TW200427757A - Manufacturing method of nonionic cellulose ether and granule of nonionic cellulose ether produced from the same - Google Patents

Description

200427757 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於因粉塵少，操作性及水濕潤性優異，γ 形成粉塊之快速溶解之非離子性纖維素醚之製造方法及自 此所得之非離子性纖維素醚造粒物。 【先前技術】 自以往以來，非離子性纖維素醚係於含有鹽溶液或;金 屬離子水溶液中之溶解性，比羧甲基纖維素等之離子性纖 維素醚優異，可使用於化粧用或使用接合劑類之建材用等 之各種用途。此等非離子性纖維素醚係以紙漿等爲原料， 由鹼性溶液之鹼性纖維素（alkali cellulose )化反應後， 進行醚化反應，於含有熱水或水之有機溶劑中洗淨後，將 去液過濾所得之精製完畢之非離子性纖維素醚，熱風乾燥 後粉碎而製造。 然而’由上述步驟所得之非離子性纖維素醚係具有如 下所示之問題。 (1 )所得之非離子性纖維素醚之粒徑不均勻，而且 因爲含有許多微粉末（平均粒徑爲1 5 0 // m以下）纖維狀 物，粉塵多，有作業性上的問題。 (2) 使用上述微粉末之非離子性纖維素醚時，發生 粉塵，對於作業環境造成不良影響。 (3) 所得之非離子性纖維素醚之粒徑不均勻，而且 因爲纖維狀微粉末多，溶解時生成粉塊，而且溶解性差， -4 - (2) (2)200427757 溶解所需時間長。因此，非離子性纖維素醚之一種之甲基 纖維素、羥丙基甲基纖維素、及羥乙基甲基纖維素等，利 用不溶解於9(TC以上熱水中的性質，採用於預先準備的 熱水中，分散上述纖維素後，緩慢冷卻而溶解等之煩瑣方 法。 因爲具有如上述（3 )之問題，於特公昭4 8 — 6622號 公報（特許文獻1 )，作爲防止冷水中發生粉塊的方法.， 揭示於相關的非離子性纖維素醚粉中，添加〇. 〇 1至1 5重 量份之至少一種選自醚系、酯系及胺系可塑劑之可塑劑， 混合均勻，乾燥後，粉碎此粗粒狀之方法。然而，此方法 所得之粗粒，因爲可塑劑與濕潤劑混合，·將形成粒狀或塊 狀者乾燥後粉碎，所以原本於混合與乾燥步驟混合緻密化 者因粉碎而再度成爲具有纖維狀部份之粗粒或表面上具有 纖維質之細粉物或顆粒物，於冷水中形成粉塊。爲防止其 發生，添加可塑劑，於混合粉體時放入大量的水，提高表 觀總體密度（Bulk Density )，進行乾燥後粉碎，但所得 顆粒之總體密度過高，會發生溶解時所需時間增長之問題 〇 特開平6 — 1 66026號公報（專利文獻2 )中揭示，將 使用特定的造粒裝置所造粒的粒子乾燥，雖可製造纖維狀 物少，接近均勻的正圓形球，粒度亦幾乎成一定之球狀顆 粒物之造粒方法，但是非離子性纖維素醚之濕潤性差’因 爲所調製之顆粒內的水滲透性不足。 爲解決此問題，於特開2 000 — 6 3 5 65號公報（專利文 (3) (3)200427757 獻4 )提出，添加交聯劑、酸及濕潤劑於纖維素醚，得到 3〇網目篩網的通過量爲30重量％以下，於200網目篩網 上之殘留量爲3 0重量％以下之粒狀物，無粉塵，水濕潤 性優異，於冷水中不生成粉塊，可以短時間溶解。