天然衍生的混合纤维素酯及其相关方法技术

衍生自天然产物的混合纤维素酯(例如，天然纤维素酯)可以通过包括以下的方法生产：用天然酯化反应物或其衍生物酰化纤维素，以产生天然纤维素酯。在一些实例中，天然酯化反应物衍生物可以是皂化的天然酯化反应物。在一些实例中，天然纤维素酯可以具有约-55℃到约170℃的玻璃化转变温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】
技术介绍
本专利技术涉及衍生自天然产物的混合纤维素酯及其相关方法。 纤维素酯，和最常见的乙酸纤维素，用于多种应用，包括纺织品纤维、香烟过滤嘴、 塑料、膜和漆料。一般，乙酸纤维素为通过使用乙酸酐和乙酸酯化纤维素（例如，来自木浆 的纤维素）获得的半合成聚合物。对于高级碳酯，可以使用高级碳酸（例如丙酸和丁酸）。 因为其就改进的加工性质和最终产物特征而言的潜力，长链纤维素酯（例如，大 于约4个碳的链长度）具有商业兴趣。例如，长链纤维素酯可以具有较低的熔点和在极性 较小的溶剂中增加的溶解性。此外，一旦处于最终产物（例如，流延后的膜）的形式，冲击 强度可以大于短链纤维素酯。然而，长链纤维素酯合成通常使用纯化的反应物，其产生具有 一定结晶度（例如，多糖排列）的长链纤维素酯，其减少了性质受到影响的程度。即，熔点 不随着结晶度一样多地降低，并且其它性质也是类似的。 具体说明 本专利技术涉及衍生自天然产物的混合纤维素酯及其相关方法。 在一些实施方案中，本专利技术提供了衍生自天然反应物的混合纤维素酯，所述天然 反应物例如，天然纤维素来源和天然酯化反应物（例如，玉米油脂肪酸）。天然酯化反应物 可以具有脂肪酸碳链长度的混合，其可以产生具有降低的玻璃化转变温度和较低的熔融温 度的纤维素酯。不受限于理论，据信相比于来自纯化形式的长链纤维素酯，酯的混合链长度 可以进一步抑制多糖结晶，其可以有利地进一步降低玻璃化转变温度和降低熔融温度。 衍生自天然反应物的混合纤维素酯作为粘合剂、塑料、涂料、膜等等中的熔体可加 工的纤维素酯可以是特别有用的。 此外，本文描述的纤维素酯的性质（例如，玻璃化转变温度、熔点和溶解度）可以 取决于就天然酯化反应物而言的来源或来源的混合。因此，可以使用天然酯化反应物的混 合物调节纤维素酯性质。 此外，本文描述的纤维素酯可以具有环境益处。例如，在降解时，纤维素酯可以，至 少部分地，复原回其天然反应物。此外，天然酯化反应物的使用可以允许制造商利用其它制 造工艺的废物流。 应该注意当本文中参照数字列表中的数字使用"约"时，术语"约"修饰了数字列 表中的每个数字。应该注意在范围的一些数字列表中，列出的一些下限可以大于列出的一 些上限。本领域技术人员将要认识到所选择的子集将要要求选择超过所选下限的上限。 -些实施方案可以涉及用天然酯化反应物或其衍生物酰化纤维素。在一些实施方 案中，乙酰化可以通过以下的至少一种进行：Fischer酯化、酶促酯化、酰基氯酯化、活化酰 化等等。天然酯化反应物的衍生物可以包括皂化的天然酯化反应物。 在一些实施方案中，纤维素可以未衍生的纤维素或衍生的纤维素（例如，乙酸纤 维素）。在一些实施方案中，纤维素可以衍生自天然纤维素来源。天然纤维素来源的实例 可以包括但不限于，软木、硬木、棉绒、柳枝稷、竹、甘蔗渣、工业大麻、柳、白杨木、多年生草 (例如，Miscanthus科的草）、细菌纤维素、种子壳（例如，大豆）、再生的纤维素等等，和其 任何组合。 天然酯化反应物的实例可以包括但不限于，从例如以下的植物和种子油提取的脂 肪酸：玉米、亚麻子、大麻，大豆，油菜、椰子、可可、棕榈、棉籽、葡萄籽、杏仁、花生、橄榄等 等，和其任何组合。