專利名稱：一種低粘度低濾失量的聚陰離子纖維素的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚陰離子纖維素的制備方法，特別涉及一種低粘度低濾失量的聚陰離子纖維素的制備方法。
背景技術(shù)：
聚陰離子纖維素(PAC)作為一種增稠、懸浮、分散、降濾失等特性的流變助劑，廣 泛用于石油鉆井、建筑、涂料、食品、醫(yī)藥和日用化學(xué)品等領(lǐng)域。隨著市場(chǎng)對(duì)PAC質(zhì)量的不斷 提高，對(duì)PAC粘度需求的不同，使其逐漸分為高、中、低、超低等不同粘度范圍的多種型號(hào)的 產(chǎn)品。隨著石油鉆井領(lǐng)域的擴(kuò)大和平均鉆井深度的增加，人們對(duì)PAC的應(yīng)用性能要求越來(lái) 越高，人們要求PAC具有更好的抗鹽、抗鈣和抗濾失等性能。通常用于鉆井液的PAC分為高 粘度(2%水溶液的粘度彡1500mPa · s)和低粘度(2%水溶液的粘度< 200mPa · s)兩類， 分別適用于密度較小的鉆井泥漿和密度較大的鉆井泥漿。公開號(hào)為CN101067002A，
公開日為2007年11月7日的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開了
一種捏合法制備聚陰離子纖維素的方法。該方法的技術(shù)方案為1)纖維素的堿化預(yù)先冷卻捏合機(jī)。40% 50%的氫氧化鈉溶液和質(zhì)量濃度不小 于90%的有機(jī)溶劑以一定比例混合，在10 35分鐘內(nèi)通過噴管噴淋在捏合機(jī)中不斷攪動(dòng) 的纖維素上，控制堿化溫度在5 35°C，堿化時(shí)間0. 5 3. 0小時(shí)，使纖維素充分潤(rùn)脹、活 化，以期得到堿化均勻的堿纖維素。纖維素與有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為1 1 5，有機(jī)溶劑可以是異丙醇、乙醇、甲醇、異 丙醇/乙醇、異丁醇等。纖維素與堿金屬氫氧化物的質(zhì)量比為1 0.4 1.2。2)纖維素的轉(zhuǎn)移堿化反應(yīng)結(jié)束后，5 35°C下通過捏合機(jī)中的噴酸管均勻噴灑 氯乙酸/有機(jī)溶劑溶液，氯乙酸/有機(jī)溶液的濃度為50% 70%。攪拌均勻后，出料到犁 式反應(yīng)釜中。纖維素與氯乙酸的質(zhì)量比為1 0.5 1.2，加氯乙酸溶液的時(shí)間為20 40 分鐘。3)纖維素的醚化物料到犁式反應(yīng)釜中，通過加套勻速加熱，開始醚化反應(yīng)，醚化 反應(yīng)溫度為45 80°C，反應(yīng)時(shí)間為40 180分鐘。4)中和及后處理反應(yīng)結(jié)束后，無(wú)需降溫，直接用洗滌介質(zhì)洗滌物料至中和釜，用 醋酸或鹽酸中和體系中過量的堿，離心、洗滌、干燥。洗滌介質(zhì)可以是甲醇、乙醇或異丙醇； 沖洗用洗滌介質(zhì)可以含一定濃度的無(wú)機(jī)鹽或不含無(wú)機(jī)鹽。公開號(hào)為CN1334822A，
公開日為2002年2月6日的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一 種制備低粘度水溶性的纖維素醚的方法。該方法通過用過氧化氫對(duì)高粘性的纖維素醚進(jìn)行 氧化降解制備低粘性的水溶性纖維素，具體方法是將高粘度的纖維素醚與過氧化氫溶液在 65 125°C進(jìn)行強(qiáng)烈的混合，其中混合比是這樣選擇，即使基于干纖維素醚的過氧化氫含 量為0. 1 10%重量，基于混合物總量的混合物含固量不低于25%重量和將此混合物在溫 度為65 125°C保持?jǐn)噭?dòng)至過氧化氫至少消耗約90%。公開號(hào)為CN101033257A，
公開日為2007年9月12日的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種高取代度低粘度聚陰離子纖維素的制備方法。該方法的技術(shù)方案如下1)纖維素的活化降解在10 25°C溫度下，向氫氧化鈉/有機(jī)溶劑混合體系中加入氧化劑，然后加入纖維素，于5 35°C溫度下進(jìn)行活化反應(yīng)；其中纖維素與有機(jī)溶劑 質(zhì)量比為1 8 15，有機(jī)溶劑可以是異丙醇、乙醇、異丙醇/乙醇、丙醇、甲苯、乙醇/甲 苯、異丙醇/甲苯、異丁醇等，有機(jī)溶劑的質(zhì)量濃度不小于80% ；纖維素與氧化劑質(zhì)量比為 1 0 0.1，氧化劑可以是過氧化氫、次氯酸、次氯酸鹽等；纖維素與氫氧化鈉的質(zhì)量比為 1 0. 