DD258613A1 - Verfahren zur herstellung von wasserloeslicher alkalicarboxymethylcellulose - Google Patents
Verfahren zur herstellung von wasserloeslicher alkalicarboxymethylcellulose Download PDFInfo
- Publication number
- DD258613A1 DD258613A1 DD27346685A DD27346685A DD258613A1 DD 258613 A1 DD258613 A1 DD 258613A1 DD 27346685 A DD27346685 A DD 27346685A DD 27346685 A DD27346685 A DD 27346685A DD 258613 A1 DD258613 A1 DD 258613A1
- Authority
- DD
- German Democratic Republic
- Prior art keywords
- cellulose
- hydroxide
- water
- aqueous
- parts
- Prior art date
Links
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 title claims abstract description 46
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000006266 etherification reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 238000010626 work up procedure Methods 0.000 claims abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 14
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 claims description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- 150000008052 alkyl sulfonates Chemical class 0.000 claims description 6
- -1 aralkyl sulfonates Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 150000003014 phosphoric acid esters Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 claims description 4
- 229940045714 alkyl sulfonate alkylating agent Drugs 0.000 claims description 3
- FDRCDNZGSXJAFP-UHFFFAOYSA-M sodium chloroacetate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)CCl FDRCDNZGSXJAFP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 2
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 claims description 2
- 125000005210 alkyl ammonium group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- OFZKYQYOBLPIPO-UHFFFAOYSA-N guanidine;hydrate Chemical compound O.NC(N)=N OFZKYQYOBLPIPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 2
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims description 2
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-O phosphonium Chemical compound [PH4+] XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-O sulfonium Chemical compound [SH3+] RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 2
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- VUEDNLCYHKSELL-UHFFFAOYSA-N arsonium Chemical compound [AsH4+] VUEDNLCYHKSELL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 abstract description 10
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 abstract description 7
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 abstract description 4
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 abstract description 4
- 238000007639 printing Methods 0.000 abstract description 4
- 239000004753 textile Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 abstract description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 abstract description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 abstract description 2
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 abstract description 2
- DJFBJKSMACBYBD-UHFFFAOYSA-N phosphane;hydrate Chemical class O.P DJFBJKSMACBYBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 27
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 13
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 9
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 6
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 description 6
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000002585 base Substances 0.000 description 3
- FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N chloroacetic acid Chemical compound OC(=O)CCl FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N Morpholine Chemical compound C1COCCN1 YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000002057 carboxymethyl group Chemical group [H]OC(=O)C([H])([H])[*] 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000012430 organic reaction media Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 2
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 2
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 244000303965 Cyamopsis psoralioides Species 0.000 description 1
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 description 1
- 229920000161 Locust bean gum Polymers 0.000 description 1
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 description 1
- 241000218657 Picea Species 0.000 description 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910001854 alkali hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229920003086 cellulose ether Polymers 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 description 1
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000000711 locust bean gum Substances 0.000 description 1
- 235000010420 locust bean gum Nutrition 0.000 description 1
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000007613 slurry method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von wasserloeslicher Alkalicarboxymethylcellulose fuer technische Einsatzgebiete, wie beispielsweise als Druckverdickungsmittel, in der Farben- und der Textilindustrie, im Lebensmittelsektor, in der Papierindustrie. Ziel und Aufgabe ist die Herstellung einer in allen ihren Teilen gleichmaessig wasserloeslichen Alkalicarboxymethylcellulose. Erfindungsgemaess wird das durch die Behandlung fein zerkleinerter Cellulose mit Kombinationen aus Aminen (z. B. Alkylamin, Alkanolamin, Alkylalkanolamin, Alkendiamin, Caprolactam und Derivaten davon) und/oder Alkylsulfonaten bzw. Aralkylsulfonaten und/oder quaternaeren Ammonium- bzw. Phosphoniumhydroxiden und/oder Alkylsulfonium- bzw. -arsonium- bzw. -seloniumhydroxiden in waessrig-alkoholischer Loesung vor ihrer Alkalisierung und Veraetherung erreicht. Die weitere Aufarbeitung der Alkalicarboxymethylcellulose erfolgt in bekannter Weise.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Alkalicarboymethylcellulose, die auf bekannten Gebieten der Technik eingesetzt wird, beispielsweise als Verdickungsmittel in der Farben- und Textilindustrie, als Zusatzstoff auf dem Lebensmittelsektor, auf dem Baustoffgebiet oder als Klebstoff.