衍生自天然衍生的脂肪酸的组成的实例提供在表1中。应该注意的是 这些是示例性实例，天然衍生的脂肪酸混合物的确切组成可以不同，例如，取决于确切的来 源和提取技术。 表 1 在一些实施方案中，两种或更多种天然酯化反应物的混合物可以用于合成本文描 述的天然纤维素酯。在一些实施方案中，天然本文描述的纤维素酯可以包含用具有不同的 碳链长度的多个酯衍生的纤维素。在一些实施方案中，不同的链长度可以对应于天然脂肪 酸的链长度分布。 在一些实例中，本文描述的天然纤维素酯的性质可以尤其取决于天然纤维素酯所 衍生自的纤维素来源。不受限于理论，据信其它组分，例如，木质素和/或半纤维素，及其在 各种纤维素来源中的浓度导致了衍生自其的天然纤维素酯的不同性质。 在一些实施方案中，本文描述的天然纤维素酯可以具有如下的取代度：从约0. 2、 〇. 5或1的下限到约3、2. 7、2. 2、2或1. 5的上限，并且其中取代度可以从任何下限到任何上 限并且包含其间任何子集。取代度可以尤其取决于反应路径、反应物（例如，纤维素和天然 酯化反应物）的浓度、反应物的组成、反应条件（例如，温度、压力、时间等等）等等，和其任 何组合。 在一些实施方案中，本文描述的天然纤维素酯可以具有如下的玻璃化转变温度 (例如，通过03(：测量的） ：从约-55°(：、-35°(：、0°(：、10°(：、30°(：、60°(：、80°(：或100°(：的下限 到约170°C、150°C或130°C的上限，并且其中取代度可以从任何下限到任何上限并且包含 其间任何子集。取代度可以尤其取决于，反应路径、反应物（例如，纤维素和天然酯化反应 物）的浓度、反应物的组成（例如，天然酯化反应物的组成）、反应物的性质（例如，纤维素 的分子量）、反应条件（温度、压力、时间等等）、纤维素来源等等，和其任何组合。 在一些实施方案中，本文描述的天然纤维素酯可以不具有真正熔融温度。如本文 所用的，术语"熔融温度"是指聚合物链从结晶结构过渡到非结晶结构所处的温度。即，本 文描述的天然纤维素酯的结晶度可以如此地受到干扰，以至于熔点可以是通过差示扫描量 热法（"DSC"）不可观察到的。 在一些实施方案中，本文描述的天然纤维素酯可以用于例如以下的至少一种的产 品：纤维素酯纤维、纤维素酯纤维丝束、纺织品纤维、香烟过滤嘴、塑料、膜、模制制品、分层 的制品、化妆品、漆料、粘合剂等等。 本文公开的实施方案包括： A :方法，其包括用天然酯化反应物或其衍生物酰化纤维素以产生天然纤维素酯； B :天然纤维素酯，其包含用具有不同的碳链长度的多个酯衍生的纤维素，所述具 有不同的碳链长度的多个酯基本上对应于天然脂肪酸的链长度分布；和 C :产品，其包含实施方案B的天然纤维素酯。 实施方案A可以具有以下另外要素的一者或多者的任何组合：要素 1 :通过 Fischer酯化、酶促酯化、酰基氯酯化和活化酰化的至少一种进行的酰化；要素2 :衍生物是 皂化的天然酯化反应物；和要素3:包含从选自植物、种子、玉米、亚麻子、大麻，大豆，油菜、 椰子、可当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
方法，其包括：用天然酯化反应物或其衍生物酰化纤维素，以产生天然纤维素酯。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·库姆斯，W·比塞特，J·S·洛克哈特，
申请(专利权)人：塞拉尼斯醋酸纤维有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US