49 1. 23，活化時(shí)間0. 5 3. 0小時(shí)。2)降解反應(yīng)與分階段醚化反應(yīng)活化反應(yīng)結(jié)束后加入醚化劑，醚化反應(yīng)分為兩階 段進(jìn)行，第一階段反應(yīng)溫度為45 70°C，反應(yīng)時(shí)間30 180分鐘，第二階段反應(yīng)溫度為 65 80°C，反應(yīng)時(shí)間20 100分鐘；其中所用醚化劑為質(zhì)量濃度40% 60%的氯乙酸/ 有機(jī)溶劑的混合溶液；纖維素與作為醚化劑的氯乙酸的質(zhì)量比為1 0. 7 1. 52。3)中和反應(yīng)醚化反應(yīng)結(jié)束后，加入中和試劑進(jìn)行中和反應(yīng)；所使用的中和試劑 為鹽酸/有機(jī)溶劑或冰醋酸/有機(jī)溶劑混合體系。4)沉淀洗滌反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)物放入離心機(jī)離心，然后進(jìn)行洗滌、離心，最后放 入真空烘箱中于80°C下烘干，防潮保存產(chǎn)品取代度為1. 16 1.3，2%水溶液粘度小于 200mPa · s。微交聯(lián)是纖維素及其衍生物功能化改性的方便途徑之一，采用適當(dāng)?shù)慕宦?lián)劑，并 控制交聯(lián)度，可顯著提高纖維素的聚合度，在不破壞其活性的前提下，提高產(chǎn)品的物性。不 過對(duì)聚陰離子纖維素的微交聯(lián)改性通常用于高粘度的PAC中，對(duì)于低粘度的PAC進(jìn)行微交 聯(lián)還鮮見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種低粘度低濾失量的聚陰離子纖維素的制備方法，以解 決現(xiàn)有方法制備的聚陰離子纖維素應(yīng)用性能差的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種低粘度低濾失量的聚陰離子纖維素的制備方法，該制備方法以精制棉為纖維 素原料，包括的步驟有a)纖維素的堿化；b)纖維素的加醚化劑混合；c)纖維素的醚化；d)中和洗滌；e)產(chǎn)品的后處理；所述制備方法還包括降粘處理的步驟，所述降粘處理的步驟在所述步驟d)中和 洗滌中進(jìn)行，或者在所述步驟d)中和洗滌和所述步驟e)產(chǎn)品的后處理之間進(jìn)行，所述降粘 處理的步驟是向聚陰離子纖維素中加入氧化劑進(jìn)行降粘處理。進(jìn)一步，所述氧化劑是雙氧 水，所述雙氧水的用量為需要降解的聚陰離子纖維素的重量的0.5% _5%，所述降粘處理 的步驟在常溫下進(jìn)行?，F(xiàn)有技術(shù)中在纖維素堿化(或稱纖維素活化)的時(shí)候加入氧化劑進(jìn)行降粘處理， 由于是在高溫下降低粘度，不容易控制，且這時(shí)候有機(jī)溶劑少，對(duì)纖維素的降解不均勻。本發(fā)明在中和洗滌過程中或中和洗滌后加入過氧化氫進(jìn)行降粘，是在常溫下降粘，容易控制， 易于操作，且這時(shí)候有機(jī)溶劑多，對(duì)纖維素的降解較均勻。本發(fā)明的第一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述制備方法還包括交聯(lián)反應(yīng)的步驟，所述 交聯(lián)反應(yīng)的步驟在所述步驟c)纖維素的醚化和所述步驟d)中和洗滌之間進(jìn)行，所述交聯(lián) 反應(yīng)的步驟是將交聯(lián)劑N，N' _亞甲基雙丙烯酰胺加入到聚陰離子纖維素中進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)?，F(xiàn)有技術(shù)中N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺也可作為交聯(lián)劑使用，但是從未用于制備聚陰離子纖維素方面。此外，本案發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn)，使用N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺作為 交聯(lián)劑，聚陰離子纖維素的耐鹽性、濾失量都有了很大的改善。使用N，N' _亞甲基雙丙烯 酰胺作為交聯(lián)劑得到的低粘度低濾失量的聚陰離子纖維素，和空白樣品相比，鹽粘比提高 了 10%左右，濾失量降低了 15%左右，且濾失量不超過24ml。