专利名称：研磨纤维素醚的方法
研磨纤维素醚的方法 本发明涉及一种研磨纤维素醚的方法。
这样的方法已经由US6，509，461获知，其中使溶胀和/或溶解的纤维素 衍生物与水的原料组合物在无筛板型高转速喷气冲击磨中与栽体和热交 换气体(例如空气或水蒸气/空气混合物)接触。
US4，076,935描述了 一种利用振动磨在空气和足量水存在下研磨纤维 素化合物以获得水含量为2-10重量％的产物的方法。
US 2,702,464披露了包含纤维素醚和表面活性剂的纤维素醚组合物。 所述表面活性剂可以是月桂基硫酸钠。纤维素醚组合物是千粉形式，其可 通过首先干燥组合物、然后研磨制备。
DE 1 068 685披露了一种利用锤磨在表面活性化合物存在下研磨纤 维素醚的方法。将表面活性剂喷在磨机内部的纤维素醚上，同时研磨纤维 素醚。
现有技术方法存在的问题是潮湿纤维素醚聚结和/或粘附在磨机壁上 导致产物损耗。而且，利用这些方法获得的产物在处理和贮存中有粉尘爆 炸的危险。
本发明的目的是提供一种改进的研磨纤维素醚的方法，并且提供具有 降低的粉尘爆炸风险的纤维素醚产物。
所述目的通过一种研磨纤维素醚的方法实现，该方法包括步骤
a) 在磨机中研磨包含基于纤维素醚和水的总重计20-卯重量％的水 和阳离子表面活性剂的纤维素醚；
b) 任选在研磨的同时、进行研磨步骤之前或之后干燥所述混合物。 本发明方法形成尺寸细小的产物，其抗静电并因此不产生群集或聚
结。另一个优点是纤维素醚不会粘结到磨机壁上，从而赋予较高的产物收 率。与包含阴离子表面活性剂的组合物相比，使用阳离子表面活性剂产生
的纤维素醚组合物的可生物降解性较低，这一点对于其中良好的抗(生物) 降解稳定性非常重要的应用特别有利，例如在纸板粘合剂应用中。改进的 生物降解性可在较长的纤维素醚原液贮存期内发挥作用。另外，由于带正 电荷，阳离子表面活性剂能够比阴离子表面活性剂更有效地吸附到纤维素 醚上，形成更抗静电、显示较少聚集并且降低处理和贮存期间粉尘爆炸风 险的细尺寸的纤维素醚产物。
用于本发明方法的纤维素醚包含20-90重量％的水，所述比例基于纤 维素醚和水的总重量。优选地，所述纤维素醚包含25-85重量％的水，更 优选30-80重量°/。的水，最优选40-80重量％的水。
本发明的纤维素醚可以是本领域已知的任何纤维素醚。所述纤维素醚 可以是非离子和阴离子的。非离子纤维素醚的实例为甲基纤维素、羟乙基 纤维素、曱基羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、甲基乙基羟乙基纤维素、 羟丙基羟乙基纤维素、甲基羟丙基羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、曱基羟 丙基纤维素和乙基羟丙基纤维素。阴离子纤维素醚的实例为羧曱基纤维 素、羟乙基羧甲基纤维素、羟丙基羧曱基纤维素、磺乙基纤维素、羟乙基 磺乙基纤维素和羟丙基磺乙基纤维素。这些纤维素醚的其它实例是疏水性 改性的纤维素醚，它们是本领域已知的，例如由EP0^1M8和EP1117 694获知。任何上述纤维素醚的混合物也可以用于本发明方法。
阳离子表面活性剂可以是本领域已知的任何阳离子表面活性剂。优选 地，所述阳离子表面活性剂是季铵化合物。所述阳离子表面活性剂可以是 下述式I-III季铵化合物
<formula>formula see original document page 4</formula><formula>formula see original document page 5</formula>(III)
其中Ri至Rs是相同或不同的，是具有8-22个石友原子的烃基，或Rj至 R3中的至少一个是具有2-20个EO单元的聚乙氧基化基团，&至R3中的 其余基团是具有8-22个碳原子的经基，X—是选自氯离子、溴离子或曱基 硫酸根的阴离子。优选地，Ri至R3是具有10-20个碳原子的烃。
阳离子表面活性剂的实例为十四烷基三曱基氯化铵、十六烷基三曱基 氯化铵、椰油基三甲基氯化铵、牛油基三曱基氯化铵、氢化牛油基三甲基 氯化铵、油基三甲基氯化铵、氢化牛油基三曱基二甲硫酸铵、十二烷基二 甲基氯化铵、二椰油基二甲基氯化铵、二 (氢化牛油基)二甲基氯化铵、 二牛油基二甲基氯化铵、椰油节基二甲基氯化铵、烷基聚二醇醚曱基氯化 铵和烷基聚二醇醚甲基硫酸铵。阳离子表面活性剂的商品实例可见于 Akzo Nobel NV .A公司2002年6月的产品小册子"Product overview surfacetants Europe"。优选的阳离子表面活性剂是二癸基二甲基氯化铵。 这种表面活性剂与其它阳离子表面活性剂相比具有增强的杀菌性能，而且 如果必要的话能赋予纤维素醚较长的贮存寿命，不会受细菌的损害。
阳离子表面活性剂在纤维素醚中的量为基于干燥纤维素醚总重量的 至少0.001重量％,优选至少0.005重量％，最优选至少0.01重量％， 并且至多1重量％，优选至多0.5重量％，最优选至多0.1重量％。
