TW202120561A - 粉末狀紙漿及使用其之纖維素醚之製造方法 - Google Patents

粉末狀紙漿及使用其之纖維素醚之製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202120561A
TW202120561A TW109118568A TW109118568A TW202120561A TW 202120561 A TW202120561 A TW 202120561A TW 109118568 A TW109118568 A TW 109118568A TW 109118568 A TW109118568 A TW 109118568A TW 202120561 A TW202120561 A TW 202120561A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
pulp
viscosity
raw material
powdered
cellulose ether
Prior art date
Application number
TW109118568A
Other languages
English (en)
Inventor
成田光男
Original Assignee
日商信越化學工業股份有限公司
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 日商信越化學工業股份有限公司 filed Critical 日商信越化學工業股份有限公司
Publication of TW202120561A publication Critical patent/TW202120561A/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B1/00—Preparatory treatment of cellulose for making derivatives thereof, e.g. pre-treatment, pre-soaking, activation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B11/00—Preparation of cellulose ethers
    • C08B11/02—Alkyl or cycloalkyl ethers
    • C08B11/04—Alkyl or cycloalkyl ethers with substituted hydrocarbon radicals
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H13/00—Pulp or paper, comprising synthetic cellulose or non-cellulose fibres or web-forming material
    • D21H13/02—Synthetic cellulose fibres
    • D21H13/04—Cellulose ethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B1/00—Preparatory treatment of cellulose for making derivatives thereof, e.g. pre-treatment, pre-soaking, activation
    • C08B1/02—Rendering cellulose suitable for esterification
    • C08B1/04—Rendering cellulose suitable for esterification for the preparation of cellulose nitrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B1/00—Preparatory treatment of cellulose for making derivatives thereof, e.g. pre-treatment, pre-soaking, activation
    • C08B1/06—Rendering cellulose suitable for etherification
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B1/00—Preparatory treatment of cellulose for making derivatives thereof, e.g. pre-treatment, pre-soaking, activation
    • C08B1/08—Alkali cellulose
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B11/00—Preparation of cellulose ethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B11/00—Preparation of cellulose ethers
    • C08B11/02—Alkyl or cycloalkyl ethers