然而， 具有添加甲醛、丁醛及甘油醛等之單醛、乙二醛、乙醛及 對苯二甲醒等二醒等之致變異性（mutagenicity)之醛，或 有致變異性之虞，成爲環境衛生上問題之醛爲交聯劑，添 加四甲氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷及二甲基二甲氧基矽 烷等之烷基烷氧基矽烷類等之價昂含矽化合物時互溶性可 能變差，不能使用於化粧材料或懸濁聚合劑用等之問題等 〇 專利文獻1 :特公昭48 — 6622號公報 專利文獻2 :特開平6 — 166〇26號公報 專利文獻3 :德國特許發明第95 94 5 5號說明書 專利文獻4 :特開2 0 0 0 - 6 3 5 6 5號公報 【發明內容】 發明所欲解決之課題 本發明係有鑑於上述事實者，提供粒徑分佈均勻，而 且抑制粉塊生成，具有對冷水之速溶性優異，而且有利溶 解程度之總體密度，高操作性優異之非離子性纖維素醚之 製造方法及由此所得之非離子性纖維素醚造粒物爲目的。 課題之解決手段及發明之實施型態 -6 - (4) (4)200427757 本發明者係爲達成上述目的，進行努力檢討的結果， 使非離子性纖維素醚之粉體流動時，滴下或噴霧含濕潤劑 之粉體結合液，造粒後乾燥，得到不粉碎的造粒物，發現 可得到具有對冷水之速溶性優異，而且有利溶解程度之總 體密度，高操作性優異之非離子性纖維素醚造粒物，而完 成本發明。 因此，本發明係提供下述之非離子性纖維素醚之製造 方法及非離子性纖維素醚造粒物。 (1) 使非離子性纖維素醚之粉體流動時，滴下或噴 霧含濕潤劑之粉體結合液，造粒後乾燥，得到不粉碎的造 粒物爲特徵之一種非離子性纖維素醚之製造方法。 (2) 濕潤劑係選自非離子系界面活性劑、陰離子系 界面活性劑及陽離子界面活劑爲特徵之如（1 )記載之非 離子性纖維素醚之製造方法。 (3) 非離子性纖維素醚之粉體係於第14改正日本藥 局方B — 1061記載之篩網號碼140 (網目爲106 // m)之 篩網上殘留量爲2 5重量％以下之（1 )或（2 )記載之非 離子性纖維素醚之製造方法。 (4) 非離子性纖維素醚係甲基纖維素、羥乙基纖維 素、羥丙基甲基纖維素、羥乙基甲基纖維素或羥乙基乙基 纖維素爲特徵之（1 ) ' ( 2 )或（3 )記載之非離子性纖 維素醚之製造方法。 (5) 由上述（1 )至（4 )項中任一項之製造方法所 得之非離子性纖維素醚造粒物。 -7- (5) (5)200427757 (6)調整爲於第14改正日本藥局方B— 1061記載 之篩網號碼30 (網目爲5 00 // m )之篩網上殘留量爲50 重量％以下，於第14改正日本藥局方B— 1061記載之篩 網號碼140(網目爲106//m)之篩網通過量爲4 0重量％ 以下之（5 )記載之非離子性纖維素醚造粒物。 以下係更詳細地說明關於本發明。 本發明之非離子性纖維素醚之製造方法，係使非離子 性纖維素醚之粉體流動時，滴下或噴霧含濕潤劑之粉體結 合液所進行者。 本發明所使用之非離子性纖維素醚之粉體係可舉例如 甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥乙基甲基纖維素、羥 乙基乙基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素及羥丁基 纖維素等之粉體。 另外，作爲濕潤劑，係以具有水容易滲透性質的界面 活性劑類爲宜，滿足此性質之界面活性劑並無特別的限定 ，但選自非離子系界面活性劑、陰離系界面活性劑及腸離 子界面活劑。 作爲非離子系界面活性劑，可舉例如聚環氧乙烷油醚 、聚環氧乙烷月桂醚及聚環氧乙烷硬脂醚等之聚環氧乙院 高級脂肪酸醚 '聚環氧乙烷單油酸酯、聚環氧乙烷月桂酸 酯、聚環氧乙烷硬脂酸酯等之聚環氧乙烷高級脂肪酸醋、 山梨糖醇酐硬脂酸酯等之山梨糖醇酐脂肪酸酯以及聚環氧 乙烷山梨糖醇酐月桂酸酯等之聚環氧乙烷山梨糖醇酐醚之 脂肪酸酯等。 冬 (6) (6)200427757 作爲陰離子系界面活性劑，可舉例如丁二酸二辛酯磺 酸鈉等之磺基琥珀酸酯或其鹽，或十二烷基苯磺酸鈉等之 烷基苯磺酸鹽等。 