用于本发明方法的磨机可以是适合研磨纤维素醚的任何磨机。此类磨 才几的实例为锤磨、球磨、振动磨和冲击磨。这些磨才几中，可以向磨才几中存
在的纤维素醚中添加液体、气体流或两者组合和/或使它们从磨机中存在 的纤维素醚上流过。如果使用气/液混合物，纤维素醚可以在低温条件下 研磨。优选的磨机是那些可以在研磨纤维素醚的同时使气流从纤维素醚上
流过的磨机。这样的磨机是在EP 0 347 948, DE38 11 910或EP0 775 526
中描述的沖击磨。气流可以是惰性气体(例如氮气和二氧化碳)、空气、 惰性气体和蒸汽的混合物或蒸汽与空气的混合物。气流可以被加热、处于 环境温度或可以,皮冷却。优选地，气流可以加热到100°C-250°C。特别地， 在沖击磨中使用加热的气流能够同时研磨和有效地干燥纤维素醚，这样既 具有成本效益也简化了方法。
优选在纤维素醚就要引入磨机之前将阳离子表面活性剂加入纤维素 醚。这样防止表面活性剂损失，例如在纤维素醚的制备或输送到磨机的过 程中。
本发明进一步涉及可通过上述方法获得的包含阳离子表面活性剂的 纤维素醚。
以干燥纤维素醚的重量为^出，本发明纤维素中的水含量低于10重 量％,优选低于6重量％，更优选低于4重量％，最优选低于2重量％。
利用本发明方法获得的纤维素醚颗粒的平均粒径可以是本领域可获 得的任何平均粒径。平均粒径一般可在0.05-lmm之间。
本发明的纤维素醚适用于各种用途，例如应用于水泥、石膏、涂料组 合物中，用作增稠剂，在着色剂中用作粘结剂，或应用于药物中。
本发明将通过下述实施例说明。
实施例
塑料袋"试验
将三份100重量份乙基羟乙基纤维素(EHEC)放入三个塑料袋中， 其中所述的纤维素按EHEC的千重量计算包含50重量％的水。EHEC/ 水团块具有10-20mm的直径。在一个袋(袋A)中加入0.01重量份十二 烷基二曱基氯化铵。在笫二个袋(袋B)中加入0.01重量份C"-d6烯烃
磺酸酯。第三个袋(袋C)中不添加表面活性剂。袋A-C中的成分通过 在各袋外施加机械力搅拌。
袋1中包含阳离子表面活性剂的EHEC/水团块在搅拌后良好^并 且已经破碎成小块，形成直径2-5mm的颗粒。在塑料袋壁上没有观察到 吸附物。
袋2中包含阴离子表面活性剂的EHEC/水团块在搅拌后分散并且已 经石皮碎成小块，形成直径5-8mm的颗粒。 一些固体物质已,皮吸附在袋2 的内壁上。另外观察到内壁呈粘性。
袋3中不含表面活性剂的EHEC/水团块已经聚结成一个大团块。塑 料袋的内壁呈粘性。
这些实验说明，与使用阴离子表面活性剂或完全不使用表面活性剂相 比，使用阳离子表面活性剂能够使EHEC/水团块更容易地粉碎成较小颗 粒。
干磨
将100重量份包含50重量％水(按EHEC的干燥重量计算)的乙基 羟乙基纤维素(EHEC )与0.01重量份十二烷基二甲基氯化铵(阳离子表 面活性剂)混合。EHEC很好地分散于混合物中；没有观察到团块。之后， 将混合物引入沖击磨，在那里干燥并且研磨形成粒径小于200 ji m的粉末。
磨机壁上不存在任何EHEC。
为了比较，重复相同的实验，但是不添加表面活性剂。在引入磨机之 前，潮湿的EHEC显示较差的分散并且观察到大团块。在干燥和研磨后 对磨机的检查说明显著数量的纤维素醚粘附在磨机壁上，产物收率低于添 加阳离子表面活性剂情况下观察到的收率。
权利要求
1.一种研磨纤维素醚的方法，其中包括步骤a)在磨机中研磨包含基于纤维素醚和水的总重量计20-90重量％的水和阳离子表面活性剂的纤维素醚；b)任选在研磨的同时、进行研磨步骤之前或之后干燥所述混合物。
2. 如权利要求l所述的方法，其中阳离子表面活性剂是包含至少一个 具有8-22个碳原子的烃基的季铵盐。
3. 如权利要求1或2所述的方法，其中阳离子表面活性剂的存在量是 基于混合物总重量计的0.001-2重量％，优选0.01-0.5重量％。
4. 如前述权利要求中任一项所述的方法，其中纤维素醚是选自下述的 非离子纤维素醚甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、甲基乙基羟乙基纤维素、羟丙基羟乙基纤维素、曱基羟丙 基羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、甲基羟丙基纤维素和乙基羟丙基纤维素。
5. 可通过前述权利要求中任一项所述方法获得的包含阳离子表面活 性剂的纤维素醚。
6. 权利要求5所述的纤维素醚应用于水泥、石膏、涂料组合物中、用 作增稠剂、在着色剂中用作粘合剂和应用于药物中的用途。
全文摘要
本发明涉及一种研磨纤维素醚的方法，其中包括步骤a)在磨机中研磨包含基于纤维素醚和水的总重量计20-90重量％的水和阳离子表面活性剂的纤维素醚；b)任选在研磨的同时、进行研磨步骤之前或之后干燥所述混合物。
文档编号C08J3/00GK101175793SQ200680016141
公开日2008年5月7日 申请日期2006年5月9日 优先权日2005年5月12日
发明者B·T·G·卡尔松, L·E·贝里隆德 申请人:阿克佐诺贝尔股份有限公司