    • C08B11/04—Alkyl or cycloalkyl ethers with substituted hydrocarbon radicals
    • C08B11/08—Alkyl or cycloalkyl ethers with substituted hydrocarbon radicals with hydroxylated hydrocarbon radicals; Esters, ethers, or acetals thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B11/00—Preparation of cellulose ethers
    • C08B11/193—Mixed ethers, i.e. ethers with two or more different etherifying groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

本發明之目的係提供因粉碎所致之黏度降低受到抑制的粉末狀紙漿及使用其之纖維素醚之製造方法。 上述目的係藉由分散於水所測定的pH為7.5~10.5之原料紙漿的粉碎物，且因粉碎所致之黏度降低率為30%以下之粉末狀紙漿；以及包含藉由使自該粉末狀紙漿及鹼金屬氫氧化物溶液所得之鹼纖維素，與醚化劑反應獲得纖維素醚之纖維素醚的製造方法等而予以解決。

Description

粉末狀紙漿及使用其之纖維素醚之製造方法
本發明係關於纖維素醚的原料或其他用途所利用的粉末狀紙漿及使用其之纖維素醚之製造方法。
粉碎原料紙漿所得粉末狀紙漿，目前使用作為纖維素醚的原料或其他工業用製品的原料等。
例如，如專利文獻1或2所示方式，藉由將自粉末狀紙漿與鹼金屬氫氧化物溶液所得之鹼纖維素與醚化劑反應，可製造纖維素醚。使用粉末狀紙漿作為纖維素醚的原料的情況，粉末狀紙漿由於流動性良好、可均一地與鹼金屬氫氧化物溶液混合，容易獲得透明性高的纖維素醚。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2001-354701號公報 [專利文獻2]日本特開2001-009316號公報
[發明欲解決的問題]
然而，根據本發明者的研究，專利文獻1或2之任一者的情況，由於因粉碎所致之紙漿的黏度(聚合度)顯著降低，有所得粉末狀紙漿的黏度變低的問題。然後，該等方式之黏度已降低的粉末狀紙漿為原料製造纖維素醚的情況，有其之水溶液黏度變低的問題。
因此，本發明係以提供因粉碎所致之黏度降低受到抑制的粉末狀紙漿及使用其之纖維素醚的製造方法為目的。 [解決課題用之手段]
本發明者們，為了達成上述目的而致力研究的結果，達到著眼於粉碎前的原料紙漿的特性。然後，關於原料紙漿的各種特性重複嘗試錯誤的結果，發現將分散於水所測定的pH係於規定的範圍內的原料紙漿粉碎所得之粉末狀紙漿，因粉碎所致之黏度降低受到抑制的事實以及將該等方式之粉末狀紙漿作為原料製造纖維素醚的情況，可獲得高黏度的纖維素醚的事實。然後，基於該等發現，成功地創作於水中為分散狀態時的pH係於規定的範圍內之原料紙漿的粉碎物，且因粉碎所致之黏度降低受到抑制之粉末狀紙漿及使用該粉末狀紙漿之纖維素醚的製造方法。藉此，本發明係基於由本發明者們首先發現的知識及成功例而完成者。
因此，根據本發明，提供以下態樣的粉末狀紙漿及纖維素醚的製造方法: [1] 一種粉末狀紙漿，係分散於水所測定的pH為7.5~10.5之原料紙漿的粉碎物，且因粉碎所致之黏度降低率為30%以下。 [2] 如[1]所記載的粉末狀紙漿，其中，前述原料紙漿為板狀或片狀的原料紙漿。 [3] 如[1]或[2]所記載的粉末狀紙漿，其中，前述原料紙漿的每單位面積的質量為650 g/m2 ~1,200 g/m2 。 [4] 如[1]至[3]中任1項所記載的粉末狀紙漿，其中，前述原料紙漿的黏度為500 ml/g~3,000 ml/g。 [5] 一種纖維素醚的製造方法，其包含使鹼纖維素與醚化劑反應獲得纖維素醚之步驟，其中該鹼纖維素係自如[1]至[4]中任一項所記載之粉末狀紙漿與鹼金屬氫氧化物溶液所得。 [發明的效果]
根據本發明，可得因粉碎所致之黏度降低受到抑制的粉末狀紙漿，此粉末狀紙漿作為原料製造纖維素醚的情況，可得高黏度的纖維素醚。
以下，雖詳細地說明本發明之一態樣的粉末狀紙漿及纖維素醚的製造方法，但本發明以達成該目的為限而可為各種態樣。
本說明書中之各用語，除非特別定義，為所屬技術領域者通常使用的意義使用，不應解釋作為具有不當限定的意義者。再者，本說明書中所進行的推測或推論，由於係根據本發明者們至今的知識或經驗所進行者，本發明不僅拘泥於該等方式之推測或推論者。
整數值的位數與有效數字的位數為一致。例如，1的有效數字為1位，10的有效數字為2位。再者，小數值係小數點以下的位數與有效數字的位數為一致。例如，0.1的有效數字為1位，0.10的有效數字為2位。
本發明之一態樣的粉末狀紙漿，係原料紙漿的粉碎物。原料紙漿，粉散於水所測定的pH為7.5~10.5。
作為原料紙漿，可列舉非木材系及木材系的原料紙漿。具體地可列舉棉絨紙漿及木材紙漿等。本文中，棉絨紙漿，意指棉的種子生成的纖維作為原料所得紙漿。木材紙漿，意指木材作為原料所得紙漿。
作為原料紙漿，可使用藉由包含習知的蒸解步驟及漂白步驟之方法等所製造者。作為原料紙漿的製造方法，例如，可列舉日本專利特開2013-227705號公報所例示之方法等。亦即，可使用將片化的木材作為原料，前加水分解及鹼蒸解後的紙漿經漂白後，於酸性下添加過氧化物處理，其次藉由洗淨所得紙漿作為原料紙漿。
