一种微晶纤维素的制备方法技术

本发明专利技术涉及高分子化合物的制备方法，尤其涉及一种微晶纤维素的制备方法。它依次包括以下步骤：（1）酸解：将植物纤维与浓盐酸按质量比1:1-1.5在旋转反应器中混合，在70-100℃酸解0.8-1.5小时得到酸解液，所述浓盐酸质量分数大于等于28%；（2）中和：往所述酸解液中加入占所述植物纤维重量0.01-0.05倍重量的氨水，然后加入打浆水至pH值为6-7，升温至70～100℃，得到中和液；所述打浆水为反渗透水；（3）压滤洗涤：将所述中和液泵入板框压滤机，用所述打浆水洗涤至氯化物小于35mg/L，得到湿料；（4）干燥：将所述湿料置于闪蒸干燥器中进行干燥，控制进风温度130～140℃, 出风温度70～80℃，然后粉碎筛分得到微晶纤维素。本发明专利技术方法节能环保、生产成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子化合物的制备方法，尤其涉及一种微晶纤维素的制备方法。
技术介绍
微晶纤维素( Microcrystalline cellulose, MCC) 是天然纤维素经稀酸水解至极限聚合度( LOOP) 的可自由流动的极细微的短棒状或粉末状多孔状颗粒,颜色为白色或近白色, 无臭、无味, 颗粒大小一般在20-80 Lm, 极限聚合度( LODP) 在15~ 375; 不具纤维性而流动性极强。不溶于水、稀酸、有机溶剂和油脂, 在稀碱溶液中部分溶解、润涨, 在羧甲基化、乙酰化、酯化过程中具有较高的反应性能。由于具有较低聚合度和较大的比表面积等特殊性质, 微晶纤维素被广泛应用于医药、食品、化妆品以及轻化工行业。在制药工业中，微晶纤维素常用作吸附剂、助悬剂、稀释剂、崩解剂。微晶纤维素广泛应用于药物制剂，主要在口服片剂和胶囊中用作稀释剂和粘合剂，不仅可用于湿法制粒也可用于干法直接压片。还有一定的润滑和崩解作用，在片剂制备中非常有用。由于微晶纤维素分子之间存在氢键，受压时氢键缔合， 故具有高度的可压性,常被用作于黏合剂； 压制的片剂遇到液体后,，水分迅速进入含有微晶纤维素的片剂内部, 氢键即刻断裂, 所以可作为崩解剂。因此, 它是片剂生产中广泛使用的一种辅料, 能够提高片剂的硬度。例如，在制备利福平药片中可用MCC与淀粉(6.25:1质量比) 和各种原料混合均匀后直接压片, 产品在lmin 内崩散成雾状. 而且在有效期内含量不变,并能很好地提高药物稳定性。又如, 由于加人微晶纤维素, 醋酸泼尼松与醋酸黄连素(盐酸小劈碱) 片剂的溶出度提高到80%以上。用微晶纤维素做辅料压片时不需经过传统的造粒过程, 例如在制备咳必清药片中由于加人了MCC , 解决了咳必清湿法造粒压片易吸潮而出现的严重黏冲现象, 并且崩解迅速。微晶纤维素也可用作药品的缓释剂。缓释过程是由活性物质进人载体的多孔结构. 活性物质被分子间氢键包含, 干燥后活性物质被固定。活性物质释放时由于水在聚合物载体的毛细管系统内扩散引起润胀, 载体经基和被固定的活性物质之间的化合键被破坏, 活性物质缓慢地释放出来。微晶纤维素粉末在水中能形成稳定的分散体系, 将其与药物配合可制成奶油状或悬浮状的药液, 同时还可用作胶囊剂。微晶纤维素在水中经强力搅拌生成凝胶,也可用于制造膏状和悬浮液类型医药制剂。对微晶纤维素需求量在逐年加大, 因而微晶纤维素具有广阔的市场前景。近年来, 为不断改善微晶纤维素的性能, 降低生产成本, 迎合环境友好型的理念, 人们在不断探索通过更廉价的原料和更环保的方法来制备微晶纤维素。CN103526624B(2015-1-7)公开了一种微晶纤维素的生产方法，然而该方法在收率尤其是环保方面还有待改进。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种节能环保、成本低的微晶纤维素的制备方法。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种微晶纤维素的制备方法，其依次包括以下步骤：（1）酸解：将植物纤维与浓盐酸按质量比1:1-1.5在旋转反应器中混合，在70-100℃酸解0.8-1.5小时得到酸解液，所述浓盐酸质量分数大于等于28%；（2）中和：往所述酸解液中加入占所述植物纤维重量0.01-0.05倍重量的氨水，然后加入打浆水至pH值为6-7，升温至70～100℃，得到中和液；所述打浆水为反渗透水；（3）压滤洗涤：将所述中和液泵入板框压滤机，用所述打浆水洗涤至氯化物小于35mg/L，得到湿料；（4）干燥：将所述湿料置于闪蒸干燥器中进行干燥，控制进风温度130～140℃, 出风温度70～80℃，然后粉碎筛分得到微晶纤维素。传统工艺制备微晶纤维素方法具体是：植物纤维用7-8倍的3-7%的盐酸在90-100度下水解1小时，反应结束后直接进板框压滤机压滤洗涤；用80倍的水洗涤合格后进干燥器干燥；粉碎过筛后得成品。本专利技术针对传统的酸水解制造微晶纤维素存在的大量洗涤废水的问题，提供了一种在回转力作用下植物纤维与酸充分接触从而达到解聚纤维素超分子结构并对水解产物进行中和的新工艺。本专利技术制备方法比传统工艺的节省90%的盐酸，大大节省了盐酸的消耗，减少了三废排放。以3000吨的销售和生产为基数，全年可节约1800吨的盐酸原料。