[发明专利]生产微晶纤维素的方法

说明书

本发明涉及一种在MCC工厂中通过酸水解从纤维状纤维素材料生产微晶纤维素的方法。在这种方法中，将纤维素浆粕的悬液增稠，以便形成滤液。通过添加稀释液体将增稠的悬液的稠度调整到5‑40％，并使用酸将所述悬液的pH调整到4或更低的值。将所述浆粕悬液在反应器中在至少120℃下进行酸水解，以产生微晶纤维素和水解产物的混合物。将所述混合物从所述反应器排放至较低压力和较低温度，以闪蒸所述混合物并生成闪蒸蒸汽。将微晶纤维素与水解产物分离开，将所分离的纤维素在一个或几个清洗装置中清洗，并通过增稠或增稠和干燥提高所述微晶纤维素的稠度，以备进一步加工。

技术领域

本发明涉及用于生产微晶纤维素(MCC)的方法。更具体来说，本发明涉及用于生产可以被进一步处理的MCC的总体方法。

背景技术

微晶纤维素(MCC)是包括药品和食品在内的许多工业应用中的多用途产品。微晶纤维素也用于例如涂料、石油钻探、化妆品中。

微晶纤维素是一种面粉形式的纤维素产品，可以从所有类型的天然纤维素来制造。微晶纤维素通常使用纤维素的酸水解来制造。WO2011/154601公开了一种方法，其中对纤维状纤维素材料进行酸水解以生产微晶纤维素。温度为至少140℃，并产生以纤维素的干重计至少8％的稠度。酸的量很低，以纤维素的干重计为0.2％至2％。WO2011/154600公开了一种方法，其中将纤维状纤维素材料在高温下用酸水解以生产微晶纤维素。在该文献中，所述生产被整合到制浆厂的生产，使得在所述酸水解中使用的至少一部分化学品通过所述制浆厂的综合化学回收过程来生产。

鉴于已知的方法，对于开发用于生产在不同应用中用作原材料或添加剂的微晶纤维素的总体方法，存在着需求。

发明内容

在高压和高温下通过酸水解生产MCC的MCC工厂可以是化学制浆厂的一个加工分部。所述MCC工厂也可以是独立的工厂。

提供了一种通过酸水解从纤维状纤维素材料例如化学浆粕生产微晶纤维素的新方法。根据这种方法，

a)将纤维素材料的悬液增稠，以便形成滤液，

b)通过添加稀释液体将所增稠的悬液的稠度调整到5-40％，并使用酸将所述悬液的pH调整到4或更低的值，

c)将所述悬液的温度提高到120-200℃的温度，

d)将所述浆粕悬液在反应器中在120-200℃进行酸水解，以产生微晶纤维素和水解产物的混合物，

e)将所述混合物从所述反应器排放至较低压力和较低温度，以闪蒸所述混合物并生成闪蒸蒸汽，

f)处理所述混合物以便将微晶纤维素与水解产物分离开，并将所分离的微晶纤维素在一个或几个清洗装置中清洗，并且

g)通过增稠或通过增稠和干燥提高所述微晶纤维素的稠度，以备进一步加工。

所述纤维状纤维素材料可以源自于木本植物材料，例如软木或硬木。优选的纤维状纤维素材料是漂白或未漂白的化学浆粕，例如硫酸盐浆粕、苏打-AQ浆粕、亚硫酸盐浆粕、中性亚硫酸盐浆粕、酸性亚硫酸盐浆粕或有机溶剂浆粕。所述浆粕可以是在消化之后立即获得的浆粕，或者是在消化之后已进行氧脱木质素的浆粕，或者是已进行氧脱木质素并漂白的浆粕。优选的浆粕是氧脱木质素浆粕和/或完全漂白的浆粕。溶解的浆粕是良好的原材料，因为它的纤维素含量高。也可以使用从非木本木质纤维素植物材料例如棉花、草、甘蔗渣、谷类作物的秸秆、亚麻、大麻、剑麻、蕉麻或竹获得的纤维状纤维素材料。所述纤维状纤维素材料例如化学浆粕，优选地具有低于40卡伯值、更优选低于30卡伯值、最优选低于10卡伯值的木质素含量。