此時，由於可得分散於水所測定的pH為7.5~ 10.5之原料紙漿，於原料紙漿的製造步驟的最終階段的洗淨步驟中，較佳使用弱鹼性的水。具體地，洗淨步驟中使用的水的pH，較佳為7.5~10.5，再佳為7.7~8.5。
再者，原料紙漿，通常包含數質量%~10質量%程度的水分。紙漿中的水分，係作為將紙漿片2g於105℃乾燥1小時以上時的減量%所測定的值。
原料紙漿，基於其形狀，雖分類為板狀紙漿、片狀紙漿、棉狀紙漿等，由易於取得及操作容易的觀點，較佳為板狀紙漿及片狀紙漿。板狀紙漿，較佳為厚度3mm以下的平板狀紙漿。片狀紙漿，係將板狀紙漿使用縱斷切割機等既有的裁斷機等藉由裁斷而具有片狀形態的紙漿。作為片狀紙漿，較佳為一邊為2mm~100mm之片狀紙漿，再佳為一邊為3mm~50mm的片狀紙漿。
原料紙漿之每單位面積的質量雖無特別限定，由粉碎時黏度降低的比例及供於粉碎時之操作容易的觀點，較佳為650 g/m2 ~1,200 g/m2 ，再佳為700 g/m2 ~1,200 g/m2 。
原料紙漿的黏度雖無特別限定，例如，500 ml/g~3,000 ml/g，由使用本發明之一態樣的粉末狀紙漿獲得高黏度的纖維素醚的觀點，較佳為700 ml/g~2,500 ml/g，再佳為1,000 ml/g~2,500 ml/g，更佳為1,300 ml/g~ 2,300 ml/g。又，原料紙漿及粉末狀紙漿的黏度，係藉由後述實施例所記載的ISO5351的黏度測定方法所測定的值。
原料紙漿的厚度雖無特別限定，例如，0.1mm~3.0mm，較佳為0.5mm~2.5mm。再者，原料紙漿的表觀密度雖無特別限定，例如，0.1 g/ml~2.0 g/ml，較佳0.4 g/ml~1.0 g/ml。又，表觀密度係將板狀紙漿或片狀紙漿的每單位面積以厚度相除所計算的值。
原料紙漿粉散於水所測定的pH為7.5~10.5的範圍內即可，由之後的原料紙漿的粉碎處理或纖維素醚的製造操作容易進行的觀點，較佳為7.7~8.5。將pH為7.5~ 10.5的範圍以外的原料紙漿粉碎的情況，因粉碎所致之紙漿的黏度降低不受到抑制。再者，將pH為7.5~10.5的範圍以外的原料紙漿粉碎時，發生解聚合，無法保持高的分子量，纖維素醚的黏度有降低的可能性。
分散於水所測定原料紙漿的pH不為7.5~10.5的範圍內的情況，於原料紙漿添加鹼性化合物或其之水溶液，可調整成為在前述pH的範圍內。
鹼性化合物雖無特別限定，例如，可列舉氫氧化鈉、氫氧化鉀等鹼金屬氫氧化物，碳酸鈉、碳酸氫鈉等鹽類等，由使用於工業上的pH調整、安全性比較高的觀點，較佳為碳酸氫鈉。
鹼性化合物的添加方法並無特別限定，可使用噴霧、混合等方法。例如，可採用混合片狀的原料紙漿與鹼性化合物的粉末的方法，或於片狀的原料紙漿噴霧鹼性化合物的水溶液的方法等。
原料紙漿之「分散於水所測定的pH」，係藉由後述實施例所記載之「原料紙漿的pH測定」所得的值。概略而言，係測定板狀紙漿或片狀紙漿的原料紙漿粉碎所得之碎解物經分散於水的分散液於20℃的pH，所得的值作為原料紙漿之「分散於水所測定的pH」。本文中，碎解係與後步驟中之原料紙漿的粉碎不同，比粉碎為更弱的力造成者。
本發明之一態樣之得到粉末狀紙漿用之原料紙漿的粉碎，通常使用粉碎機。使用於原料紙漿的粉碎之粉碎機並無特別限定，例如，可列舉刀片式研磨機、衝擊粉碎機、豎型輥研磨機等。
使用刀片式研磨機等粉碎機的情況。粉碎機出口的粉碎後粉末狀紙漿的溫度或排氣溫度，例如，20℃~100℃，由於為極端的低溫或高溫有粉末狀紙漿變質之虞，較佳為30℃~60℃，再佳為40℃~50℃。
此方式所得粉末狀紙漿的pH，由獲得高黏度的纖維素醚的觀點，較佳為7.5~10.5，再佳為7.7~8.5。
粉末狀紙漿的pH，係藉由後述實施例記載的「粉末狀紙漿的pH的測定方法」所得的值。概略而言，將粉末狀紙漿分散於水，測定分散液於20℃的pH，所得的值。
藉由本發明之一態樣的粉末狀紙漿因粉碎所致之黏度降低率受到抑制，可製造高黏度的纖維素醚。因粉碎所致之黏度降低率為30%以下即可，為了使用本發明之一態樣的粉末狀紙漿獲得高黏度的纖維素醚，較佳為20%以下，再佳為15%以下，更佳為10%以下。因粉碎所致之黏度降低率的下限雖無特別限定，典型地為0%。黏度降低率超過30%時，使用粉末狀紙漿製造纖維素醚之際，無法獲得高黏度的纖維素醚。 又，原料紙漿之因粉碎所致之黏度降低率，藉由以下的計算式計算。 黏度降低率(%) = 100-(粉末狀紙漿的黏度÷原料紙漿的黏度)×100
本發明之一態樣的粉末狀紙漿的重量平均粒徑D50 ，只要分散於水所測定的pH及因粉碎所致之黏度降低率為上述之值的話則無特別限定，由粉碎後的粉末狀紙漿的流動性的降低或作為粉體的操作困難性的觀點，較佳為1,000μm以下，再佳為60μm~500μm，更佳為150μm~ 350μm。又，本發明之一態樣的粉末狀紙漿的重量平均粒徑D50 ，係藉由後述實施例記載之「粉末狀紙漿的重量平均粒徑D50 的測定」所測定的值。
本發明之另一態樣之纖維素醚的製造方法，具有特徵為經由使用本發明之一態樣的粉末狀紙漿，可得高黏度的纖維素醚。
藉由本發明之一態樣的纖維素醚的製造方法所得之纖維素醚的黏度，根據使用的本發明之一態樣的粉末狀紙漿的黏度而變動，雖無特別限定，例如，作為20℃之1質量%水溶液的黏度，為比8,000 mPa•s更高的黏度，由作為增黏劑等使用用途的觀點，較佳為10,000 mPa•s以上，再佳為15,000 mPa•s以上。黏度的上限雖無特別限定，例如，50,000 mPa•s。又，纖維素醚的黏度，係藉由後述實施例記載之「纖維素醚的黏度的測定」所測定的值。
