SU751808A1 - Method of preparing microcrystalline cellulose - Google Patents

Method of preparing microcrystalline cellulose Download PDF

Info

Publication number
SU751808A1
SU751808A1 SU782618337A SU2618337A SU751808A1 SU 751808 A1 SU751808 A1 SU 751808A1 SU 782618337 A SU782618337 A SU 782618337A SU 2618337 A SU2618337 A SU 2618337A SU 751808 A1 SU751808 A1 SU 751808A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
module
microcrystalline cellulose
cellulose
residue
raw material
Prior art date
Application number
SU782618337A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Наумович Раскин
Аркадий Евгеньевич Егоров
Галина Георгиевна Васильева
Нина Ефимовна Котельникова
Геннадий Александрович Петропавловский
Original Assignee
Ордена Трудового Красного Знамени Институт Высокомолекулярных Соединений Ан Ссср
Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Гидролизной Промышленности
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 Институт Высокомолекулярных Соединений Ан Ссср, Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Гидролизной Промышленности filed Critical Ордена Трудового Красного Знамени Институт Высокомолекулярных Соединений Ан Ссср
Priority to SU782618337A priority Critical patent/SU751808A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU751808A1 publication Critical patent/SU751808A1/en

Links

Description

1one

Изобретение относитс  к химии высокомолекул рных соединений, точнее к способу гидролиза целлюлозы до так называемой «предельной степени полимеризации с получением микрокристаллической цел- 5 люлозы (МКЦ).The invention relates to the chemistry of high-molecular compounds, more precisely to a method of hydrolysis of cellulose to the so-called "limit degree of polymerization with the production of microcrystalline cellulose (MCC).

МКЦ может примен тьс  в самых разнообразных отрасл х народного хоз йства.MCC can be used in a wide variety of national economic entities.

Как наполнитель и стабилизатор при приготовлении фармацевтических препара- 10 тов и косметических кремов, в качестве пищевых добавок. В керамической промышленности дл  получени  высококачественного фарфора, дл  производства огнеупорных материалов. Может широко использо- 15 ватьс  как стабилизатор водно-латексных красок и как различного назначени  сорбенты и т. п.As a filler and stabilizer in the preparation of pharmaceutical preparations and cosmetic and 10 creams, as food additives. In the ceramic industry to produce high quality porcelain, for the production of refractory materials. It can be widely used as a stabilizer for water-latex paints and as various purposes sorbents, etc.

Известен способ получени  микрокристаллической целлюлозы 1 из различного 20 целлюлозного сырь  хлопка, хлопкового линтера древесных целлюлоз, вискозного шелка, шинного корда и других в оптимальных услови х: водный 2,5 н. раствор НС1 при 105°С в течение 15 мин. В зависи- 25 мости от вида целлюлозного сырь  СП в .пределах 150-250. Способ требует использовани  целлюлозы.A known method for producing microcrystalline cellulose 1 from various 20 cellulose raw materials of cotton, cotton linter of wood pulp, viscose silk, tire cord and others under optimal conditions: aqueous 2.5N. HC1 solution at 105 ° C for 15 minutes. Depending on the type of cellulosic raw material, the JV is within the limits of 150-250. The method requires the use of cellulose.

Известен способ получени  МКЦ 2 обработкой древесной целлюлозы и хлопково- 30A known method of producing MCC 2 by processing wood pulp and cotton 30

го линтера 1 н. водным раствором НС1 при кип чении в течение 1,5-2 ч. После гидролиза остаток (выход продукта 90% от вз той целлюлозы) промывали водой до нейтральной реакции, затем этанолом и подсушивали в вакууме при 40°С.go linter 1 n. After the hydrolysis, the residue (product yield 90% of taken cellulose) was washed with water until neutral, then with ethanol and dried in vacuo at 40 ° C.

СП в зависимости от вида целлюлозного сырь  составл ла величину 165-275.JV, depending on the type of cellulosic raw material, was 165-275.

