羧甲基纤维素醋酸丁酸酯的生产方法_2

文档序号:9660012阅读:来源:国知局
还需要进一步的活化纤维,通常使用乙酸或是丁酸或是其混合液,其目的就是使纤维膨胀,在酯化反应时,使酯化剂能有充分的空间和足够的几率接触到深层的纤维,从而尽可能达到反应的彻底、均一。
[0030]与现有技术相比,本方法克服了传统捏合机法制备的CMC不适用于CMCAB制备的现实困难,具有生产周期短、生产过程温度低、单位能耗小、原料耗损低、操作流程相对简单等优点,还可根据不同需求制备不同型号的产品,以满足更广泛的需求。
【具体实施方式】
[0031]下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。所述实施例仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。其中,CMC-Na的取代度测试依照GB 1904-2005测得,所用原材料纤维素的聚合度测试依照GB/T 9107-1999测得。
[0032]实施例1
[0033](1)CMC-Na的制备:制备的CMC-Na性能指标为:DS = 0.12,含湿量5.3%,纯度99.0%。将80g精制棉粉分散于异丙醇/水溶液中,异丙醇和水的质量比例为:20.0:1,溶液和精致棉粉的质量比例为:16.5:1。排除反应器中空气,充入惰性气体,然后在10°C?20 °C下加入84.0g 25% wt的NaOH水溶液,碱化1.5h ;碱化结束后,将反应体系的温度降低至10°C左右,用15-20min缓慢加入42.9g 56.0% wt的一氯乙酸/异丙醇溶液,然后升温至50°C醚化1.5h,再继续升温至75°C醚化30min,加入18.0g 50% wt的醋酸/水溶液进行中和,经过85% v/v的酒精/水溶液洗涤2-3次,烘干,粉碎,待用。
[0034](2) CMC-H的制备:将44.8g CMC-H浸没在酸化液中进行酸化,温度20 °C,酸化30min,酸化液和CMC-Na的质量比例为:12.8:1,酸化液是酸的水溶液,也可以是酸的有机溶液,可以选用的酸有盐酸、硫酸、醋酸、丁酸,可以选用的有机溶剂有丙酮、乙醇、丙醇、异丙醇,进一步优选的是硫酸的水溶液或硫酸的乙醇溶液或硫酸的异丙醇溶液,酸化液的浓度为15% wto然后经过3次纯水洗涤以去除多余的酸,至物料的pH在4-6,待用。
[0035](3) aCMC-H的制备:将40g CMC-H浸没在醋酸中,温度20°C,时间15min,脱液,重复操作2-3次,然后再将其浸没在丁酸中,温度20°C,时间15min,脱液,重复操作1_2次。每次酸液和CMC-H的比例在2.0-8.0:1,最后得到酸湿润的aCMC-H,含湿量在60%左右,液体中丁酸和醋酸的比例约在96:4,然后密闭放置120min,待用。
[0036](4)CMCAB的制备:将a CMC-H转移至三口瓶中,加入酯化液,酯化液由2.72g乙酸酐,156.8g 丁酸酐,0.72g浓硫酸组成,控制滴加速度在10-15min加完,滴加时温度控制在10°C以下,滴加完成后保温30min,然后升温至45°C保温60min,再升温至60°C保温120min,再配制7.2g乙酸/水溶液,加入到酯化体系中,75°C保温lOOmin,最后加入5.2g 40% wt的乙酸镁的醋酸/水溶液,以中和催化剂浓硫酸,然后经过大量水沉析,水洗涤3-4次,得到纯净的CMCAB。
[0037]所得的CMCAB性能指标:羧甲基取代度0.12,表观乙酰基含量34.66%,乙酰基含量1.87%,丁酰基含量51.48%,酸值341职/8 Κ0Η。
[0038]实施例2