本發明之一態樣的粉末狀紙漿的製造方法，以使用本發明之一態樣的粉末狀紙漿為限，可採用公知的纖維素醚的製造方法。亦即，本發明之一態樣的纖維素醚的製造方法，至少包含使鹼纖維素與醚化劑反應，獲得纖維素醚之步驟，該鹼纖維素係自本發明之一態樣的粉末狀紙漿與鹼金屬氫氧化物溶液所得。
本發明之一態樣纖維素醚的製造方法，可將本發明之一態樣的粉末狀紙漿與鹼金屬氫氧化物溶液混合後，添加醚化劑，亦可於本發明之一態樣的粉末狀紙漿與鹼金屬氫氧化物溶液混合前，添加醚化劑。即使於本發明之一態樣的粉末狀紙漿與鹼金屬氫氧化物溶液混合前添加醚化劑的情況，自本發明之一態樣的粉末狀紙漿與鹼金屬氫氧化物溶液生成鹼纖維素，其次鹼纖維素與醚化劑反應而生成纖維素醚。
自本發明之一態樣的粉末狀紙漿與鹼金屬氫氧化物溶液之鹼纖維素的生成反應，以及自鹼纖維素與醚化劑之纖維素醚的生成反應，各自可採用個別的反應條件實施，亦可採用相同的反應條件同時地實施。
作為公知的纖維素醚的製造方法，例如，可列舉包含於粉末狀紙漿滴下或噴霧為氣霧狀等必要量之鹼金屬氫氧化物溶液，使粉末狀紙漿與鹼金屬氫氧化物溶液接觸獲得鹼纖維素後，使所得之鹼纖維素與醚化劑反應的方法等。
於獲得鹼纖維素的步驟，所使用的鹼金屬氫氧化物並無特別限定，例如，可列舉氫氧化鈉、氫氧化鉀等，由經濟性的觀點，較佳為氫氧化鈉。鹼金屬氫氧化物溶液中的鹼金屬氫氧化物的濃度，由操作及醚化反應的效率面，較佳為10質量%~60質量%，再佳為30質量%~50質量%。為了獲得鹼金屬氫氧化物溶液而溶解鹼金屬氫氧化物用的溶劑，雖然通常使用水，亦可為低級醇(較佳為碳數1~4的醇)或其他惰性溶劑，亦可為組合該等者。
獲得鹼纖維素的步驟，由反應性及安全性的觀點，較佳於具有內部攪拌構造的反應器內一邊攪拌一邊進行。反應器中，期望裝設有如可測定內部溫度之測定機具。
於鹼金屬氫氧化物溶液與粉末狀紙漿接觸前，以真空幫浦等除去反應器內的空氣，以惰性氣體，較佳為以氮置換，由於在鹼金屬氫氧化物及氧的存在下可調控所產生纖維素的解聚合而為所期望的。
粉末狀紙漿與鹼金屬氫氧化物溶液接觸時的溫度，只要為可獲得鹼纖維素的溫度則無特別限定，例如，10℃~100℃，由獲得均一的鹼纖維素的觀點，較佳為10℃~80℃，再佳為30℃~70℃。
粉末狀紙漿與鹼金屬氫氧化物溶液的接觸時間只要為可生成鹼纖維素的時間則無特別限定，由獲得均一的鹼纖維素的觀點，較佳為5秒~30分鐘，再佳為10秒~20分鐘。
鹼金屬氫氧化物溶液的添加結束後，為了使鹼纖維素成為更均一的狀態，亦可能進一步地持續攪拌5分鐘~30分鐘。
使所得之鹼纖維素與醚化劑反應，藉由以公知的方法進行醚化反應，可製造纖維素醚。纖維素醚根據所使用的醚化劑種類可生成者不同，例如，可列舉烷基纖維素、羥基烷基纖維素、羥基烷基烷基纖維素、羧基甲基纖維素等。
作為烷基纖維素，例如，可列舉甲氧基(DS)為1.0~2.2之甲基纖維素；乙氧基(DS)為2.0~2.6之乙基纖維素等。又，DS表示取代度(degree of substitution)，為每1單位無水葡萄糖之烷氧基的平均個數。
作為羥基烷基纖維素，例如，可列舉羥基乙氧基(MS)為0.05~3.0之羥基乙基纖維素；羥基丙氧基(MS)為0.05~3.3之羥基丙基纖維素等。又，MS表示取代莫耳數(molar substitution)，為每1莫耳無水葡萄糖之羥基烷氧基的平均個數。MS及DS，可由使用第17版日本藥典的羧丙基甲基纖維素所記載的定量法所測定的結果換算。
作為羥基烷基烷基纖維素，例如，可列舉甲氧基(DS)為1.0~2.2，且羥基乙氧基(MS)為0.1~0.6之羥基乙基甲基纖維素；甲氧基(DS)為1.0~2.2，且羥基丙氧基(MS)為0.1~0.6之羥基丙基甲基纖維素；乙氧基(DS)為1.0~ 2.2，且羥基丙氧基(MS)為0.1~0.6之羥基丙基乙基纖維素等。
再者，亦可列舉羧基甲氧基(DS)為0.2~2.0之羧基甲基纖維素作為纖維素醚之例。
醚化劑，根據欲製造之纖維素醚的種類適宜選擇，無特別限定，例如，可列舉甲基氯、乙基碘等烷基鹵化物，環氧乙烷、環氧丙烷等環氧烷，單氯乙酸等。
添加醚化劑時的反應器內溫，只要為促進鹼纖維素與醚化劑的反應之溫度則無特別限定，例如，30℃~100℃，由反應調控性的觀點，較佳為40℃~90℃，再佳為50℃~80℃。
鹼纖維素與醚化劑的調配方法，採用按照通常已知調配2種以上化合物的方法則無特別限定，較佳係將醚化劑添加於鹼纖維素的方法。醚化劑的添加時間，由反應調控性及生產性的觀點，較佳為5分鐘~120分鐘，再佳為10分鐘~90分鐘。
鹼纖維素與醚化劑反應獲得反應混合物，為了完成醚化反應，醚化劑的添加後亦期望持續攪拌混合。醚化劑添加後的攪拌時間，例如，醚化反應充分進行的時間，由生產性的觀點，較佳為20分鐘~120分鐘，再佳為30分鐘~100分鐘。
再者，醚化劑添加後的攪拌之際的反應器內溫只要為促進反應的溫度則無特別限定，由反應調控性的觀點，較佳為80℃~120℃，再佳為85℃~100℃。
所得反應混合物，雖可作為最終生成物的纖維素醚，雜質包含多的情況處理作為粗纖維素醚，可以與通常的粗纖維素醚的精製方法同樣的手法精製後，作成最終生成物的纖維素醚。
作為粗纖維素醚的精製方法，例如，可列舉包含將反應混合物，移至包含熱水，較佳為90℃以上的熱水，再佳為90℃~98℃的熱水的容器，藉由使其懸浮使副反應物的鹽溶解於熱水，其次，對所得懸浮液進行分離操作的方法等。分離操作，例如，可使用加壓迴轉式過濾器、壓濾、抽氣過濾機等。精製後的纖維素醚中的灰分，較佳為規定量以下，再佳為5質量%以下，更佳為1質量%以下。精製後的纖維素醚中的灰分，可根據第十七版日本藥典的燒灼殘餘的測定方法測定。