В указанном способе в качестве исходного сырь  также примен етс  дорогосто ща  целлюлоза, предиазначенна  дл  химической переработки.In the above process, expensive cellulose predisposed for chemical processing is also used as a raw material.

Целью предлагаемого изобретени   вл лось удешевление микрокристаллической целлюлозы и расширение сырьевой базы. Эта цель достигаетс  использованием в качестве сырь  отходов гидролизной промышленности гидролизного лигнина.The aim of the invention was to reduce the cost of microcrystalline cellulose and expand the raw material base. This goal is achieved by using hydrolyzed lignin as a feedstock from the hydrolysis industry.

Технологи  получени  микрокристаллической целлюлозы из гидролизного лигнина заключаетс  в обработке его водной суспензии азотной кислотой, концентраци  которой в полном объеме составл ет 1-2 н.The technology for the production of microcrystalline cellulose from hydrolytic lignin consists in treating its aqueous suspension with nitric acid, the total concentration of which is 1-2 n.

Обработку провод т при температуре 90-100°С, модуле 7-8 с перемешиванием в течение 4-5 ч. При обработке лигнин подвергаетс  окислительно-гидролитическому расщеплению и переходит в раствор. Твердый остаток отдел ют от раствора и обрабатывают щелочью (концеп. водногоThe treatment is carried out at a temperature of 90-100 ° C, module 7-8 with stirring for 4-5 hours. During processing, the lignin is subjected to oxidative hydrolytic cleavage and goes into solution. The solid residue is separated from the solution and treated with alkali (concept. Aqueous

раствора NaOH 0,25-0,5%) при модуле 10-15 и температуре 80-100°С в течение 30-60 мин.NaOH solution of 0.25-0.5%) at a modulus of 10-15 and a temperature of 80-100 ° C for 30-60 minutes.

Дл  нолученн  более очищенного светлого образца остаток после обработки азотной кислотой суспендируют при перемешивании в ацетоне при комнатной температуре и модуле 10-15 в течение 30-60 мин, а затем обрабатывают 0,25-0,5% водным раствором NaOH при модуле 10-15 и температуре 80-100°С в течение 30-60 мин.For the more purified light sample obtained, the residue after treatment with nitric acid is suspended with stirring in acetone at room temperature and module 10-15 for 30-60 minutes, and then treated with 0.25-0.5% aqueous solution of NaOH at module 10-15 and a temperature of 80-100 ° C for 30-60 minutes.

Выход продукта МКЦ 15-25% от вз того количества лигнина. Степень полимеризации 120-130.The yield of MCC product is 15–25% of the amount of lignin taken. The degree of polymerization is 120-130.

Продукты полного гидролиза полученной МКЦ содержит в основном (до 97-99%) глюкозу.The products of complete hydrolysis of the obtained MCC contains mainly (up to 97-99%) glucose.

По данным рентгендифрактометрии и ИК-спектроскопии (табл. 1) МКЦ по за вленному способу соответствует МКЦ по способу прототипа.According to X-ray diffraction and IR spectroscopy (Table 1), the MCC according to the claimed method corresponds to the MCC according to the method of the prototype.

Целлюлозный остаток легко диспергируетс  в водной суспензии (концентраци  сухого вен ества 3%) с помощью ультразвука и дает устойчивые сметанонодобные гели,, что  вл етс  характерным дл  микрокристаллических целлюлоз.The cellulosic residue is easily dispersed in an aqueous suspension (dry venous concentration 3%) by ultrasound and gives stable cream-like gels, which is characteristic of microcrystalline celluloses.

Совокупность приведенных выще показателей позвол ет утверждать, что целлюлозный остаток, полученный но нредлагаемому способу, представл ет собой микрокристаллическую целлюлозу и может использоватьс  в тех же област х, что и МКЦ, полученна  из чистой целлюлозы по способу прототипа.The combination of the above indicators suggests that the cellulosic residue obtained but not the proposed method is microcrystalline cellulose and can be used in the same areas as the MCC, obtained from pure cellulose according to the prototype method.

