[发明专利]生产碱纤维素和纤维素醚的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种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

就纤维素醚的制备而言，已知的是使碱性溶液与高度纯化的浆粕接触以制备相应的碱纤维素和用醚化剂使所得碱纤维素醚化的方法。通过正确地控制其取代度，作为最终产物获得的纤维素醚变成水溶性的。水溶性的纤维素醚包含水不溶性部分，所述水不溶性部分有时降低了纤维素醚水溶液的透光度或作为污染物损害了纤维素醚的商品价值。这种不溶性部分似乎由于低取代部分的存在而引起，所述低取代部分不具有足够的取代基从而不能溶于水中。为什么存在不溶性部分的一个原因在于碱纤维素中的碱分布不均匀。

这种碱的作用包括使纤维素溶胀以改变浆粕中的其晶体结构并从而促进醚化剂的渗透；催化与环氧烷的醚化反应；和作为烷基卤的反应物。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。碱纤维素均匀性的不足直接导致不溶部分。

为了生产碱纤维素，JP 2007-197682A描述了一种方法，其包括如下步骤：连续地使浆粕碎屑与浓度为23至60重量％的碱金属氢氧化物溶液接触以获得接触产物，和使用连续离心分离器将所述接触产物脱液。

发明内容

在一些情况下，需要组合具有不同碱金属氢氧化物溶液吸收速率的几种浆粕并将它们用作原材料。例如，必需组合两种以上牌号的浆粕以控制最终纤维素醚产物的聚合度。不同牌号的浆粕偶尔具有不同碱金属氢氧化物溶液吸收速率。此外，不同批次的浆粕也偶尔会具有不同碱金属氢氧化物溶液吸收速率，即使它们为相同牌号。由于接触条件变化的复杂性，不能将两种以上不同牌号或不同批次的浆粕组合在一起。从而，在某些情况下，产率下降或具有期望物理性能的碱纤维素不能以需要的量在要求的时间生产。本发明提供有效地生产碱均匀分布的碱纤维素的方法。

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：使具有不同碱金属氢氧化物溶液吸收速率的两种以上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，其中组合两种以上浆粕使得最高吸收速率不超过最低吸收速率的4.0倍。

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

根据本发明，将两种以上不同牌号或不同批次的浆粕组合在一起以控制最终纤维素醚产物的聚合度已成为可能。根据本发明，有效地生产碱均匀分布的碱纤维素从而可有效地生产具有高醚化度和高透明度的纤维素醚已成为可能。

附图说明

图1示出了生产碱纤维素的装置。

具体实施方式

在本发明中，使具有不同碱金属氢氧化物溶液吸收速率的两种以上浆粕与碱金属氢氧化物溶液接触以获得接触产物，然后将接触产物脱液以生产碱纤维素。

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

浆粕可优选为粉末状或碎屑状。碎屑状的浆粕是更优选的，因为在粉末化步骤中粘度可能由于粉碎热而降低且在与碱金属氢氧化物溶液接触后在脱液步骤中更容易将碎屑状浆粕脱液。

粉末状浆粕可通过将浆粕片粉碎来获得且它为粉末状。通常使用平均粒径为10至1,000μm的粉末状浆粕，但粉末状浆粕不局限于此。可根据筛分析法确定平均粒径。制备粉末状浆粕的方法不受限定。例如，可使用粉碎机如切碎机和锤式粉碎机。

制备浆粕碎屑的方法不受限定。例如，可通过用现有切割设备如纵切切割机切割浆粕片来生产它们。从投资成本上看，有利的是使用能进行连续切割的切割设备。

碎屑的平面面积优选为4至10,000mm2，更优选为10至2,500mm2。平面面积小于4mm2时的各碎屑可能难以制备。平面面积大于10,000mm2时的各碎屑可能难以处理，例如，当它被引入接触器、在接触器内移动和装载在连续离心分离器中时。本文中所用的术语“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)的六个面面积中的最大面面积。