所得纖維素醚，較佳提供於乾燥處理。乾燥處理，只要為纖維素醚不變質、使水分蒸發的處理則無特別限定，例如，可列舉加熱乾燥處理、減壓乾燥處理、凍結乾燥處理、風乾等。其等之中，由工業性實施的觀點，較佳為加熱乾燥處理，再佳為60℃~90℃的加熱乾燥處理。加熱乾燥處理的態樣並無特別限定，例如，可列舉使用送風乾燥機之加熱乾燥處理等。乾燥處理後的纖維素醚中的水分，只要為充分少的量則無特別限定，例如，10質量%以下，較佳為5質量%以下，再佳為2質量%以下。纖維素醚中的水分，與原料紙漿的水分同樣地測定。
乾燥後的纖維素醚，根據需要，例如，可使用球研磨機、輥研磨機、衝擊粉碎機等通常的粉碎機粉碎。其次，粉碎後的纖維素醚，亦可經由篩進行分級，藉此調整為所期望的粒度。 [實施例]
以下，雖藉由實施例及比較例更詳細地說明本發明，本發明不限定為該等實施例所記載者。
[評價方法] (1) 原料紙漿的pH測定 作為原料紙漿的碎解機，使用吉田製作所公司製威利型粉碎機1029AS型(篩徑2mm)。作為pH的測定器，使用東亞DKK公司製HM-30R型。水係使用充分地煮沸後，以不與空氣接觸的方式冷卻者。再者，使用前即刻的20℃的水的pH為6.9~7.1。
片狀的原料紙漿，使用碎解機碎解。其次，於200ml之附有栓塞的三角燒瓶，以固形分濃度成為1.0質量%的方式，將已碎解的原料紙漿置入分散於水，作成200ml的分散液。其次密栓分散液，偶爾振盪混合於20℃放置10分鐘後，測定於20℃之分散液的pH。此處，已碎解的原料紙漿中的固形分，由已碎解的原料紙漿2g於105℃乾燥1小時以上時的減量%求出。
(2) 粉末狀紙漿的pH測定 不進行碎解，及由將粉末紙漿2g於105℃乾燥1小時以上時的減量%求出粉末狀紙漿中的固形分以外，藉由與原料紙漿的pH測定方法為同樣的方法測定。
(3) 原料紙漿及粉末狀紙漿的黏度測定 根據ISO 5351的黏度測定方法測定。
(4) 纖維素醚的黏度測定 關於纖維素醚的1質量%水溶液，於20℃、12rpm中以布魯克菲爾德型黏度計測定。
(5) 粉末狀紙漿的重量平均粒徑D50 的測定 粉末狀紙漿的重量平均粒徑D50 ，係於改良式標準篩振盪器，根據JIS Z8801設置網眼不同的複數個試驗用篩，於頂篩之上置入粉末狀紙漿，藉由振動或使其振盪進行篩分而測定各篩上及篩下的質量，由所獲得的質量基準分布之D50 (累積50%徑)的值求出。
(6) 纖維素醚的DS及MS的測定 根據第十七版日本藥典的羧丙基甲基纖維素的定量法由所測定的結果換算。
[實施例及比較例的調製及評價] 實施例1 作為原料紙漿，使用分散於水測定之pH為7.5，黏度為2,000 ml/g，且單位面積的質量為700 g/m2 之板狀棉絨紙漿。
粉碎前的板狀棉絨紙漿作成10mm四方的片狀。之後，片狀的棉絨紙漿經由刀研磨機(HA-2542：股份有限公司朋來鐵工所製，篩徑0.5mm)粉碎，獲得粉末狀紙漿。粉碎中的粉碎機出口的排氣溫度為30℃。所得粉末狀紙漿的重量平均粒徑D50 為250μm，黏度為1,400 ml/g。再者，粉末狀紙漿分散於水測定之pH為7.5。
前述粉末狀紙漿100質量份置入附有內部攪拌機的反應器，抽真空至-95kPa後，以氮復壓至大氣壓的操作進行2次後，抽真空至-95kPa。其次，加入49質量%的氫氧化鈉水溶液123質量份獲得鹼纖維素後，加入甲基氯80質量份及環氧丙烷21質量份，於40℃~100℃使其反應。然後，經由95℃的熱水，對生成物之羥基丙基甲基纖維素精製至灰份成為約1質量%，之後，所得精製物經由送風乾燥機進行80℃乾燥，獲得含有水分為1.2質量%之羥基丙基甲基纖維素。
所得羥基丙基甲基纖維素，甲氧基的取代度(DS)為1.4，羥基丙氧基的取代莫耳數(MS)為0.2，20℃之1質量%水溶液的黏度為17,000 mPa•s。
實施例2 作為原料紙漿，使用分散於水測定之pH為8.0，黏度為2,000 ml/g，且單位面積的質量為700 g/m2 之板狀棉絨紙漿，粉碎中的粉碎機出口的排氣溫度為40℃以外，經由與實施例1同樣的方法獲得粉末狀紙漿。所得粉末狀紙漿的重量平均粒徑D50 為250μm，黏度為1,800 ml/g。再者，粉末狀紙漿分散於水測定之pH為8.0。
使用所得粉末狀紙漿，經由與實施例1同樣的方法，經由製造羥基丙基甲基纖維素，獲得甲氧基的取代度(DS)為1.4，羥基丙氧基的取代莫耳數(MS)為0.2，20℃之1質量%水溶液的黏度為20,000 mPa•s之羥基丙基甲基纖維素。
實施例3 作為原料紙漿，使用分散於水測定之pH為8.5，黏度為2,000 ml/g，且單位面積的質量為700 g/m2 之板狀棉絨紙漿，粉碎中的粉碎機出口的排氣溫度為40℃以外，經由與實施例1同樣的方法獲得粉末狀紙漿。所得粉末狀紙漿的重量平均粒徑為250μm，黏度為1,700 ml/g。再者，粉末狀紙漿分散於水測定之pH為8.5。
使用所得粉末狀紙漿，經由與實施例1同樣的方法，經由製造羥基丙基甲基纖維素，獲得甲氧基的取代度(DS)為1.4，羥基丙氧基的取代莫耳數(MS)為0.2，20℃之1質量%水溶液的黏度為19,500 mPa•s之羥基丙基甲基纖維素。
實施例4 作為原料紙漿，使用分散於水測定之pH為9.0，黏度為2,000 ml/g，且單位面積的質量為700 g/m2 之板狀棉絨紙漿，粉碎中的粉碎機出口的排氣溫度為40℃以外，經由與實施例1同樣的方法獲得粉末狀紙漿。所得粉末狀紙漿的重量平均粒徑為250μm，黏度為1,600 ml/g。再者，粉末狀紙漿分散於水測定之pH為9.0。