Es ist bekannt, daß Natriumcarboxymethylcellulose durch Alkalisierung von Cellulose mit Natronlauge und anschließende Umsetzung der Alkalicellulose mit Monochloressigsäure oder einem Gemisch ausMonochloressigsäure und Natronlauge hergestellt wird. Diese Reaktionen werden unter Ausschluß von (Trockenverfahren, z.B. AT-PS 170258) oder mit wenig (Feuchtverfahren, z. B. DE-AS 1 295810, GB-PS 946823) oder mit viel (Suspensions- oder Schlämmverfahren, z. B. US-PS 2517577, US-PS 3347855) organischem flüssigem Reaktionsmedium bei Anwendung von mehr oder weniger intensiven Scherkräften durchgeführt.
Der Carboxymethylgruppenanteil und deren statistische Verteilung im Cellulosemolekül sowie das Molekulargewicht der Cellulose bestimmen wesentlich die Verwendung der Natriumcaraboxymethylcellulose (Na CMC) in Textildruckpasten, insbesondere deren Theologische Eigenschaften.
Nach den bekannten Verfahren zur Herstellung von Natriumcarboxymethylcellulose wird bis zu einem Substitutionsgrad, (mittlere Anzahl von substituierten OH-Gruppen pro Anhydro-D-Glucose-Einheit) von 0,4 bis 1,2 veräthert, der normalerweise die Löslichkeit in Wasser ermöglicht. Trotzdem ist die Löslichkeit im Wasser schwankend, bei Natriumcarboxymethylcellulose, die nach dem Trockenverfahren hergestellt wurde, in größerem Maße im Vergleich zu Natriumcarboxymethylcellulose aus dem Feucht-bzw. Suspensionsverfahren.
Der Substitutionsgrad der Cellulose ist besonders abhängig von der Zugängigkeit des Verätherungsreagenz zu den Cellulose-OH-Gruppen. Auch deshalb wird den Suspensionsverfahren (z.B. DE-AS 2400879, DE-OS 2557 576, GB-PS 928792) gegenüber dem Feuchteverfahren (z.B. DE-OS 3246 676, US-PS 2607 772) oder dem Trockenverfahren (z.B. AT-PS 170258, US-PS 2101 263) der Vorzug gegeben.
Es ist bekannt, daß Celluloseäther hergestellt werden durch Umsetzung von Epoxiden, olefinischen Verbindungen oder Alkyl- bzw. Aralkylhalogeniden unter Zusatz einer Base, wie Natronlauge oder quaternäre Ammoniumbase (Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 9, Seite 192).
Nach Untersuchungen von Dautzenberg u.a. (Acta Polymerica31,1980, Heft 10, S.662) wird eine bessere Löslichkeit von Na-CMC in Wasser auf eine gleichmäßigere Verteilung der Carboxymethylgruppen in der Cellulose zurückgeführt, was infolge einer Voraktivierung der Cellulose mit Ammoniak eintritt, der vor der Alkalisierung und der Verätherung der Cellulose verdampft wird. Diese Verfahrensweise wird auch in der DD-PS 146462 beschrieben, wodurch die wasserunlöslichen Anteile einer niedrigsubstituierten Cellulose (DS kleiner bzw. gleich 0,5) auf unter 5% gegenüber 12 bis 18% in Na-CMC, die aus nicht voraktivierter Cellulose hergestellt wurde, absinken. Bei höheren DS-Bereichen (0,4 bis 0,7) kann mit der Voraktivierung der Cellulose mit flüssigem Ammoniak zwar ein höheres Viskositätsniveau eingestellt werden, jedoch enthalten die wäßrigen Lösungen unlösliche Anteile zwischen 4 bis 15%(DD-PS 148342).
Auf eine Reduzierung der NaOH-Konzentration bei der Herstellung von Alkalicellulose nach Aktivierung der Cellulose mit flüssigem Ammoniak oder mit wäßrigen Ammoniak wird ebenfalls hingewiesen (Faserforschung und Textiltechnik 24,1973, Heft 9, S. 371). Weitere Reaktionen der Cellulose vor ihrer Alkalisierung werden in Faserforschung und Textiltechnik 24,1973, Heft 2, S. 82 und 28,1977, Heft 2, S. 63_beschrieben. Nach diesen Angaben wird mit flüssigem Ammoniak oder mit Lösemitteln, wie z. B. Formamid, Dimethylsulfoxid, Monoethanolamin oder Morpholin gearbeitet.
