一种白度高的羧甲基纤维素钠的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种白度高的羧甲基纤维素钠的制备方法，包括如下步骤：(1)纤维素碱化反应；(2)醚化反应；(3)后工序处理，制得羧甲基纤维素钠CMC～Na。本发明专利技术的漂白剂的残存量少，粘度下降不多，能有效的提高白度，CMC～Na粉末中，没有检测出过氧化氢，CMC～Na的粘度较高。

【技术实现步骤摘要】
一种白度高的羧甲基纤维素钠的制备方法
本专利技术属于材料制备
，尤其是涉及一种白度高的羧甲基纤维素钠的制备方法。
技术介绍
国内制造羧甲基纤维素钠CMC～Na，大都是采用捏合机设备，用半干法来生产的。作为溶媒，用的是乙醇。在含水乙醇中，让纤维素与氢氧化钠反应，在破坏了原料纤维素的结晶构造之后，用氯乙酸等作醚化剂，与碱纤维素反应，制造CMC～Na。一般用聚合度高α纤维素高，白度高的棉纤维素来制造CMC～Na,其CMC～Na产品的白度是高的，其白度高的CMC～Na，配制成的水溶液，其透明度也是高的。像这样的CMC～Na由于白度高，正是人们所喜欢的事情。但是由于经济的原因，制造羧甲基纤维素钠CMC～Na，还常用木浆粕作原料，但木浆粕中，还含有木质素、多聚戊糖、甘露聚糖等成分。由于含有这些成分，CMC～Na的粉末呈褐黄色，用它配制的CMC～Na水溶液也呈现薄薄的褐黄色。所以用α纤维素来评价通常的纤维素的纯度，α纤维素高，则纤维素白度就高。关于木浆粕的成分如表1所示。日本【纸パルプの製造技術.全書.第2卷にする分析例】370～375页(1996)已有记载。为了提高CMC～Na的白度，以木浆粕中的木质素为代表的着色物质必须大致完全除去。以前，除去木质素等的着色物质，是使用多量的漂白剂。但是仅靠单一的漂白剂，则完全除去木质素等的着色物质是困难的。倘若多量使用漂白剂的白度上升不仅不可能，而且纤维素分子降解，CMC～Na粘度降低，这是必然的。更严重的是漂白剂残存在CMC～Na中，给产品留下隐患。作为漂白剂，用过氧化氢，这是众所周知。但白度提高不多，倘若多量使用，则粘度会大大降低。如日本特许，特开2000～119303指示，当双氧水(35％)/木浆粕＝1％，双氧水和氯乙酸同时加入时，2％水溶液粘度在10mPa·s；当双氧水(35％)/木浆粕＝0.5％时，双氧水和氯乙酸同时加入时，2％水溶液粘度在20mPa·s。粘度太低了，实用价值小。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种提高CMC～Na粉末的粘度下降不多的白度高的羧甲基纤维素钠的制备方法。为达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：本专利技术的一种白度高的羧甲基纤维素钠的制备方法，包括如下步骤：(1)纤维素碱化反应把810份氢氧化钠溶解成碱水浓度约50％的水溶液和2200份乙醇水溶液分别加入到50立升的双轴捏合机中，一边搅拌，一边加入1400份碎片状原料纤维素，为5分钟；在20～25℃碱化50分钟，制得碱纤维素；(2)醚化反应碱化后，温度控制在30℃，把1360份醚化剂溶液，在90分钟内滴下，先单独滴下870份醚化剂，即为醚化剂总量的60％单独滴下，终止后，迅速把剩下的580份醚化剂和漂白剂溶液，288份并行滴下，醚化剂和漂白剂滴下终了后，在40℃搅拌30分钟，之后，在40分钟内升温到80℃，在80℃再恒温50分钟结束醚化反应；(3)后工序处理醚化反应结束后，冷却至50℃，进入洗涤锅，用10倍75％乙醇来洗涤，洗涤之前用31％工业盐酸，用乙醇稀释到10％以下的盐酸先来中和过剩的氢氧化钠，使pH达到7.0左右，洗涤2次，离心过滤；烘干，粉碎得粉状，制得羧甲基纤维素钠CMC～Na。进一步地，在步骤(1)中，所述设备为双轴捏合机，所述乙醇与水质量比为70:30～90:10；溶媒用量/纤维素之比为1.5～3.0之间。进一步地，在步骤(1)中，所述碱化温度为10～40℃，碱化时间为20～90分钟。更进一步地，在步骤(2)中，所述纤维素为木浆粕、竹浆粕、棉浆粕、精制棉中的一种或几种的组合；所述的漂白剂为过氧化氢、过硼酸钠或过碳酸钠中的任意一种。进一步地，在步骤(2)中，所述漂白剂为纤维素质量的0.0175％～0.525％，按纯H2O2计；所述醚化剂为氯乙酸。进一步地，在步骤(2)中，所述的漂白剂为过氧化氢，所述过氧化氢H2O2浓度为1.75％，所述醚化剂和H2O2加完后，混合时间为40～50分钟，温度30～55℃之后，用20～60分钟，升温到80℃，恒温30～120分钟，结束醚化反应。更进一步地，在步骤(2)中，所述的醚化剂的质量百分比占醚化剂总量的40％～165％；所述双氧水的添加量，若双氧水用35％浓度，则H2O2/纤维素为0.05％～1.5％。进一步地，在步骤(2)中，所述的醚化剂的质量百分比占醚化剂总量的50％～80％。进一步地，在步骤(2)中，所述的醚化剂的质量百分比占醚化剂总量的55～65％。更进一步地，在步骤(2)中，产品的醚化度DS为0.6～1.0，当DS＜0.50，溶液易浑浊；当DS＞2.0，制造成本高。有益效果：本专利技术的漂白剂的残存量少，粘度下降不多，能有效的提高白度，CMC～Na粉末中，没有检测出过氧化氢，CMC～Na的粘度较高。具体实施方式以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本专利技术的范围。实施例1～8和比较例1～4表1、表2记录了所用的原料和试剂。