使用所得粉末狀紙漿，經由與實施例1同樣的方法，經由製造羥基丙基甲基纖維素，獲得甲氧基的取代度(DS)為1.4，羥基丙氧基的取代莫耳數(MS)為0.2，20℃之1質量%水溶液的黏度為19,000 mPa•s之羥基丙基甲基纖維素。
實施例5 作為原料紙漿，使用分散於水測定之pH為10.5，黏度為2,000 ml/g，且單位面積的質量為700 g/m2 之板狀棉絨紙漿，粉碎中的粉碎機出口的排氣溫度為40℃以外，經由與實施例1同樣的方法獲得粉末狀紙漿。所得粉末狀紙漿的重量平均粒徑為250μm，黏度為1,400 ml/g。再者，粉末狀紙漿分散於水測定之pH為10.5。
使用所得粉末狀紙漿，經由與實施例1同樣的方法，經由製造羥基丙基甲基纖維素，獲得甲氧基的取代度(DS)為1.4，羥基丙氧基的取代莫耳數(MS)為0.2，20℃之1質量%水溶液的黏度為17,000 mPa•s之羥基丙基甲基纖維素。
實施例6 作為原料紙漿，使用分散於水測定之pH為8.5，黏度為1,300 ml/g，且單位面積的質量為700 g/m2 之板狀棉絨紙漿以外，經由與實施例1同樣的方法獲得粉末狀紙漿。所得粉末狀紙漿的重量平均粒徑為230μm，黏度為1,200 ml/g。再者，粉末狀紙漿分散於水測定之pH為8.5。
使用所得粉末狀紙漿，經由與實施例1同樣的方法，經由製造羥基丙基甲基纖維素，獲得甲氧基的取代度(DS)為1.4，羥基丙氧基的取代莫耳數(MS)為0.2，20℃之1質量%水溶液的黏度為14,000 mPa•s之羥基丙基甲基纖維素。
實施例7 分散於水測定之pH為7.0，黏度為2,000 ml/g，且單位面積的質量為700 g/m2 之板狀棉絨紙漿做成10mm四方的片狀後，對片狀的棉絨紙漿1.00質量份，添加混合0.00025質量份的碳酸氫鈉粉末混合。所得混合物分散於水測定之pH為9.0。使用此片狀的棉絨紙漿與碳酸氫鈉粉末的混合物作為原料紙漿，粉碎中的粉碎機出口的排氣溫度為40℃以外，經由與實施例1同樣的方法獲得粉末狀紙漿。所得粉末狀紙漿的重量平均粒徑為250μm，黏度為1,600 ml/g。再者，粉末狀紙漿分散於水測定之pH為9.0。
使用所得粉末狀紙漿，經由與實施例1同樣的方法，經由製造羥基丙基甲基纖維素，獲得甲氧基的取代度(DS)為1.4，羥基丙氧基的取代莫耳數(MS)為0.2，20℃之1質量%水溶液的黏度為19,000 mPa•s之羥基丙基甲基纖維素。
實施例8 實施例2的粉末狀紙漿100質量份置入附有內部攪拌機的反應器，抽真空至-95kPa後，進一步以氮復壓至大氣壓的操作進行2次後，抽真空至-95kPa。其次，加入49質量%的氫氧化鈉水溶液204質量份獲得鹼纖維素後，加入甲基氯186質量份及環氧丙烷26質量份以外，經由與實施例2同樣的方法獲得含有水分1.2質量%之羥基丙基甲基纖維素。
所得羥基丙基甲基纖維素，甲氧基的取代度(DS)為1.8，羥基丙氧基的取代莫耳數(MS)為0.15，20℃之1質量%水溶液的黏度為20,000 mPa•s。
實施例9 實施例2的粉末狀紙漿100質量份置入附有內部攪拌機的反應器，抽真空至-95kPa後，進一步以氮復壓至大氣壓的操作進行2次後，抽真空至-95kPa。其次，加入49質量%的氫氧化鈉135質量份獲得鹼纖維素後，加入甲基氯108質量份及環氧乙烷19質量份以外，經由與實施例2同樣的方法獲得含有水分1.2質量%之羥基乙基甲基纖維素。
所得羥基乙基甲基纖維素，甲氧基的取代度(DS)為1.5，羥基乙氧基的取代莫耳數(MS)為0.24，20℃之1質量%水溶液的黏度為20,000 mPa•s。
比較例1 作為原料紙漿，使用分散於水測定之pH為7.0，黏度為2,000 ml/g，且單位面積的質量為700 g/m2 之板狀棉絨紙漿，粉碎中的粉碎機出口的排氣溫度為40℃以外，經由與實施例1同樣的方法獲得粉末狀紙漿。所得粉末狀紙漿的重量平均粒徑D50 為250μm，黏度為1,200 ml/g。再者，粉末狀紙漿分散於水測定之pH為7.0。
使用所得粉末狀紙漿，經由與實施例1同樣的方法，經由製造羥基丙基甲基纖維素，獲得甲氧基的取代度(DS)為1.4，羥基丙氧基的取代莫耳數(MS)為0.2，20℃之1質量%水溶液的黏度為14,000 mPa•s之羥基丙基甲基纖維素。
比較例2 作為原料紙漿，使用分散於水測定之pH為11.0，黏度為2,000 ml/g，且單位面積的質量為700 g/m2 之板狀棉絨紙漿，粉碎中的粉碎機出口的排氣溫度為40℃以外，經由與實施例1同樣的方法獲得粉末狀紙漿。所得粉末狀紙漿的重量平均粒徑D50 為250μm，黏度為1,200 ml/g。再者，粉末狀紙漿分散於水測定之pH為11.0。
使用所得粉末狀紙漿，經由與實施例1同樣的方法，經由製造羥基丙基甲基纖維素，獲得甲氧基的取代度(DS)為1.4，羥基丙氧基的取代莫耳數(MS)為0.2，20℃之1質量%水溶液的黏度為14,000 mPa•s之羥基丙基甲基纖維素。
比較例3 作為原料紙漿，使用分散於水測定之pH為7.0，黏度為1,300 ml/g，且單位面積的質量為700 g/m2 之板狀棉絨紙漿以外，經由與實施例1同樣的方法獲得粉末狀紙漿。所得粉末狀紙漿的重量平均粒徑D50 為230μm，黏度為780 ml/g。再者，粉末狀紙漿分散於水測定之pH為7.0。
使用所得粉末狀紙漿，經由與實施例1同樣的方法，經由製造羥基丙基甲基纖維素，獲得甲氧基的取代度(DS)為1.4，羥基丙氧基的取代莫耳數(MS)為0.2，20℃之1質量%水溶液的黏度為8,000 mPa•s之羥基丙基甲基纖維素。
