[发明专利]包括纤维素颗粒的去除的生产碱纤维素的方法

说明书

技术领域

本发明涉及生产碱纤维素的方法和通过使用所述碱纤维素生产纤维素醚的方法。

背景技术

生产纤维素醚的方法已经为人所知，其中使高度纯化的浆粕与碱性溶液接触以形成碱纤维素，和通过使用醚化剂使所述碱纤维素进行醚化反应。通过充分控制取代度，最终获得的纤维素醚变成水溶性的。然而，水不溶性部分仍然存在于其中而降低了其水溶液的透光度或作为污染物降低了商业价值。

不溶性部分由低取代部分引起，该低取代部分具有不足量的取代基而不能溶于水中。一个原因在于碱纤维素中的碱分布不均匀。

这种碱的活性包括通过使纤维素溶胀以改变浆粕中的晶体结构而促进醚化剂的渗透，催化与环氧烷的醚化反应和变成烷基卤的反应物。从而，没有与碱性水溶液接触的一部分浆粕不参与反应并变成不溶部分。碱纤维素的不均匀性直接导致不溶部分的量。

JP 2007-197682A中已经提出了一种有效地生产均匀碱纤维素的方法。该生产碱纤维素的方法包括如下步骤：在各种类型的接触器中连续地使浆粕与碱金属氢氧化物溶液接触以获得接触产物，和将所述接触产物脱液。

在该方法中，在脱液步骤中回收的碱金属氢氧化物溶液通常被再使用或循环用于与浆粕接触。

发明内容

使脱液步骤中回收的碱金属氢氧化物溶液循环以与浆粕接触的过程中的典型问题在于纤维素颗粒有时聚集于循环的碱金属氢氧化物溶液中，所述纤维素颗粒已包含于所述浆粕中。此外，循环的碱金属氢氧化物溶液中纤维素颗粒的量提高导致脱液步骤中的较差的过滤。较差的过滤不允许形成具有期望组成的碱纤维素。从而，不能获得具有期望取代度和透光度的纤维素醚。认为从循环的碱金属氢氧化物溶液中去除纤维素颗粒的可能方法包括使用具有无孔转子的连续离心分离器。然而，这种方法在工业上是不合适的，这是因为这种连续离心分离器昂贵且在分离器内部可能发生被纤维素颗粒堵塞等问题。

根据本发明，提供一种生产碱纤维素的方法，其至少包括如下步骤：使浆粕与碱金属氢氧化物溶液接触以获得接触产物，用脱液器将所述接触产物脱液，再使用脱液步骤中回收的碱金属氢氧化物溶液用于与浆粕接触，和在再使用用于与所述浆粕接触之前将所述回收的碱金属氢氧化物溶液中的纤维素颗粒的量调节至0.5重量％以下。

调节碱金属氢氧化物溶液中纤维素颗粒的量的优选实施方式包括从回收的碱金属氢氧化物溶液中去除包含高浓度纤维素颗粒的泡沫层。从所述回收的碱金属氢氧化物溶液去除纤维素颗粒导致碱金属氢氧化物溶液中纤维素颗粒的量的调节。

根据本发明，还提供一种生产纤维素醚的方法，其至少包括使生产的碱纤维素与醚化剂反应的步骤。

根据本发明，可有效地从包含纤维素颗粒的碱金属氢氧化物溶液中去除纤维素颗粒。从而，可以防止碱纤维素生产中脱液效率的下降并可以有效地生产碱纤维素。此外，脱液效率的下降导致的碱纤维素中的碱金属氢氧化物与浆粕中的固体组分的重量比的提高可以得到抑制，从而可以抑制作为最终产物获得的纤维素醚的透光度的下降。

附图说明

图1示出了生产碱纤维素的装置的实例，图2示出了生产碱纤维素的装置的另一实例，图3示出了去除泡沫层的方法的实例，图4示出了去除泡沫层的方法的另一实例，和图5示出了通过起泡的泡沫发生器的实例。

具体实施方式

浆粕的实例可包括木材浆粕和棉短绒浆粕。所述木材可包括针叶树如松树、云杉和铁杉，和阔叶树如桉树和枫树。

浆粕优选为片状、粉末状或碎屑状。

粉末状浆粕可通过将浆粕片粉碎来获得且为粉末状。通常使用平均粒径为10至1,000μm的浆粕粉末，但浆粕粉末不局限于此。生产浆粕粉末的方法不受限定。例如，可使用粉碎机如切碎机和锤式粉碎机。

生产浆粕碎屑的方法不受限定。例如，可通过用纵切切割器或其它现有切割设备切割浆粕片来生产浆粕碎屑。从成本上考虑，有利的是使用能连续加工的切割设备。

碎屑的平面面积优选为4至10,000mm²，更优选为10至2,500mm²。当平面面积低于4mm²时，可能难以生产浆粕碎屑。当平面面积大于10,000mm²时，处理如进料至接触器中、在接触器中移动和引入到连续离心分离器中可能会变得困难。本文中所用的“浆粕碎屑的平面面积”是指六面体碎屑(假定各浆粕碎屑具有六面体形状)的六个面面积的最大面面积。

这些浆粕中，从容易成型和防止堵塞离心分离器的孔的角度来看，碎屑形式的浆粕是最优选的。