專利名稱：研磨纖維素醚的方法
研磨纖維素醚的方法 本發(fā)明涉及一種研磨纖維素醚的方法。
這樣的方法已經(jīng)由US6，509，461獲知，其中使溶脹和/或溶解的纖維素 衍生物與水的原料組合物在無(wú)篩板型高轉(zhuǎn)速噴氣沖擊磨中與栽體和熱交 換氣體(例如空氣或水蒸氣/空氣混合物)接觸。
US4，076,935描述了 一種利用振動(dòng)磨在空氣和足量水存在下研磨纖維 素化合物以獲得水含量為2-10重量％的產(chǎn)物的方法。
US 2,702,464披露了包含纖維素醚和表面活性劑的纖維素醚組合物。 所述表面活性劑可以是月桂基硫酸鈉。纖維素醚組合物是千粉形式，其可 通過(guò)首先干燥組合物、然后研磨制備。
DE 1 068 685披露了一種利用錘磨在表面活性化合物存在下研磨纖 維素醚的方法。將表面活性劑噴在磨機(jī)內(nèi)部的纖維素醚上，同時(shí)研磨纖維 素醚。
現(xiàn)有技術(shù)方法存在的問(wèn)題是潮濕纖維素醚聚結(jié)和/或粘附在磨機(jī)壁上 導(dǎo)致產(chǎn)物損耗。而且，利用這些方法獲得的產(chǎn)物在處理和貯存中有粉塵爆 炸的危險(xiǎn)。
本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的研磨纖維素醚的方法，并且提供具有 降低的粉塵爆炸風(fēng)險(xiǎn)的纖維素醚產(chǎn)物。
所述目的通過(guò)一種研磨纖維素醚的方法實(shí)現(xiàn)，該方法包括步驟
a) 在磨機(jī)中研磨包含基于纖維素醚和水的總重計(jì)20-卯重量％的水 和陽(yáng)離子表面活性劑的纖維素醚；
b) 任選在研磨的同時(shí)、進(jìn)行研磨步驟之前或之后干燥所述混合物。 本發(fā)明方法形成尺寸細(xì)小的產(chǎn)物，其抗靜電并因此不產(chǎn)生群集或聚
結(jié)。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是纖維素醚不會(huì)粘結(jié)到磨機(jī)壁上，從而賦予較高的產(chǎn)物收 率。與包含陰離子表面活性劑的組合物相比，使用陽(yáng)離子表面活性劑產(chǎn)生
的纖維素醚組合物的可生物降解性較低，這一點(diǎn)對(duì)于其中良好的抗(生物) 降解穩(wěn)定性非常重要的應(yīng)用特別有利，例如在紙板粘合劑應(yīng)用中。改進(jìn)的 生物降解性可在較長(zhǎng)的纖維素醚原液貯存期內(nèi)發(fā)揮作用。另外，由于帶正 電荷，陽(yáng)離子表面活性劑能夠比陰離子表面活性劑更有效地吸附到纖維素 醚上，形成更抗靜電、顯示較少聚集并且降低處理和貯存期間粉塵爆炸風(fēng) 險(xiǎn)的細(xì)尺寸的纖維素醚產(chǎn)物。
用于本發(fā)明方法的纖維素醚包含20-90重量％的水，所述比例基于纖 維素醚和水的總重量。優(yōu)選地，所述纖維素醚包含25-85重量％的水，更 優(yōu)選30-80重量°/。的水，最優(yōu)選40-80重量％的水。
本發(fā)明的纖維素醚可以是本領(lǐng)域已知的任何纖維素醚。所述纖維素醚 可以是非離子和陰離子的。非離子纖維素醚的實(shí)例為甲基纖維素、羥乙基 纖維素、曱基羥乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、甲基乙基羥乙基纖維素、 羥丙基羥乙基纖維素、甲基羥丙基羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、曱基羥 丙基纖維素和乙基羥丙基纖維素。陰離子纖維素醚的實(shí)例為羧曱基纖維 素、羥乙基羧甲基纖維素、羥丙基羧曱基纖維素、磺乙基纖維素、羥乙基 磺乙基纖維素和羥丙基磺乙基纖維素。這些纖維素醚的其它實(shí)例是疏水性 改性的纖維素醚，它們是本領(lǐng)域已知的，例如由EP0^1M8和EP1117 694獲知。任何上述纖維素醚的混合物也可以用于本發(fā)明方法。
陽(yáng)離子表面活性劑可以是本領(lǐng)域已知的任何陽(yáng)離子表面活性劑。優(yōu)選 地，所述陽(yáng)離子表面活性劑是季銨化合物。所述陽(yáng)離子表面活性劑可以是 下述式I-III季銨化合物