比較例4 作為原料紙漿，使用分散於水測定之pH為11.0，黏度為1,300 ml/g，且單位面積的質量為700 g/m2 之板狀棉絨紙漿以外，經由與實施例1同樣的方法獲得粉末狀紙漿。所得粉末狀紙漿的重量平均粒徑D50 為230μm，黏度為780 ml/g。再者，粉末狀紙漿分散於水測定之pH為11.0。
使用所得粉末狀紙漿，經由與實施例1同樣的方法，經由製造羥基丙基甲基纖維素，獲得甲氧基的取代度(DS)為1.4，羥基丙氧基的取代莫耳數(MS)為0.2，20℃之1質量%水溶液的黏度為8,000 mPa•s之羥基丙基甲基纖維素。
所得粉末狀紙漿及纖維素醚的結果總結於表1。如表1所示可知，經由將分散於水測定之pH為7.5~10.5之原料紙漿粉碎，可獲得因粉碎所造成的黏度降低受到抑制的粉末狀紙漿。再者，該粉末狀紙漿作為原料所獲得之纖維素醚之20℃之1質量%水溶液的黏度，任一者皆為10,000 mPa•s以上之高黏度。
Figure 02_image001
[產業上可利用性]
根據本發明之一態樣的粉末狀紙漿及纖維素醚的製造方法，於建材領域、個人照護領域、化妝品領域、食品領域等，使用作為增黏劑、凝膠化劑、安定劑等時，可工業性地製造高黏度的纖維素醚。

Claims (5)

  1. 一種粉末狀紙漿，係分散於水所測定的pH為7.5~10.5之原料紙漿的粉碎物，且因粉碎所致之黏度降低率為30%以下。
  2. 如請求項1之粉末狀紙漿，其中，該原料紙漿為板狀或片狀的原料紙漿。
  3. 如請求項1或2之粉末狀紙漿，其中，該原料紙漿的每單位面積的質量為650g/m2 ~1,200g/m2 。
  4. 如請求項1或2之粉末狀紙漿，其中，該原料紙漿的黏度為500ml/g~3,000ml/g。
  5. 一種纖維素醚的製造方法，其包含使鹼纖維素與醚化劑反應獲得纖維素醚之步驟，其中該鹼纖維素係自如請求項1至4中任一項之粉末狀紙漿與鹼金屬氫氧化物溶液所得。
TW109118568A 2019-06-05 2020-06-03 粉末狀紙漿及使用其之纖維素醚之製造方法 TW202120561A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019105123 2019-06-05
JP2019-105123 2019-06-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202120561A true TW202120561A (zh) 2021-06-01

Family

ID=70977772

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109118568A TW202120561A (zh) 2019-06-05 2020-06-03 粉末狀紙漿及使用其之纖維素醚之製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20200385491A1 (zh)
EP (1) EP3747910A1 (zh)
JP (1) JP2020200457A (zh)
KR (1) KR20200140196A (zh)
CN (1) CN112048934A (zh)
TW (1) TW202120561A (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7531417B2 (ja) * 2021-02-05 2024-08-09 信越化学工業株式会社 エアゾール化粧料用組成物及びエアゾール化粧料
CN113322703A (zh) * 2021-05-10 2021-08-31 鲍立耀 一种分段传动式木材分割装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5711290A (en) * 1980-06-24 1982-01-20 Kojin Kk Low moisture finely dividing method of pulp
JP2003518145A (ja) * 1999-04-26 2003-06-03 ビーケイアイ・ホールディング・コーポレーション セルロースエーテル及びその調製方法
US6686464B1 (en) * 1999-04-26 2004-02-03 Bki Holding Corporation Cellulose ethers and method of preparing the same
JP2001009316A (ja) 1999-06-29 2001-01-16 Shin Etsu Chem Co Ltd パルプの粉末化方法及びセルロースエーテルの製造方法
JP2001181992A (ja) * 1999-12-24 2001-07-03 Mitsui & Co Ltd パルプ原料の粉砕方法
JP4813640B2 (ja) 2000-06-14 2011-11-09 信越化学工業株式会社 セルロースエーテルの製造方法
WO2002036636A1 (en) * 2000-11-01 2002-05-10 Bki Holding Corporation Cellulose ethers and method of preparing the same
JP5377816B2 (ja) * 2005-06-16 2013-12-25 信越化学工業株式会社 セルロースエーテルの製造方法
JP5030568B2 (ja) * 2005-12-27 2012-09-19 信越化学工業株式会社 アルカリセルロース及びセルロースエーテルの製造方法