作爲陽離子系界面活性劑，可舉例如十八烷基三甲基 氯化銨等。 尤其以磺基琥珀酸酯或其鹽爲宜，尤其丁二酸二辛酯 磺酸鈉提昇相關的非離子性纖維素醚中之羥丙基甲基纖維 素之濕潤效果性能優異，所以適宜。 濕潤劑之添加量係以相對於1 0 0重量份之非離子性纖 維素醚之〇·1至3重量份爲宜。0.1重量未滿時，不能改 善對水之濕潤性，若超過3重量份時，不能發揮添加濕潤 劑超出部份之效果。 本發明所使用之非離子性纖維素醚之粉體係可由例如 已知之方法所調製。亦即，使用紙漿爲原料，經由鹼性纖 維素化反應及醚化反應，以含有熱水或水之有機溶劑洗淨 ，及因應需要，進行中和處理，由去液過濾及乾燥而得非 離子性纖維素醚。將此非離子性纖維素醚，例如以衝擊型 之粉碎裝置粉碎，最終得到非離子性纖維素醚粉末，但此 粉末之粒度係以於第14改正日本藥局方B- 1061記載之 篩網號碼140 (網目爲1〇6 // m )之篩網上殘留量爲25重 量％以下爲宜，以1 5重量％以下尤佳。因爲不使後續之 造粒步驟時之粒徑過大，所以溶解時不需太長時間即可70 成。另外，即使篩網上之殘留量爲零亦可。 所得之非離子性纖維素醚粉末，調製成2重量％之水 -9- (7) (7)200427757 溶液，以旋轉式黏度計或毛細管型黏度計，測定於2 0 °C 時之黏度。由此時之黏度管理，具有亦可管理造粒物黏度 之便利性。 以如上之方法所得之非離子性纖維素醚粉末，市售有 信越化學工業（股）製之商品名Met〇lose、Dow化學社製 之商品名 Met〇Tser、Aqualon社製之商品名 Benecel及 Natrosol、Kurarianto社製之商品名 Tiroze、拜耳社製之 商品名Walocel及日本曹達（股）製之商品名HPC等。 其次，作爲造粒所得到之非離子性纖維素醚粉體的方 法係依據不發生粉碎，放入可使粉體流動的攪拌裝置或流 動裝置，以均勻地賦予粉體所需的水及濕潤劑爲目的，邊 以噴霧器等滴下或噴霧，邊使粉體流動後，由流動乾燥機 或盤式乾燥機之外，鼓式乾燥機等乾燥，而得造粒品。 此時，水量係濕潤劑濃度的0.5至1 0重量％，以1 至5重量％之給予量作爲上述濕潤劑量使用爲宜。濕潤劑 水溶液（粉體結合液）的供給速度係10至500 g/min，以 50至20 Ο/min爲宜，供給速度過慢時，得到目的物所需 時間長，有生產性變差之虞。另一方面，若過快時，濕潤 劑不能均勻地附著於非離子性纖維素醚粉體，有不能達成 改善對水的濕潤性之虞。另外，上述粉體之流動速度係於 直徑爲3 5 0mm之33公升容器中，放入3kg之非離.子性纖 維素醚粉體時之旋轉攪拌槳的速度係以5 0 0至l;0O0rPm 爲宜，此速度過慢時，濕潤劑不能均勻地附著，有不能形 成所需造粒物之虞。另一方面，過快時，有比所需粒徑大 -10- (8) (8)200427757 之虞。 另外，供給結合液於粉體時之溫度係以5至5 〇t爲 宜’過低時，濕潤劑之黏性過高，有不能均勻附著之虞， 過高時’含濕潤劑之水溶液蒸發，有不能均勻附著之虞。 另外，乾燥溫度爲80至150°C，以90至120°C尤佳 。過低時，不能進行乾燥，過高時，非離子性纖維素醚有 引起熱分解之虞。 所得之非離子性纖維素醚之造粒物之粒度係只要投予 冷水中難形成粉塊，可進行溶解之程度即可，並無特別的 限制，於第1 4改正日本藥局方B - 1 0 6 0記載之篩網號碼 3〇(網目爲500//m)之篩網上殘留量爲50重量％以下， 以5重量％以下爲宜，即使殘留量爲零亦可。另外，於第 14改正日本藥局方B — 1061記載之篩網號碼M0 (網目爲 106 # m )之篩網通過量爲40重量％以下，以30重量％ 以下爲宜。