本發(fā)明屬于纖維素生產(chǎn)，具體涉及一種超低粘羥乙基纖維素的制備方法。

背景技術(shù)：

1、目前在國內(nèi)的羥乙基纖維素(簡(jiǎn)稱hec)市場(chǎng)上，具有高附加值。在這些高附加值的hec中，特低粘hec產(chǎn)品在日化產(chǎn)品中具有很大的應(yīng)用前景，而對(duì)特低粘hec，國內(nèi)外生產(chǎn)企業(yè)較少，生產(chǎn)難度大，產(chǎn)品價(jià)格高，具有巨大的市場(chǎng)前景。因此，研究特低粘hec具有重要的意義及良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

2、因特低粘hec產(chǎn)品自身特性，生產(chǎn)時(shí)存在較大難度，存在制備工藝難以控制、產(chǎn)品容易溶脹堵塞管道設(shè)備等問題，因此需要研發(fā)特低粘產(chǎn)品，拓寬市場(chǎng)。

3、cn102690355a公開了一種超低粘度羥乙基纖維素的液相合成工藝，包括原料粉碎、堿化、醚化、中和、純化、分離、干燥和粉碎，原料選用聚合度為600-900，細(xì)度為0.1-0.5m的纖維素粉末，在堿化過程中或者在醚化過程中均勻升溫后，加入氧化劑，氧化劑的加入量為干基纖維素重量的0.1％-20％；所述氧化劑是雙氧水、次氯酸鹽或者是二氧化氣。該方法通過氧化劑代替氧氣或空氣，通過氧化劑來控制反應(yīng)釜內(nèi)的壓力更容易操作，通過氧化劑與反應(yīng)釜內(nèi)的物料進(jìn)行邊反應(yīng)邊氧化，其氧化能力更強(qiáng)，氧化程度能得到精確控制，從而穩(wěn)定獲得5-300mpa.s(25℃、5％的水溶液，brookfieldlvdv-i型粘度計(jì)，摩爾取代度ms1.4-2.4)范圍之內(nèi)的超低粘度羥乙基纖維素液相。但該方法中，由于超低粘hec產(chǎn)品自身特性，產(chǎn)品極易吸水性而導(dǎo)致物料溶脹結(jié)團(tuán)堵塞醚化反應(yīng)釜、洗滌釜、離心機(jī)及各處的出料管道等問題，造成超低粘羥乙基纖維素雖然能在醚化過程中反應(yīng)制備出來，但實(shí)際很難實(shí)現(xiàn)后續(xù)精制過程的工業(yè)化生產(chǎn)，在生產(chǎn)時(shí)存在較大難度，因此需要研發(fā)特低粘產(chǎn)品生產(chǎn)工藝路線，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，拓寬市場(chǎng)。同時(shí)，該方法在堿化或醚化過程中加入雙氧水，雙氧水反應(yīng)放出氧氣，氧氣存在于系統(tǒng)中會(huì)增加堿化或醚化反應(yīng)體系的安全風(fēng)險(xiǎn)，并且雙氧水在反應(yīng)過程中加入會(huì)優(yōu)先與反應(yīng)體系中存在的反應(yīng)有機(jī)溶劑、環(huán)氧乙烷等反應(yīng)，生成副反應(yīng)物質(zhì)，造成產(chǎn)品透光率下降，凝膠顆粒增多，并造成原材料消耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，有效獲得粘度滿足要求的超低粘羥乙基纖維素，對(duì)羥乙基纖維素的降粘路線及相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行深入研究。

2、本發(fā)明首先提供了一種超低粘羥乙基纖維素的制備方法，其包括原料粉碎、堿化、醚化、中和、交聯(lián)和降粘工序，其中，

3、所述交聯(lián)工序的操作為：向中和后的物料體系中加入交聯(lián)劑，進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，交聯(lián)完畢后，離心洗滌，得到濕物料；

4、所述降粘工序的操作為：向濕物料中加入雙氧水溶液和交聯(lián)劑，然后于40～90℃進(jìn)行降粘反應(yīng)，降粘反應(yīng)結(jié)束后(即本發(fā)明中，降粘、烘干、部分交聯(lián)同時(shí)進(jìn)行、同時(shí)完成)，即得到超低粘羥乙基纖維素；其中，所述雙氧水溶液和濕物料的用量比為50～300ml：1kg。

5、優(yōu)選的，上述超低粘羥乙基纖維素的制備方法中，于50～80℃進(jìn)行降粘反應(yīng)。

6、優(yōu)選的，上述超低粘羥乙基纖維素的制備方法中，所述雙氧水溶液和濕物料的用量比為50～300ml：1kg。

7、其中，上述超低粘羥乙基纖維素的制備方法中，所述降粘反應(yīng)的時(shí)間為20～60min。

8、其中，上述超低粘羥乙基纖維素的制備方法中，交聯(lián)工序和降粘工序中，交聯(lián)劑的總用量計(jì)為100％，交聯(lián)工序中交聯(lián)劑的用量為100％(即降粘工序中不加入交聯(lián)劑)。