Die nach den bekannten Verfahren erhaltene Alkalicellulose erreicht trotz Voraktivierung nur DS-G rade bis 0,7 oder 0,8. Zum Teil werden zusätzliche Verfahrensstufen praktiziert, wie Abdampfen des Ammoniak und Zwischentrocknen der Cellulose vor der Alkalisierung. Die so hergestellte Alkali-Carboxymethylcellulose weist infolge unterschiedlicher Wasserlöslichkeit einzelner Anteile und daraus resultierender Schwankungen der Theologischen Eigenschaften erhebliche Nachteile beim Einsatz besonders in Druckpasten auf. Deshalb werden häufig Druckpasten auf Basis von Na-CMC in Kombination mit anderen Druckverdickungsmitteln aus der Reihe der Stärkederivate, Guar- und Johannisbrotkernmehlderivate u.a. verwendet, was einen technologischen Mehraufwand bedeutet.
Das Ziel dieser Erfindung ist die Herstellung von Alkalicarboxymethoylcellulose nach einem Verfahren, das zu einem Produkt von gleichmäßig hoher Wasserlöslichkeit und stabilen Theologischen Eigenschaften führt.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Alkalicarboxymethylcellulosezu finden, das einen hohen und gleichmäßigen Umsetzungsgrad der eingesetzten Cellulose und der anderen Rohstoffe im Reaktionsprozeß ermöglicht und zu einer besseren Nutzung des Endproduktes auf den Einsatzgebieten führt. Die bei Einsatz geringer Mengen von organischem Reaktionsmedium im Einsatzgebiet entstehenden Löslichkeitsschwankungen sollen durch definierte Behandlung bei Einsatz geringer Mengen von Zusatzstoffen zur Cellulose vermieden werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch Aufbereitung, Alkalisierung und Verätherung der Cellulose gelöst, indem vor der Alkalisierung feinzerkleinerte Cellulose mit Verbindungskombinationen aus aminischen Verbindungen, Alkylsulfonaten beziehungsweise Aralkylsulfonaten, aminischen Phosphorsäureestern, Ammonium-, Sulfonium-, Phosphonium, Arsoniumund/oderSeloniumhydroxiden in wäßrig-alkoholischer Lösung behandelt wird.
Diese Vorbehandlung erfolgt insbesondere mit Verbindungen oder Verbindungskombinationen aus Aminen (Alkylamin, Alkylhydroxylamin, Alkanolamin, Alkylalkanolamin, Alkendiamin, Alkylhydrazin, Caprolactam, N-Alkyl-Caprolactam, N-Hydroxyalkyl-Caprolactam, 6-Alkylcaprolactam, Ölsäurealkylamid), Aminsalzen von Phosphorsäureester, Alkylsulfonaten beziehungsweise Aralkylsulfonaten, Guanidiniumhydroxid, quarternärem Alkylammonium- beziehungsweise Aralkylammoniumhydroxiden, quarternärem Alkylphosphonium- bzw. Aralkylphosphoniumhydroxiden, Trialkylsulfoniumhydroxiden,Trialkylarsoniumhydroxid und/oder Trialkylseloniumhydroxid.
Die feinzerkleinerte Cellulose wird mit einer solchen Verbindungskombination in Gegenwart geringer Mengen eines wäßrigen organischen Suspensionsmittels als Reaktionsmedium intensiv vermischt.
Es wurde gefunden, daß vorteilhaft eine Cellulose mit Partikelgrößen von < 0,3 mm eingesetzt wird.
Diese Cellulose wird zunächst bei 293-298K mit einem wasserhaltigen organischen Reaktionsmedium in Kontakt gebracht, das aus 2 bis 20 Gewichtsteilen, insbesondere 5 bis 15 Gew.-Teilen der aufgeführten Verbindungskombinationen und 70 bis 96 Gew.-Teilen Alkanol (Äthanol, Isopropanol, tertiär-Butanol) und 2 bis 20 Gew.-Teilen Wasser besteht. Das Reaktionsmedium wird stufenweise mit unterschiedlichen Wasseranteilen der Cellulose zugesetzt und mit dieser innig vermischt.