Пример 1. 100 г гидролизного лигнина суспендируют в 500 мл воды в течение 4 ч при комнатной температуре, приливают 200 мл азотной кчслоты (уд. вес 1,35).Example 1. 100 g of hydrolyzed lignin are suspended in 500 ml of water for 4 hours at room temperature, 200 ml of nitric acid are added (specific weight 1.35).

Температура массы благодар  экзотермии реакции окислени  лигнина устанавливаетс  в пределах 90-100°С, а конечна  концентраци  HNOs в полном объеме соответствует - 1 н. раствору. Далее массу дополнительно кип т т 5 ч (модуль 7).The mass temperature due to the exotherm of the oxidation reaction of lignin is set in the range of 90-100 ° C, and the final concentration of HNOs in full corresponds to -1 n solution. Then the mass is additionally boiled for 5 hours (module 7).

После охлаждени  твердый остаток отдел ют фильтрованием (выход 50%).After cooling, the solid residue is separated by filtration (yield 50%).

Остаток затем суснендируют в 500 мл 0,5%-ного водного раствора NaOn (модуль 10), нагревают до 100°С и выдерживают при этой температуре и перемещиванин в течение 30 мин. Остаток, представл ющий собою микрокристаллическую целлюлозу (МКЦ), отдел ют от щелочного раствора фильтрованием, промывают водой и сушат. The residue is then suspended in 500 ml of a 0.5% aqueous solution of NaOn (module 10), heated to 100 ° C and maintained at this temperature and displaced for 30 minutes. The residue, microcrystalline cellulose (MCC), is separated from the alkaline solution by filtration, washed with water and dried.

Выход МКЦ 15% от исходного лигнина; СП 123. Содержание трудногидролизуемых полисахаридов (ТГП) 5,3%.The output of the MCC 15% from the original lignin; SP 123. The content of hardly hydrolyzable polysaccharides (TPG) is 5.3%.

Пример 2. 100 г гидролизного лигнина суспензируют в 500 мл воды в течение 4 ч при комнатной температуре, приливают 300 мл азотной кислоты (уд. вес 1,35).Example 2. 100 g of hydrolyzed lignin are suspended in 500 ml of water for 4 hours at room temperature, 300 ml of nitric acid (specific weight 1.35) are added.

Температура массы устанавливаетс  в пре .делах 90-100°С, а конечна  концентраци  HNOs в полном объеме соответствует 2 н. раствору. Массу дополнительно кип т т в течение 4 ч (модуль 8).The temperature of the mass is established in the range of 90-100 ° C, and the final concentration of HNOs fully corresponds to 2 n. solution. The mass is additionally boiled for 4 hours (module 8).

Остаток суспензируют в 750 мл (модуль 15) 0,25%-ного водного раствора NaOH, нагревают до 80°С и выдерживают при этой температуре и при неремещивании в течение 60 мин. Остаток отдел ют так же как в примере 1. Выход МКЦ - 20%. СП 130. Содержание ТГП 5,8%.The residue is suspended in 750 ml (module 15) of a 0.25% aqueous solution of NaOH, heated to 80 ° C and maintained at this temperature and without stirring for 60 minutes. The residue is separated as in Example 1. The yield of MCC is 20%. SP 130. The TGP content is 5.8%.

Пример 3. Окисление гидролизного лигнина провод т как в примере 1.Example 3. The oxidation of hydrolytic lignin is carried out as in Example 1.