根据上述工艺来制造CMC-Na。根据上述分析和测定方法，进行分析。各例的分析结果也一并记录在表1和表2。表1和表2中的比较例1和比较例3是首先把醚化剂总量的60％滴下后，继续单独滴下残余的醚化剂。比较例2和比较例4是醚化剂全量滴下后，继续在10分钟内把漂白剂单独滴下。本专利技术效果：从表1和表2明显看出，本专利技术的制造方法，比起比较例，所制得CMC-Na的白度高，而且，CMC-Na粉末中，没有检测出过氧化氢。再者，CMC-Na的粘度较高，具有实用价值。根据本专利技术制得的CMC-Na，白度高，而且无残存过氧化氢，有较高的粘度，可用于食品、医药品、饲料、涂料、粘结剂等广泛的领域。而且属于上等货。表1表2试验1本专利技术制得的实施例的产品的分析和测定方法(1)粉末白度的测定采用SBD型白度测定仪。将试样粉末在一定压力下压成圆饼状，用波长为457nm的光束，以45°角照射于试样，其反射率与标准氯化镁板反射率的比值，即为试样的白度。具体操作见GB/T9107～1999。(2)过氧化氢残存量的检测称取纯干CMC～Na10.0g,放入200ml烧杯中，用量筒加入100ml甲醇，5分钟搅拌。搅拌后，定量放入离心沉降管中，在2000r.p.m10分钟离心。取上面的澄清液放到带塞子的300ml烧瓶中，加入过氧化氢酶水溶液(0.1％)2ml，10分钟振动。加入硫酸溶液(10％)10ml。KI溶液(10％)10ml和钼酸铵溶液(3％)2～3滴后，用0.02N硫代硫酸钠溶液滴定。滴定时，用褐色滴定管，并使用不用CMC～Na试料的，同样处理试验，做空白试验，则过氧化氢的残存量％，用下式计标：注：硫代硫酸钠溶液的滴定量＝试样的滴定量～空白滴定量f＝硫代硫化钠溶液的效力(3)粘度测定。试验样品，制成1％水溶液，以Brookfield粘度计测定其粘度。其余理化指标均根据GB1904～2005测试标准进行分析。木浆粕的成分如表3所示，表3注：聚合度、α纤维素由杭州弘博新材料有限公司检测。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本专利技术精神作举例说明。本专利技术所属
的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本专利技术的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种白度高的羧甲基纤维素钠的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)纤维素碱化反应把810份氢氧化钠溶解成碱水浓度约50％的水溶液和2200份乙醇水溶液分别加入到50立升的双轴捏合机中，一边搅拌，一边加入1400份碎片状原料纤维素，为5分钟；在20～25℃碱化50分钟，制得碱纤维素；(2)醚化反应碱化后，温度控制在30℃，把1360份醚化剂溶液，在90分钟内滴下，先单独滴下870份醚化剂，即为醚化剂总量的60％单独滴下，终止后，迅速把剩下的580份醚化剂和漂白剂溶液，288份并行滴下，醚化剂和漂白剂滴下终了后，在40℃搅拌30分钟，之后，在40分钟内升温到80℃，在80℃再恒温50分钟结束醚化反应；(3)后工序处理醚化反应结束后，冷却至50℃，进入洗涤锅，用10倍75％乙醇来洗涤，洗涤之前用31％工业盐酸，用乙醇稀释到10％以下的盐酸先来中和过剩的氢氧化钠，使pH达到7.0左右，洗涤2次，离心过滤；烘干，粉碎得粉状，制得羧甲基纤维素钠CMC～Na。

【技术特征摘要】
1.一种白度高的羧甲基纤维素钠的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)纤维素碱化反应把810份氢氧化钠溶解成碱水浓度约50％的水溶液和2200份乙醇水溶液分别加入到50立升的双轴捏合机中，一边搅拌，一边加入1400份碎片状原料纤维素，为5分钟；在20～25℃碱化50分钟，制得碱纤维素；(2)醚化反应碱化后，温度控制在30℃，把1360份醚化剂溶液，在90分钟内滴下，先单独滴下870份醚化剂，即为醚化剂总量的60％单独滴下，终止后，迅速把剩下的580份醚化剂和漂白剂溶液，288份并行滴下，醚化剂和漂白剂滴下终了后，在40℃搅拌30分钟，之后，在40分钟内升温到80℃，在80℃再恒温50分钟结束醚化反应；(3)后工序处理醚化反应结束后，冷却至50℃，进入洗涤锅，用10倍75％乙醇来洗涤，洗涤之前用31％工业盐酸，用乙醇稀释到10％以下的盐酸先来中和过剩的氢氧化钠，使pH达到7.0左右，洗涤2次，离心过滤；烘干，粉碎得粉状，制得羧甲基纤维素钠CMC～Na。2.根据权利要求1所述的白度高的羧甲基纤维素钠的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述设备为双轴捏合机，所述乙醇与水质量比为70:30～90:10；溶媒用量/纤维素之比为1.5～3.0之间。3.根据权利要求1所述的白度高的羧甲基纤维素钠的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述碱化温度为10～40℃，碱化时间为20～90分钟。4.根据权利要求1所述的白度高的羧甲基纤维素钠的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈网根，朱国生，
申请(专利权)人：杭州弘博新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33