In der ersten Stufe werden der Cellulose vorzugsweise mindestens 50% des flüssigen Reaktionsmediums zugesetzt, wobei dieses Reaktionsmedium mindestens 30% seines Gesamtwasseranteiles enthält. In der zweiten und weiteren Stufe(n) enthält das Reaktionsmedium stufenweise die Restwassermenge.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in allen Bearbeitungsstufen (Mischung der Cellulose mit Reaktionsmedium, Alkalisierung, Verätherung) in bekannten Aggregaten (z. B. Kneter, Wurf- oder Intensivmischer mit zusätzlicher Homogenisierungszone) durchgeführt werden.
Das Ausgangsprodukt Cellulose kann sowohl in natürlicher Form (beispielsweise Holzzellstoff, Baumwollinters) oder in Form regenerierter (beispielsweise Cellulosehydrat) eingesetzt werden. Die Teilchengröße der Cellulose sollte kleiner als bzw. gleich 0,3 mm nach der Behandlung in entsprechenden Mahlwerken betragen.
Die Alkalisierung der Cellulose wird mit Alkalimetallhydroxid durchgeführt. Als Alkalimetallhydroxid kann NaOH, KOH oder LiOH in Form einer wäßrigen Lösung (z.B. 20 bis 60Gew.-%) verwendet werden. Das Mengenverhältnis der Cellulose zu Alkalimetallhydroxid beträgt 1 zu 0,4 bis 3 Mol, insbesondere 0,5 bis 2 Mol. Die Cellulose wird in Gegenwart der zu ihrer Vorbehandlung eingesetzten Verbindungskombinationen alkalisiert und veräthert.' Die Verätherung der Alkalicellulose erfolgt wie bekannt mit einer durch Alkalihydroxid zu 20 bis 100% neutralisierten Monochloressigsäure.
Es wurde insbesondere gefunden, daß durch partielle Zugabe des Reaktionsmediums aus Alkanol plus die Alkalisierung und Verätherung der Cellulose fördernde Verbindungskombinationen aus aminischen mit anderen Substanzen plus steigende Wasseranteile von 0 bis maximal 20 Gew.-Teile der Umsetzungsgrad der Cellulose zu gut wasserlöslicher Natnumcarboxymethylcellulose erhöht wird.
Nach Abschluß der Verätherungsreaktion wird das Rohprodukt aus dem Reaktor entfernt. Das flüssige Reaktionsmedium wird von der Alkalicarboxymethylcellulose durch Filtration und Zentrifugieren getrennt. Anschließend wird die Alkalicarboxymethylcellulose mit wäßriger Salzsäure bis zur Neutralisation noch unverbrauchter Base versetzt. Danach kann gegebenenfalls noch eine Extraktion der Alkalicaraboxymethylcellulose bis zu einem gewünschten Reinheitsgrad durchgeführt werden. Am Schluß wird die Alkalicarboxymethylcellulose getrocknet und gemahlen bzw. weiteren in der Cellulosechemie üblichen Aufarbeitungs-, Reinigungs- und/oder Nachbehandlungsprozessen unterworfen.
Die Erfindung soll an Ausführungsbeispielen erläutert werden.
T 00 Gew.-Teile Fichtensulfitcellstoff mit einer Teilchengröße von kleiner bzw. gleich 0,3 mm werden in einer Mischapparatur unter stufenweiser Zugabe eines flüssigen Reaktionsmediums, bestehend aus 6 Gew.-Teilen einer Verbindungskombination aus 3 Gew.-Teilen Caprolactam, 2 Gew.-Teilen Alkylsulfonat und 1 Gew.-Teil Äthylendiamin, gelöst in 80 Gew.-Teilen Äthanol, dem während der ersten Zudosierung von 50% der Lösungsmenge 3 Gew.-Teile Wasser und in den zwei weiteren Zudosierungen von 25% der Lösungsmenge jeweils 2,5 Gew.-Teile Wasser zugesetzt werden, intensiv verwirbelt. Bei Einhaltung einer Temperatur von 293-298°K werden nach 8 bis 10 Minuten 80 Gew.-Teile 40%ige Natronlauge mit der Cellulose gut vermischt. Nach etwa 10 Minuten Alkalisierung der Cellulose bei ca. 298 K wird durch Zusatz von 66 Gew.-Teilen Verätherungslösung, bestehend aus wäßrigem Natriummonochloracetat; die Verätherung durchgeführt. Die Verätherung erfolgt bei 333 ± 5K während 35 Minuten. Danach wird das Reaktinsproduktvom Lösungsmittel abgetrennt, mit wäßriger Salzsäure neutralisiert und getrocknet, anschließend zerkleinert.