Остаток отдел ют фильтрованием, суснензируют в 500 мл (модуль 10) ацетона и при комнатной температуре и перемещивании выдерживают в течение 60 минут. Остаток отдел ют от растворител  и обрабатывают 750 мл (модуль 15) 0,25% водного раствора NaOH, как в примере 2. Выход МКЦ 20%. СП 130. Содержание ТГП 4,8%.The residue is separated by filtration, suspended in 500 ml (module 10) of acetone and kept at room temperature for 60 minutes. The residue is separated from the solvent and treated with 750 ml (module 15) of a 0.25% aqueous solution of NaOH, as in Example 2. The yield of MCC is 20%. SP 130. The TGP content is 4.8%.

Пример 4. Окисление гидролизного лигнина провод т как в примере 1.Example 4. The oxidation of hydrolytic lignin is carried out as in Example 1.

Остаток суспеизируют в 750 мл ацетона (модуль 15) и при комнатной температуре перемешивают в течение 30 мин. Остаток отдел ют от растворител  и обрабатывают 500 мл 0,5%-ного водного раствора NaOH (модуль 10) как в примере 1. Выход МКЦ 15%, СП 120. Содержание ТГП 4,2%.The residue is suspended in 750 ml of acetone (module 15) and stirred at room temperature for 30 minutes. The residue is separated from the solvent and treated with 500 ml of a 0.5% aqueous solution of NaOH (module 10) as in Example 1. The yield of MCC is 15%, SP 120. The THP content is 4.2%.

Предлагаемый способ получени  микрокристаллической целлюлозы прост в вынолнении . Дл  его осуществлени  не требуетс  специального оборудовани . Он позвол ет полезно использовать отходы гидролизной промышленности (лигнин), которые составл ют до 3 в год, и получать ценный целлюлозный материал МКЦ, количество которой может составить приThe proposed method for the production of microcrystalline cellulose is simple to implement. No special equipment is required for its implementation. It makes it possible to use the waste of the hydrolytic industry (lignin), which is up to 3 per year, and to obtain valuable MCC cellulosic material, the amount of which can be

полном использовании отходов до 600 тыс. т/г. Таким образом, значительно экономитс  дорогосто щее целлюлозное сырье; стоимость такой МКЦ уменьшитс .full use of waste up to 600 thousand tons / year. Thus, costly cellulosic raw materials are significantly saved; the cost of such a MCC will decrease.

Claims (2)

1. Способ получени  микрокристаллической целлюлозы обработкой целлюлозосодержащего сырь  кислотой при нагревании , отличающийс  тем, что, с целью удещевлени  производства и расширени  сырьевой базы, в качестве целлюлозосодержащего сырь  используют водную суспензию гидролизного лигнина, а в качестве кислоты 1-2 н. водный раствор азотной кислоты, обработку нровод т 4-5 ч нри 90-100°С и модуле 7-8, после чего нерастворившийс  остаток обрабатывают1. A method of producing microcrystalline cellulose by treating a cellulose-containing raw material with an acid when heated, characterized in that, in order to increase the production and expansion of the raw material base, an aqueous suspension of hydrolysis lignin is used as the cellulose-containing raw material, and 1-2 N as acid. an aqueous solution of nitric acid, the treatment is carried out for 4-5 hours at 90-100 ° C and a module 7-8, after which the undissolved residue is treated 0,25-0,5%-ным водным раствором едкого натра 30-60 мин при 80-100°С и модуле 10-15.0,25-0,5% aqueous solution of caustic soda 30-60 minutes at 80-100 ° C and module 10-15. 2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что нерастворивщийс  остаток предварительно экстрагируют ацетоном 30- 60 мин при комнатной температуре и модуле 10-15.2. A method according to claim 1, characterized in that the insoluble residue is pre-extracted with acetone for 30 to 60 minutes at room temperature and module 10-15. Источники информации,Information sources, прин тые во внимание при экспертизеtaken into account in the examination 1. О. Battista. «Ind. Eng. Chem, 1950, 42, 502.1. O. Battista. "Ind. Eng. Chem. 1950, 42, 502. 2. Н. E. Котельникова, E. A. Петропавловский , В. A. Шевелев, A. A. Волкова, Г. Г. Васильева. Взаимодействие микрокристаллической целлюлозы с водой, 1976, 10, 391-399 (ирототип).2. N. E. Kotelnikova, E. A. Petropavlovsky, V. A. Shevelev, A. A. Volkova, G. G. Vasilyeva. The interaction of microcrystalline cellulose with water, 1976, 10, 391-399 (irotype).
SU782618337A 1978-05-22 1978-05-22 Method of preparing microcrystalline cellulose SU751808A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782618337A SU751808A1 (en) 1978-05-22 1978-05-22 Method of preparing microcrystalline cellulose