[0039](1)CMC-Na的制备:制备的CMC-Na性能指标为:DS = 0.23,含湿量5.3%,纯度99.0%。将80g精制棉粉分散于异丙醇/水溶液中,异丙醇和水的质量比例为:14.0:1,溶液和精致棉粉的质量比例为:16.8:1。排除反应器中空气,充入惰性气体,然后在10°C?20°C下加入120.0g 25% wt的NaOH水溶液,碱化1.5h ;碱化结束后,将反应体系的温度降低至10°C左右,用15-20min缓慢加入58.9g 56.0% wt的一氯乙酸/异丙醇溶液,然后升温至50°C醚化1.5h,再继续升温至75°C醚化30min,加入22.0g 50% wt的醋酸/水溶液进行中和,经过75% v/v的酒精/水溶液洗涤2-3次,烘干,粉碎,待用。
[0040]⑵CMC-H的制备:将50.0g CMC-H浸没在酸化液中进行酸化,温度20 °C,酸化30min,酸化液和CMC-Na的质量比例为:14.1:1,酸化液是酸的水溶液,也可以是酸的有机溶液,可以选用的酸有盐酸、硫酸、醋酸、丁酸,可以选用的有机溶剂有丙酮、乙醇、丙醇、异丙醇,进一步优选的是硫酸的水溶液或硫酸的乙醇溶液或硫酸的异丙醇溶液,酸化液的浓度为15% wto然后经过3次纯水洗涤以去除多余的酸,至物料的pH在4-6,待用。
[0041](3) aCMC-H的制备:将40g CMC-H浸没在醋酸中,温度20°C,时间15min,脱液,重复操作2-3次,然后再将其浸没在丁酸中,温度20°C,时间15min,脱液,重复操作1_2次。每次酸液和CMC-H的比例在2.0-8.0:1,最后得到酸湿润的aCMC-H,含湿量在60%左右,液体中丁酸和醋酸的比例约在90:10,然后密闭放置120min,待用。
[0042]⑷CMCAB的准备:将a CMC-H转移至三口瓶中,加入酯化液,酯化液由2.16g乙酸酐,156.8g 丁酸酐,0.72g浓硫酸组成,控制滴加速度在10-15min加完,滴加时温度控制在10°C以下,滴加完成后保温30min,然后升温至45°C保温60min,再升温至60°C保温120min,再配制7.2g乙酸水溶液,加入到酯化体系中,75°C保温lOOrnin,最后加入5.2g 40% wt的乙酸镁的醋酸/水溶液,以中和催化剂浓硫酸,然后经过大量水沉析,水洗涤3-4次,得到纯净的CMCAB。
[0043]所得的CMCAB性能指标:羧甲基取代度0.23,表观乙酰基含量34.66%,乙酰基含量 1.66%,丁酰基含量 50.63%,酸值3411^/8 Κ0Η。
[0044]实施例3
[0045](1)CMC-Na的制备:制备的CMC-Na性能指标为:DS = 0.35,含湿量5.3%,纯度99.0%。将80g精制棉粉分散于异丙醇/水溶液中,异丙醇和水的质量比例为:11.6:1,溶液和精致棉粉的质量比例为:17.1:1。排除反应器中空气,充入惰性气体,然后在10°C?20°C下加入144.0g 25% wt的NaOH水溶液,碱化1.5h ;碱化结束后,将反应体系的温度降低至10°C左右,用15-20min缓慢加入75.0g 56.0% wt的一氯乙酸/异丙醇溶液,然后升温至50°C醚化1.5h,再继续升温至75°C醚化30min,加入26.0g 50% wt的醋酸/水溶液进行中和,经过75% v/v的酒精/水溶液洗涤2-3次,烘干,粉碎,待用。
[0046]⑵CMC-H的制备:将49.4g CMC-H浸没在酸化液中进行酸化,温度20 °C,酸化30min,酸化液和CMC-Na的质量比例为:14.1:1,酸化液是酸的水溶液,也可以是酸的有机溶液,可以选用的酸有盐酸、硫酸、醋酸、丁酸,可以选用的有机溶剂有丙酮、乙醇、丙醇、异丙醇,进一步优选的是硫酸的水溶液或硫酸的乙醇溶液或硫酸的异丙醇溶液,酸化液的浓度为15% wto然后经过3次纯水洗涤以去除多余的酸,至物料的pH在4-6,待用。
[0047](3) α CMC-H的制备:将40gCMC_H浸没在醋酸中,温度20°C,时间15min,脱液,重复操作2-3次,然后再将其浸没在丁酸中,温度20°C,时间15min,脱液,重复操作1_2次。每次酸液和CMC-H的比例在2.0-8.0:1,最后得到酸湿润的aCMC-H,含湿量在60%左右,液体中丁酸和醋酸的比例约在72:28,然后密闭放置
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