其上限係以〇. 5重量％爲宜。作爲篩別的方法 ，雖以如第14改正日本藥局方B — 1 062及1 063所記載之 以機械篩別於生產性上爲宜，但並無特別的限制。由此等 方法所測定之粒度係粒粗時溶解所需時間長，粒細時則容 易發生粉塊。 本發明所得之非離子性纖維素醚造粒物係不同於如傳 統之粉體狀物之於冷水中形成粉塊’溶解所需時間長’係 可溶解於冷水中者。亦即，因爲非離子性纖維素醚之一種 之甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、及羥乙基甲基纖維素 等之粉體，不溶於熱水，所以即使不採用於預先準備之熱 -11 - 200427757 Ο) 水中’分散相關的非離子性纖維素醚，緩慢地冷卻溶解等 之煩索的方法，亦可於超過〇 °c之室溫以下的冷水或5至 7 〇 °C的水溫中，迅速地溶解者。 【實施方式】 實施例 以下係表示實施例及比較例，具體地說明本發明，但 本發明不局限於下述之實施例。 [實施例1] 於Seishin企業製之33公升之高速攪拌型造粒機（ NEW^GRA MACHINE SEG3 5 0 )，安裝3枚專用攪拌槳及 1枚刮刀，投予3kg之信越化學工業（股）製之羥丙基甲 基纖維素（商品名：Metolose 60SH - 4000 )之粉體（於 第1 4改正日本藥局方B — 1 0 6 1記載之篩網號碼1 4 0 (網 目爲106// m)之篩網上殘留量爲12%)，以每分鐘700 次旋轉，轉動專用攪拌槳及刮刀，使粉體流動β計量3 0g 之丁二酸二辛酯磺酸鈉（商品名：RabisolA-80 )爲濕潤; 劑，分散溶解於2kg的水，放入農藥噴霧用噴霧器，以 63 g/min，噴霧於流動之經丙基甲基纖維素粉體。 將所得之羥丙基甲基纖維素造粒品，全量放入於 Seishin 企業製之送風流動乾燥裝置（商品名： BestruserBR - 3 0型），由固定的 8 m3/mi η之流量吹入 1 05 t的熱風，乾燥4〇分鐘而得造粒品。所得之造粒品係 - 12- (10) (10)200427757 於第1 4改正日本藥局方B - 1 0 6 0記載之篩網號碼3 0 (網 目爲5 00从m )之篩網上殘留量爲47重量％，於第14改 正曰本藥局方B - 1061記載之篩網號碼140 (網目爲106 M m )之篩網通過量爲47重量％。 將2 4 5亳升之2 5 °C純水，放入每分鐘旋轉4 0 0次之 具有攪拌槳之3 00亳升高筒燒杯中後，放入5g所得之羥 丙基甲基纖維素造粒品，攪拌8 0分鐘時，而得無粉塊之 均勻黏稠溶液。 雖將1 0 0 g所得之造粒品，由1 m高處掉落地面時， 但未造成激烈粉塵。 [實施例2] 將實施例]乾燥終了後之造粒品，由壽製作所社製之 篩別裝置（gyro shi ft er)，通過第14改正日本藥局方B — 1 060記載之篩網號碼25 (網目爲600 # m)之篩網，於篩 網號碼30 (網目爲5 00 // m )之篩網上殘留量爲1 .2重量 %，於第14改正日本藥局方B — 1061記載之篩網號碼 140(網目爲106//m)之飾網通過量爲1 2 · 2重量％。· 與實施例1同樣地，將245亳升之25°C純水，放入 每分鐘旋轉400次之具有攪拌槳之3 00亳升高筒燒杯中後 ’放入所得之羥丙基甲基纖維素調粒品，測定至形成無粉 塊之均勻黏稠溶液的時間爲1 8分鐘。 另外，安裝測定轉距裝置於此攪拌馬達，測定由攪拌 至轉距成一定時的時間，同樣地爲1 8分鐘，可知此調粒 -13- (11) (11)200427757 品以1 8分鐘溶解。 雖將l〇〇g所得之調粒品，由lm高處掉落地面時 但未造成激烈粉塵。 [實施例3] 與實施例1同樣地，以日本曹達（股）製之羥丙基甲 基纖維素Μ爲羥丙基甲基纖維素粉體，以日本油脂（股 )製聚環氧乙烷油醚（商品名：NonionE — 215 )爲濕潤劑 以外，與實施例1同樣地調製造粒品。 進而，與實施例2同樣地進行篩別，得到於第1 4改 正日本藥局方B— 1060記載之篩網號碼30 (網目爲500// m)之篩網上殘留量爲4·2重量％，於第14改正日本藥局 方Β — 1 〇 6 1記載之篩網號碼1 4 0 (網目爲1 0 6 // m )之篩 網通過量爲30.2重量％之造粒物。 關於所得造粒物於溶解所需時間，以與實施例2相同 的方法測定時，可確認於1 0 0分鐘以內溶解。 雖將100g所得之調粒品，由lm高處掉落地面時， 但未造成激烈粉塵。 [比較例1] 將實施例1乾燥終了之造粒品，於Η 〇 s 〇 k a wam i c r ο η (股）製之衝擊式粉碎裝置（商品名：Victorimill )，以 1 mm的網目徑粉碎，得到於第1 4改正日本藥局方B -1 060記載之篩網號碼30 (網目爲5 0 0 ν m )之篩網上殘留 -14 - (12) 200427757 量無，於第14改正日本藥局方B - 1061記載之 140 (網目爲106// m)之篩網通過量爲7 5重量 〇 與實施例1同樣地，將2 4 5亳升之2 5 °c純 每分鐘旋轉4〇〇次之具有攪拌槳之3 00亳升高筒 ，放入所得之羥丙基甲基纖維素，攪拌1 〇 〇分鐘 繪攪伴’粉塊依然存在，未形成均勻溶液。另外 之經丙基甲基纖維素粉體，由lm高處掉落地面 激烈飛麈。 發明之功效 依據本發明，可得到對水之速溶性優異，不 之改善環境衛生方面問題之非離子性纖維素醚造 篩網號碼 %之粉體 水，放入 燒杯中後 。即使持 ，將所得 時，造成 造成粉麈 粒品。 -15 -

Claims (1)

1. (1) (1)200427757 拾、申請專利範圍 1 · 一種非離子性纖維素醚之製造方法，其特徵爲，使 非離子性纖維素醚之粉體流動時，滴下或噴霧含濕潤劑之 粉體結合液，造粒後乾燥，得到不粉碎的造粒物。 2 ·如申請專利範圍第1項之非離子性纖維素醚之製造 方法’其中濕潤劑係選自中性系界面活性劑、陰離系界面 活性劑及陽離子界面活劑。 3 ·如申請專利範圍第！項或第2項之非離子性纖維素 醚之製造方法’其中非離子性纖維素醚之粉體係於第1 4 改正日本藥局方B - 1 06 1記載之篩網號碼1 40 (網目爲 106 // m )之篩網上殘留量爲25重量％以下。 4 .如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之非離子 性纖維素醚之製造方法，其中非離子性纖維素醚係甲基纖 維素、羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥乙基甲基纖 維素或羥乙基乙基纖維素。 5 · —種非離子性纖維素醚造粒物，其特徵爲，由申請 專利範圍第1項至第4項中任一項之製造方法所得。 6.如申請專利範圍第5項之非離子性纖維素醚造粒物 ，其調整爲於第1 4改正日本藥局方B -；I 0 6 0記載之篩網 號碼3 0 (網目爲5 0 0 // m )之篩網上殘留量爲5 0重量％ 以下，於第1 4改正日本藥局方B - 1 0 6 0記載之篩網號碼 140 (網目爲106 μ m )之篩網通過量爲40重量％以下。 200427757 柒、（一） (二） 、本案指定代表圖為：無 、本代表圖之元件代表符號簡單說明： Μ 捌、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學 式：無