Das Molverhältnis Cellulose zu Natronlauge zu Verätherungsmittel zu Wasser beträgt 1 zu 1,25 zu 0,81 zu 6,19. Die folgende Übersicht zeigt die Ergebnisse zur Natnumcarboxymethylcellulose. .
— Wasserlöslichkeit: gutes Auflöseverhalten, wasserklare Lösung
— Gelanteile: mikroskopisch nicht sichtbar nach Anfärbung mit Farbstoff
— Viskosität: 10100m Pa s einer 10,0%igen wäßrigen Lösung, gemessen mit Rheotest-Il-Viskosimeter mit System S3 Il a Meßbereich 6 bei 2950K nach 4 Stunden Quellzeit
— Durchschnittssubstitutionsgrad: 0,78
100 Gew.-Teile Buchensulfitcellstoff mit einer Teilchengröße von kleiner bzw. gleich 0,3mm werden in einer Mischapparatur unter stufenweiser Zugabe eines flüssigen Reaktionsmediums, bestehend aus 5 Gew.-Teilen einer Verbindungskombination aus 3 Gew.-Teilen Äthylendiamin, 1 Gew.-Teil Alkylsulfonat und 1 Gew.-Teil Aminsalz eines Phosphorsäureesters, gelöst in 80 Gew.-Teilen Äthanol, dem während der ersten Zudosierung von 60% der Lösungsmenge 3,5 Gew.-Teile Wasser und in den zwei weiteren Zudosierungen von 20% der Lösungsmenge jeweils 3 Gew.-Teile Wasser zugesetzt werden, intensiv verwirbelt. Bei Einhaltung einer Temperatur von 293 bis 298 K werden nach 10 bis 12 Minuten 70 Gew.-Teile 55%ige Natronlauge mit der Cellulose gut vermischt. Nach ca. 12 Minuten Alkalisierung der Cellulose werden 83 Gew.-Teile Natriummonochloracetat in Form einer wäßrigen Lösung zugesetzt. Nach einer Reaktionszeit von 40 Minuten bei 333 ± 5 K wird die Verätherungslösung von der Natnumcarboxymethylcellulose abgetrennt. Mit wäßriger Salzsäure wird die Natriumcarboxymethylceilulose neutralisiert, danach getrocknet und zerkleinert.
Das Molverhältnis Cellulose zu Natronlauge zu Verätherungsmittel zu Wasser beträgt 1 zu 1,51 zu 1,12 zu 5,06. Die folgende Übersicht zeigt die Ergebnisse zu Natnumcarboxymethylcellulose.
— Wasserlöslichkeit: gutes Auflöseverhalten, wasserklare Lösung ' - -
— Gelanteile: mikroskopisch nicht sichtbar nach Anfärbung mit Farbstoff
— Viskosität: 1415OmPa seiner 10,0%igen Lösung, gemessen mit Rheotest-ll-Viskosimeter mit System S3 Il a Meßbereich 6 bie 2950K nach 4 Stunden Quellzeit
— Durchschnittssubstitutionsgrad: 1,05
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung von wasserlöslicher Alkalicarboxymethylcellulose durch Alkalisierung mit wäßrigem Alkalihydroxid und Verätherung mit wäßrigem Natriummonochloracetat sowie der weiteren Aufarbeitung, wie beispielsweise Neutralisation, Filtration, Trocknung, Zerkleinerung, gekennzeichnet dadurch, daß vor der Alkalisierung die feinzerkleinerte Cellulose der Partikelgröße von <0,3mm mit Verbindungskombinationen aus aminischen Verbindungen und/oder Alkylsulfonaten bzw. Aralkylsulfonaten und/oder aminischen Phosphorsäureestern und/oder Ammonium- und/oder Sulfonium- und/oder Phosphonium- und/oder Arsonium- und/oder Seloniumhydroxiden in wäßrig-alkoholischer Lösung behandelt wird.
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß Verbindungskombinationen aus Alkylamin, Alkylhydroxylamin,Alkanolamin,Alkylalkanolamin,Alkendiamin,Alkylhydrazin, Hydrazin, N-Alkyl-Caprolactam, Caprolactam, N-Hydroxyalkylcaprolactam, 6-Alkylcaprolactam, Ölsäurealkylamid und/oder Aminsalze von Phosphorsäureestern und/oder Alkylsulfonat, Aralkylsulfonat und/oder quaternärem Alkylammoniumhydroxid, quaternärem Aralkylammoniumhydroxid und/oder Guanidiniumhydroxid und/oder quaternärem Alkylphosphoniumhydroxid und/oder Trialkylsulfoniumhydroxid und/oder Trialkylanoniumhydroxid und/oder Trialkylseloniumhydroxid verwendet werden.