9、發(fā)明人在試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，若只進(jìn)行降粘工序前的一次交聯(lián)，由于雙氧水會(huì)乙二醛等交聯(lián)劑的交聯(lián)效果，因此本發(fā)明采用先部分交聯(lián)，再進(jìn)行降粘同時(shí)部分交聯(lián)的工藝。因此優(yōu)選的，上述超低粘羥乙基纖維素的制備方法中，交聯(lián)工序和降粘工序中，交聯(lián)劑的總用量計(jì)為100％，交聯(lián)工序中交聯(lián)劑的用量為40～60％，降粘工序中交聯(lián)劑的用量為60～40％。

10、其中，上述超低粘羥乙基纖維素的制備方法中，所述中和后的物料體系的ph為5～7。

11、其中，上述超低粘羥乙基纖維素的制備方法中，所述雙氧水溶液的加入方式為將濕物料浸泡在雙氧水溶液中。

12、優(yōu)選的，上述超低粘羥乙基纖維素的制備方法中，所述雙氧水溶液的加入方式為將雙氧水溶液噴灑在濕物料上，然后攪拌均勻。

13、本發(fā)明中，原料粉碎、堿化、醚化、中和工序均采用本領(lǐng)域生產(chǎn)羥乙基纖維素的常規(guī)工藝。例如cn102690355a中公開的生產(chǎn)羥乙基纖維素的工藝，其包括以下步驟：

14、a、原料粉碎：精選聚合度1000-2400的精制棉為原料，用棉纖維素粉碎機(jī)將精制棉粉碎成0.5-0.8mm纖維粉末；

15、b、堿化：將異丙醇溶液加入反應(yīng)釜中并投入片堿，再將粉狀纖維素加入反應(yīng)釜中，堿液濃度控制在18～25％，異丙醇濃度控制在85～89％，抽真空，在4～10℃的條件下堿化0.5～1.5小時(shí)；

16、c、醚化：在堿化結(jié)束后，以氮?dú)鉃檩d體加入一定量的環(huán)氧乙烷，室溫下20～25℃醚化0.5～1小時(shí)，然后均勻升溫(每分鐘0.5～1℃)至60～70℃后，恒溫2～2.5小時(shí)進(jìn)行醚化反應(yīng)，然后均勻降溫(每分鐘降0.5～1.5℃)至30-40℃；

17、d、中和：在醚化降溫后的物料中加入酸性物質(zhì)如鹽酸、醋酸等，中和20～30分鐘，控制物料ph5～7；

18、e、純化：在此過程中先交聯(lián)反應(yīng)后洗滌，中和后的物料加入醛類物質(zhì)如琥珀醛或乙二醛，控制溫度50～70℃，ph5～7，進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)0.5～2小時(shí)；然后經(jīng)離心后用70～80％的異丙醇水溶液洗滌，離心和洗滌過程要反復(fù)循環(huán)2～3次；

19、f、洗滌結(jié)束后，分離、干燥和粉碎，得到羥乙基纖維素。

20、本發(fā)明則是在現(xiàn)有生產(chǎn)羥乙基纖維素的工藝基礎(chǔ)上，對(duì)交聯(lián)(或稱為純化)和降粘步驟進(jìn)行改進(jìn)，以得到超低粘羥乙基纖維素。當(dāng)然本發(fā)明中，原料粉碎、堿化、醚化、中和工序并不限于上述工藝，只要本領(lǐng)域的常規(guī)工藝均可適用。

21、本發(fā)明中，使用的交聯(lián)劑為本領(lǐng)域常規(guī)的用于作為交聯(lián)劑的醛類物質(zhì)，如琥珀醛或乙二醛。交聯(lián)反應(yīng)的溫度、ph和時(shí)間均可采用本領(lǐng)常規(guī)參數(shù)，以及交聯(lián)后洗滌離心過程也為本領(lǐng)域常規(guī)操作。例如，本發(fā)明的交聯(lián)工序中，加入全部或部分交聯(lián)劑后，可在50～70℃、ph5～7、交聯(lián)反應(yīng)0.5～2小時(shí)，然后經(jīng)離心后用70～80％的異丙醇水溶液洗滌，離心和洗滌過程要反復(fù)循環(huán)2～3次。交聯(lián)劑的總用量也為本領(lǐng)域常規(guī)用量，一般生產(chǎn)3t羥乙基纖維素成品，需要使用40～60l乙二醛或同等用量的其他交聯(lián)劑。

22、本發(fā)明中，使用的雙氧水為工業(yè)領(lǐng)域常規(guī)雙氧水，其濃度通常為20～30％。使用時(shí)，以雙氧水溶液的體積進(jìn)行計(jì)量。

23、本發(fā)明的有益效果：

24、本發(fā)明通過對(duì)羥乙基纖維素的降粘路線及參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，嚴(yán)格控制降粘劑加入量、降粘劑加入方式、降粘劑加入時(shí)機(jī)、降粘時(shí)間或時(shí)間等，避免由于加入雙氧水引發(fā)較多副反應(yīng)，制備得到5～400mpa.s(5％)超低粘hec，同時(shí)保證其凝膠顆粒、透光率等其他性能也符合要求；此外，本發(fā)明將雙氧水降粘反應(yīng)、部分交聯(lián)反應(yīng)和烘干同時(shí)進(jìn)行，簡(jiǎn)化了工藝步驟，更有利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。