每吨100元合计节约18万元。由于盐酸用量的减少，洗涤用水也减少了50%，并且新工艺是PH中性排放，老工艺是强酸性排放。以3000吨的销售和生产为基数，全年可节约12万吨工艺用水；每吨2元合计节约24万元。动力消耗，原工艺是在5000L搪玻璃反应器中反应，电机达30千瓦，新工艺用水量少，用旋转反应器酸解反应，电机是15千瓦。整个反应过程动力消耗下降50%。以3000吨的销售和生产为基数，全年可节约12万度动力电，每度2元合计节约24万元。原工艺是分步反应，部分先投入的木浆在反应结束时已经过度水解，而本专利技术新工艺是同步水解，不存在水解过度的问题，水解过度会降低收率。经大量的实验证明，新工艺比老工艺提高2-8%的收率。以3000吨的销售和生产为基数，全年可至少节约60吨的木浆原料。每吨7000元合计42万元。三废的COD下降，原工艺是4500mg/L的，新工艺是3700mg/L；三废排放费用下降。作为优选，所述步骤（1）酸解具体是将植物纤维与浓盐酸按质量比1:1.3在旋转反应器中混合，在70-100℃酸解1小时得到酸解液，所述浓盐酸质量分数为30%。控制植物纤维与浓盐酸的质量比，可以进一步降低成本，提高收率。作为优选，所述步骤（2）具体是往所述酸解液中加入占所述植物纤维重量0.03倍重量的氨水，然后加入占所述植物纤维重量8-12倍重量的打浆水至pH值为6-7，升温至70～100℃，得到中和液。控制植物纤维与氨水的质量比，可以进一步降低成本，提高收率。作为优选，所述植物纤维为木材、纸浆、秸秆或竹。作为优选，在干燥和粉碎筛分后还包括对微晶纤维素进行辐照降解和超细处理，制成粒径小于10微米的超细微晶纤维素；所述辐照降解采用CO-γ射线辐照，辐照剂量的范围为20-40kGy；所述辐照降解中加入占微晶纤维素质量0.01-0.03%的过硫酸钠或过硫酸铵以及占微晶纤维素质量0.004-0.008%的纤维素酶形成的混合物。所述纤维素酶为（β-1,4-葡聚糖-4-葡聚糖水解酶）。采用辐照降解和超细处理，可以获得粒径更细、性能更优、更易便于使用在食品添加剂、药物辅料、化妆品等领域的微晶纤维素。作为优选，所述步骤（1）酸解中加入1,3-二甲基-2-咪唑啉酮和3-甲基-1-丁基吡咯氯盐的混合物，然后在70-100℃酸解0.8-1.5小时得到酸解液。加入所述混合物，可以提高植物纤维素的水解利用率，使制备微晶纤维素的时间更短，减少生产成本。作为优选，所述1,3-二甲基-2-咪唑啉酮和3-甲基-1-丁基吡咯氯盐的混合质量比例为1:2-3。作为优选，所述1,3-二甲基-2-咪唑啉酮与植物纤维的重量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微晶纤维素的制备方法，其特征在于依次包括以下步骤：（1）酸解：将植物纤维与浓盐酸按质量比1:1‑1.5在旋转反应器中混合，在70‑100℃酸解0.8‑1.5小时得到酸解液，所述浓盐酸质量分数大于等于28%；（2）中和：往所述酸解液中加入占所述植物纤维重量0.01‑0.05倍重量的氨水，然后加入打浆水至pH值为6‑7，升温至70～100℃，得到中和液；所述打浆水为反渗透水；（3）压滤洗涤：将所述中和液泵入板框压滤机，用所述打浆水洗涤至氯化物小于35mg/L，得到湿料；（4）干燥：将所述湿料置于闪蒸干燥器中进行干燥，控制进风温度130～140℃, 出风温度70～80℃，然后粉碎筛分得到微晶纤维素。

【技术特征摘要】
1. 一种微晶纤维素的制备方法，其特征在于依次包括以下步骤：
（1）酸解：将植物纤维与浓盐酸按质量比1:1-1.5在旋转反应器中混合，在70-100℃酸解0.8-1.5小时得到酸解液，所述浓盐酸质量分数大于等于28%；
（2）中和：往所述酸解液中加入占所述植物纤维重量0.01-0.05倍重量的氨水，然后加入打浆水至pH值为6-7，升温至70～100℃，得到中和液；所述打浆水为反渗透水；
（3）压滤洗涤：将所述中和液泵入板框压滤机，用所述打浆水洗涤至氯化物小于35mg/L，得到湿料；
（4）干燥：将所述湿料置于闪蒸干燥器中进行干燥，控制进风温度130～140℃, 出风温度70～80℃，然后粉碎筛分得到微晶纤维素。
2. 根据权利要求1所述的一种微晶纤维素的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）酸解具体是将植物纤维与浓盐酸按质量比1:1.3在旋转反应器中混合，在70-100℃酸解1小时得到酸解液，所述浓盐酸质量分数为30%。
3. 根据权利要求1所述的一种微晶纤维素的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）具体是往所述酸解液中加入占所述植物纤维重量0.03倍重量的氨水，然后加入占所述植物纤维重量8-12倍重量的打浆水至pH值为6-7，升温至70～100℃，得到中和液。
4. 根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：金晓明，张晓波，
申请(专利权)人：湖州展望天明药业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33