<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個(gè)石友原子的烴基，或Rj至 R3中的至少一個(gè)是具有2-20個(gè)EO單元的聚乙氧基化基團(tuán)，&至R3中的 其余基團(tuán)是具有8-22個(gè)碳原子的經(jīng)基，X—是選自氯離子、溴離子或曱基 硫酸根的陰離子。優(yōu)選地，Ri至R3是具有10-20個(gè)碳原子的烴。
陽(yáng)離子表面活性劑的實(shí)例為十四烷基三曱基氯化銨、十六烷基三曱基 氯化銨、椰油基三甲基氯化銨、牛油基三曱基氯化銨、氫化牛油基三甲基 氯化銨、油基三甲基氯化銨、氫化牛油基三曱基二甲硫酸銨、十二烷基二 甲基氯化銨、二椰油基二甲基氯化銨、二 (氫化牛油基)二甲基氯化銨、 二牛油基二甲基氯化銨、椰油節(jié)基二甲基氯化銨、烷基聚二醇醚曱基氯化 銨和烷基聚二醇醚甲基硫酸銨。陽(yáng)離子表面活性劑的商品實(shí)例可見(jiàn)于 Akzo Nobel NV .A公司2002年6月的產(chǎn)品小冊(cè)子"Product overview surfacetants Europe"。優(yōu)選的陽(yáng)離子表面活性劑是二癸基二甲基氯化銨。 這種表面活性劑與其它陽(yáng)離子表面活性劑相比具有增強(qiáng)的殺菌性能，而且 如果必要的話能賦予纖維素醚較長(zhǎng)的貯存壽命，不會(huì)受細(xì)菌的損害。
陽(yáng)離子表面活性劑在纖維素醚中的量為基于干燥纖維素醚總重量的 至少0.001重量％,優(yōu)選至少0.005重量％，最優(yōu)選至少0.01重量％， 并且至多1重量％，優(yōu)選至多0.5重量％，最優(yōu)選至多0.1重量％。
用于本發(fā)明方法的磨機(jī)可以是適合研磨纖維素醚的任何磨機(jī)。此類磨 才幾的實(shí)例為錘磨、球磨、振動(dòng)磨和沖擊磨。這些磨才幾中，可以向磨才幾中存
在的纖維素醚中添加液體、氣體流或兩者組合和/或使它們從磨機(jī)中存在 的纖維素醚上流過(guò)。如果使用氣/液混合物，纖維素醚可以在低溫條件下 研磨。優(yōu)選的磨機(jī)是那些可以在研磨纖維素醚的同時(shí)使氣流從纖維素醚上
流過(guò)的磨機(jī)。這樣的磨機(jī)是在EP 0 347 948, DE38 11 910或EP0 775 526
中描述的沖擊磨。氣流可以是惰性氣體(例如氮?dú)夂投趸?、空氣、 惰性氣體和蒸汽的混合物或蒸汽與空氣的混合物。氣流可以被加熱、處于 環(huán)境溫度或可以,皮冷卻。優(yōu)選地，氣流可以加熱到100°C-250°C。特別地， 在沖擊磨中使用加熱的氣流能夠同時(shí)研磨和有效地干燥纖維素醚，這樣既 具有成本效益也簡(jiǎn)化了方法。
優(yōu)選在纖維素醚就要引入磨機(jī)之前將陽(yáng)離子表面活性劑加入纖維素 醚。這樣防止表面活性劑損失，例如在纖維素醚的制備或輸送到磨機(jī)的過(guò) 程中。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及可通過(guò)上述方法獲得的包含陽(yáng)離子表面活性劑的 纖維素醚。
以干燥纖維素醚的重量為^出，本發(fā)明纖維素中的水含量低于10重 量％,優(yōu)選低于6重量％，更優(yōu)選低于4重量％，最優(yōu)選低于2重量％。
利用本發(fā)明方法獲得的纖維素醚顆粒的平均粒徑可以是本領(lǐng)域可獲 得的任何平均粒徑。平均粒徑一般可在0.05-lmm之間。
本發(fā)明的纖維素醚適用于各種用途，例如應(yīng)用于水泥、石膏、涂料組 合物中，用作增稠劑，在著色劑中用作粘結(jié)劑，或應(yīng)用于藥物中。
本發(fā)明將通過(guò)下述實(shí)施例說(shuō)明。
實(shí)施例
塑料袋"試驗(yàn)
將三份100重量份乙基羥乙基纖維素(EHEC)放入三個(gè)塑料袋中， 其中所述的纖維素按EHEC的千重量計(jì)算包含50重量％的水。EHEC/ 水團(tuán)塊具有10-20mm的直徑。在一個(gè)袋(袋A)中加入0.01重量份十二 烷基二曱基氯化銨。在笫二個(gè)袋(袋B)中加入0.01重量份C"-d6烯烴
磺酸酯。第三個(gè)袋(袋C)中不添加表面活性劑。袋A-C中的成分通過(guò) 在各袋外施加機(jī)械力攪拌。