3. Verfahren nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die in wäßrig-alkoholischer Lösung eingesetzten Verbindungskombinationen in einer Menge von 5 bis 15 Gew.-Teilen verwendet werden.
4. Verfahren nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Cellulose das die Verbindungskombinationen enthaltende flüssige Reaktionsmedium stufenweise mit unterschiedlichem Wasseranteil zugesetzt, wobei in der ersten Stufe vorzugsweise mindestens 50% des Reaktionsmediums mit mindestens 30% seines Gesamtwasseranteiles zugemischt wird.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD27346685A DD258613A1 (de) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | Verfahren zur herstellung von wasserloeslicher alkalicarboxymethylcellulose |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD27346685A DD258613A1 (de) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | Verfahren zur herstellung von wasserloeslicher alkalicarboxymethylcellulose |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD258613A1 true DD258613A1 (de) | 1988-07-27 |
Family
ID=5565533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD27346685A DD258613A1 (de) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | Verfahren zur herstellung von wasserloeslicher alkalicarboxymethylcellulose |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD258613A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7361753B2 (en) * | 2000-04-12 | 2008-04-22 | Se Tylose Gmbh & Co. Kg | Method for the production of easily wetted, water-soluble, powdered at least alkylated non-ionic cellulose ethers |
-
1985
- 1985-02-22 DD DD27346685A patent/DD258613A1/de unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7361753B2 (en) * | 2000-04-12 | 2008-04-22 | Se Tylose Gmbh & Co. Kg | Method for the production of easily wetted, water-soluble, powdered at least alkylated non-ionic cellulose ethers |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3004161C2 (de) | ||
| DE69408454T2 (de) | Verfahren zur herstellung von amid-modifiziertem carboxyl enthaltenden polysaccharid und so erzeugtes fettsäureamid modifiziertes polysaccharid | |
| DE1468017C3 (de) | Hydroxypropylcellulosen und Verfahren zu deren Hers ellung | |
| EP0077949B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Hydroxypropylstärke | |
| EP0080678B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen Celluloseethern mit Dimethoxyethan als Dispergierhilfsmittel | |
| DE3020689A1 (de) | Celluloseaether | |
| EP1366231A2 (de) | Verfahren zum abtrennen von hemicellulosen aus hemicellulosehaltiger biomasse | |
| DE1468014A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Hydroxyalkylaethern von Galactomannanen | |
| DE2320682A1 (de) | Verfahren zum herstellen von dispersionen modifizierter staerken | |
| DE3025094A1 (de) | Vernetzte cellulosesulfatester, deren herstellung und verwendung | |
| EP0105231B1 (de) | Verfahren zur Veretherung von Cellulose mit Monochloressigsäurealkylestern | |
| EP0108991A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Celluloseethern aus mit Ammoniak aktivierter Cellulose | |
| EP0117490B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Celluloseethern mit einem Dimethoxyethan enthaltenden Dispergierhilfsmittel | |
| DD212969A1 (de) | Verfahren zur modifizierung von carboxymethylcellulose | |
| DD258613A1 (de) | Verfahren zur herstellung von wasserloeslicher alkalicarboxymethylcellulose | |
| EP1589035A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Methylhydroxyalkylcellulose | |
| DE3888618T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Zelluloseazetat-Formmasse. | |
| EP0051181B1 (de) | Wasserlösliche Cellulosemischether mit einem Phosphonomethylsubstituenten und ein Verfahren zu ihrer Herstellung | |
| EP0051182B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen Phosphonomethylethern der Cellulose | |
| DE1060374B (de) | Verfahren zur Herstellung von Methylcellulose | |
| DE908970C (de) | Verfahren zur Herstellung von Celluloseaethern | |
| DE3238278A1 (de) | Verfahren zur herstellung von niedrigsubstituierten, gut wasserloeslichen carboxyalkyl-polysaccharid-(misch-)ethern sowie entsprechende polysaccharid-mischether | |
| DE3246676A1 (de) | Verfahren zur herstellung von wasserloeslicher natriumcarboxymethylcellulose | |
| DE477154C (de) | Verfahren zur Darstellung von AEthern der Cellulose | |
| DE2000082A1 (de) | Verfahren zur Verhinderung des Abbaus von Alkalicellulose |