method for producing carboxymethyl cellulose salt
US2294666A (en) Water soluble adhesives obtained by etherifying wood