袋1中包含陽(yáng)離子表面活性劑的EHEC/水團(tuán)塊在攪拌后良好^并 且已經(jīng)破碎成小塊，形成直徑2-5mm的顆粒。在塑料袋壁上沒(méi)有觀察到 吸附物。
袋2中包含陰離子表面活性劑的EHEC/水團(tuán)塊在攪拌后分散并且已 經(jīng)石皮碎成小塊，形成直徑5-8mm的顆粒。 一些固體物質(zhì)已,皮吸附在袋2 的內(nèi)壁上。另外觀察到內(nèi)壁呈粘性。
袋3中不含表面活性劑的EHEC/水團(tuán)塊已經(jīng)聚結(jié)成一個(gè)大團(tuán)塊。塑 料袋的內(nèi)壁呈粘性。
這些實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，與使用陰離子表面活性劑或完全不使用表面活性劑相 比，使用陽(yáng)離子表面活性劑能夠使EHEC/水團(tuán)塊更容易地粉碎成較小顆 粒。
干磨
將100重量份包含50重量％水(按EHEC的干燥重量計(jì)算)的乙基 羥乙基纖維素(EHEC )與0.01重量份十二烷基二甲基氯化銨(陽(yáng)離子表 面活性劑)混合。EHEC很好地分散于混合物中；沒(méi)有觀察到團(tuán)塊。之后， 將混合物引入沖擊磨，在那里干燥并且研磨形成粒徑小于200 ji m的粉末。
磨機(jī)壁上不存在任何EHEC。
為了比較，重復(fù)相同的實(shí)驗(yàn)，但是不添加表面活性劑。在引入磨機(jī)之 前，潮濕的EHEC顯示較差的分散并且觀察到大團(tuán)塊。在干燥和研磨后 對(duì)磨機(jī)的檢查說(shuō)明顯著數(shù)量的纖維素醚粘附在磨機(jī)壁上，產(chǎn)物收率低于添 加陽(yáng)離子表面活性劑情況下觀察到的收率。
權(quán)利要求
1.一種研磨纖維素醚的方法，其中包括步驟a)在磨機(jī)中研磨包含基于纖維素醚和水的總重量計(jì)20-90重量％的水和陽(yáng)離子表面活性劑的纖維素醚；b)任選在研磨的同時(shí)、進(jìn)行研磨步驟之前或之后干燥所述混合物。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中陽(yáng)離子表面活性劑是包含至少一個(gè) 具有8-22個(gè)碳原子的烴基的季銨鹽。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中陽(yáng)離子表面活性劑的存在量是 基于混合物總重量計(jì)的0.001-2重量％，優(yōu)選0.01-0.5重量％。
4. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中纖維素醚是選自下述的 非離子纖維素醚甲基纖維素、羥乙基纖維素、甲基羥乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、甲基乙基羥乙基纖維素、羥丙基羥乙基纖維素、曱基羥丙 基羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、甲基羥丙基纖維素和乙基羥丙基纖維素。
5. 可通過(guò)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述方法獲得的包含陽(yáng)離子表面活 性劑的纖維素醚。
6. 權(quán)利要求5所述的纖維素醚應(yīng)用于水泥、石膏、涂料組合物中、用 作增稠劑、在著色劑中用作粘合劑和應(yīng)用于藥物中的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種研磨纖維素醚的方法，其中包括步驟a)在磨機(jī)中研磨包含基于纖維素醚和水的總重量計(jì)20-90重量％的水和陽(yáng)離子表面活性劑的纖維素醚；b)任選在研磨的同時(shí)、進(jìn)行研磨步驟之前或之后干燥所述混合物。
文檔編號(hào)C08J3/00GK101175793SQ200680016141
公開(kāi)日2008年5月7日 申請(qǐng)日期2006年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月12日
發(fā)明者B·T·G·卡爾松, L·E·貝里隆德 申請(qǐng)人:阿克佐諾貝爾股份有限公司