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782618337A SU751808A1 (en) 1978-05-22 1978-05-22 Method of preparing microcrystalline cellulose

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU751808A1 true SU751808A1 (en) 1980-07-30

Family

ID=20765745

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782618337A SU751808A1 (en) 1978-05-22 1978-05-22 Method of preparing microcrystalline cellulose

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU751808A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2165433C2 (en) * 1993-05-04 2001-04-20 Альстрем Машинери Инк. Continuous process for production of chemical cellulose pulp and continuous cooking kettle
RU2524343C1 (en) * 2013-03-12 2014-07-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова" (САФУ) Method of modifying lignin
RU2804640C2 (en) * 2022-03-15 2023-10-03 Общество с ограниченной ответственностью "Кристацел" Method for continuous production of microcrystalline cellulose

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2165433C2 (en) * 1993-05-04 2001-04-20 Альстрем Машинери Инк. Continuous process for production of chemical cellulose pulp and continuous cooking kettle
RU2524343C1 (en) * 2013-03-12 2014-07-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова" (САФУ) Method of modifying lignin
RU2804640C2 (en) * 2022-03-15 2023-10-03 Общество с ограниченной ответственностью "Кристацел" Method for continuous production of microcrystalline cellulose

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2868778A (en) Process for extracting hemicellulose from corn coarse fiber
JPH07206901A (en) Production of level-off dp cellulose
NO157229B (en) DRILLING TOOL FOR MANUFACTURING CRUDE PARTS IN DRILL.
US2338681A (en) Reaction of acrylamide with cellulose
EP0074631B1 (en) Process for producing an alkali salt of a carboxymethylcellulose ether
Li et al. Isolation of cellulose from wheat straw and its utilization for the preparation of carboxymethyl cellulose
SU751808A1 (en) Method of preparing microcrystalline cellulose
US6392034B1 (en) Microcrystalline cellulose
Ren et al. Comparison of hemicelluloses isolated from soda cooking black liquor with commercial and bacterial xylan
US1188376A (en) Alkyl ethers of cellulose and proces of making the same.
Vismara et al. Alpha cellulose from industrial and agricultural renewable sources like short flax fibres, ears of corn and wheat-straw and its transformation into cellulose acetates
CA2481006A1 (en) Chitosan production
NO151894B (en) PROCEDURE FOR MANUFACTURING FURAN COMPOUNDS
US1938360A (en) Manufacture of alkyl ethers of cellulose
JPH0233721B2 (en) KETSUSHOSERUROOSUNOSEIZOHOHO
US3451998A (en) Neutralizing hydroxyalkyl cellulose
RU2117673C1 (en) Method of chitosan preparing
JPH0469161B2 (en)
JPS61228001A (en) Production of cellulose ether
RU2065447C1 (en) Method of chitosan preparing
DE1801553A1 (en) Carboxymethyl cellulose production
KR100457444B1 (en) PROCESS FOR THE PREPARATION OF β-CHITOSANS FROM SQUID CARTILAGES
SU1479455A1 (en) Method of producing microcrystalline cellulose
SU1308665A1 (en) Method of producing semifinished pulp product
RU2096417C1 (en) Method of preparing sodium carboxymethyl cellulose