JP5252911B2 (ja) * 2007-12-27 2013-07-31 信越化学工業株式会社 水溶性セルロースエーテルの製造方法
EP2075260A1 (en) * 2007-12-27 2009-07-01 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Methods for preparing alkali cellulose and water-soluble cellulose ether
US8884002B2 (en) * 2010-12-01 2014-11-11 Fiberstar Bio-Ingredient Technologies, Inc. Viscosity control in compositions comprising plant fiber materials
JP5953909B2 (ja) 2012-04-27 2016-07-20 王子ホールディングス株式会社 溶解パルプの製造方法
KR101586136B1 (ko) * 2013-01-09 2016-01-15 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 저중합도 셀룰로오스에테르의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 셀룰로오스에테르
US9926385B2 (en) * 2013-08-12 2018-03-27 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Method for producing water-soluble cellulose ether having low degree of polymerization and method for producing film coating composition comprising same
CN112812194A (zh) * 2014-12-11 2021-05-18 信越化学工业株式会社 制备烷基纤维素的方法
US10723807B2 (en) * 2017-03-31 2020-07-28 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Method for producing hydroxyalkyl alkyl cellulose

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200140196A (ko) 2020-12-15
EP3747910A1 (en) 2020-12-09
JP2020200457A (ja) 2020-12-17
CN112048934A (zh) 2020-12-08
US20200385491A1 (en) 2020-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2706071B1 (en) Method for producing alkali cellulose
US9382336B2 (en) Method for preparing cellulose ether having low degree of polymerization and cellulose ether prepared thereby
US10053519B2 (en) Process for producing cellulose derivatives of high bulk density, good flowability and/or dispersibility in cold water as well as low solution color
KR20140032391A (ko) 알칼리셀룰로오스의 제조 방법
KR101823251B1 (ko) 비이온성 수용성 셀룰로오스 에테르의 제조 방법
TW202120561A (zh) 粉末狀紙漿及使用其之纖維素醚之製造方法
US9359450B2 (en) Process for reducing the amount of water-insoluble fibers in a water-soluble cellulose derivative
TWI706962B (zh) 具有優異溶解性的細孔水溶性非離子性纖維素醚及其製造方法
KR102510312B1 (ko) 히드록시프로필메틸셀룰로오스의 제조 방법
JP4813640B2 (ja) セルロースエーテルの製造方法
EP2928925B1 (en) Process for producing hydroxyalkyl celluloses
KR102245036B1 (ko) 셀룰로오스에테르의 제조 방법
JP2017186557A (ja) 嵩密度の高い粉末状水溶性非イオン性セルロースエーテルの製造方法
JP6791725B2 (ja) セルロース誘導体の製造方法
JP2013133398A (ja) カルボキシメチルセルロースの製造方法
KR20200092743A (ko) 셀룰로오스 에테르의 제조방법 및 셀룰로오스 에테르
JP2023147260A (ja) ヒドロキシアルキルアルキルセルロースの製造方法