所以說N，N'-亞甲基雙丙 烯酰胺有助于改善聚陰離子纖維素的應(yīng)用性能。在上述第一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)一步，所述的將交聯(lián)劑N，N' _亞甲基 雙丙烯酰胺加入到聚陰離子纖維素中進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，是將交聯(lián)劑N，N'-亞甲基雙丙烯酰 胺溶解在質(zhì)量濃度>90%的酒精中加入到聚陰離子纖維素中進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，所述交聯(lián)反應(yīng) 的溫度控制在50°C _65°C，所述交聯(lián)反應(yīng)的時(shí)間控制在30min-90min，所述交聯(lián)劑的量控 制為精制棉重量的0. 75% -1. 5%。本技術(shù)方案以交聯(lián)劑完全溶解于酒精中為最佳，把N， N' _亞甲基雙丙烯酰胺溶解在酒精中更有利于交聯(lián)反應(yīng)充分、均勻地進(jìn)行。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)一步，所述制備方法還包括纖維素的二次堿化步 驟；所述纖維素的二次堿化步驟在所述步驟b)纖維素的加醚化劑混合和所述步驟C) 纖維素的醚化之間進(jìn)行，所述纖維素的二次堿化步驟的溫度為15°C -40°C，堿化時(shí)間為 10min-30min，所述纖維素的二次堿化步驟所用液堿的重量占步驟a)纖維素的堿化和所述 纖維素的二次堿化步驟所用液堿的總重量的10% _40%，液堿的濃度為45% -52%。二次 堿化有助于纖維素更充分的活化，有助于反應(yīng)的均勻性，有助于制備取代度高的聚陰離子 纖維素。


圖1是具體實(shí)施方式
中所述的低粘度低濾失量的聚陰離子纖維素的制備方法的 流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。參見圖1。一種低粘度低濾失量的聚陰離子纖維素的制備方法，包括的步驟有1)、預(yù)混在捏合機(jī)里，加入一定量的固堿、液堿、酒精，在20°C -40°C溫度下預(yù)混 10-30min ；采用兩種物質(zhì)形態(tài)的堿，主要是為了控制反應(yīng)中的水分，減少副反應(yīng)的發(fā)生。2)、投料將已撕碎的精制棉投入到捏合機(jī)中，精制棉的平均聚合度為800-1500 ；3)、纖維素的堿化噴淋酒精和液堿，堿化30min-80min，整個(gè)堿化過程中通冷卻 水控制溫度在15°C -40 °C ；4)、纖維素的加醚化劑混合氯乙酸酒精溶液通過噴淋的方式加入到捏合機(jī)中，控制溫度在20°C -40°C，捏合攪拌的時(shí)間為10min-30min，氯乙酸酒精溶液的濃度為 65wt% _75wt%，氯乙酸與精制棉的質(zhì)量比為0. 95-1.2 ；5)、纖維素的二次堿化通過噴淋的方式加入液堿，進(jìn)行二次堿化，通冷卻水控 制溫度在15°C -40°C，堿化時(shí)間為10min-30min，纖維素的二次堿化所用液堿的重量占步 驟3)纖維素的堿化和纖維素的二次堿化所用液堿的總重量的10% -40%，液堿的濃度為 45% -52%。6)、纖維素的醚化緩慢升高溫度并控制溫度在70°C _85°C下進(jìn)行醚化反應(yīng)，醚化 時(shí)間控制在30min-90min ；7)、交聯(lián)反應(yīng)醚化結(jié)束后冷卻到55°C左右，交聯(lián)劑溶解在酒精中，通過噴淋的 方式加入到捏合機(jī)中進(jìn)行交聯(lián)，交聯(lián)反應(yīng)的溫度控制在40°C-65°C，交聯(lián)反應(yīng)時(shí)間控制在 30min-90min，交聯(lián)劑的量控制為精制棉重量的0. 75% -1. 5%，交聯(lián)反應(yīng)之后冷卻到45°C 以下；8)、中和洗滌醚化結(jié)束后，把醚化產(chǎn)物加入到65wt% _85wt%的酒精中，加入適 量的鹽酸調(diào)節(jié)PH值在6. 5-9. 0 ；9)、降粘處理中和洗滌后加入適量的雙氧水進(jìn)行降粘處理，降粘處理 lOmin-eOmin，加入雙氧水的用量為需要降解的聚陰離子纖維素的重量的0. 5% -5% ；10)、產(chǎn)品的后處理經(jīng)過三次洗滌，三次離心分離酒精，最終的產(chǎn)物經(jīng)干燥，粉碎 等過程得到白色或者微黃色粉末物質(zhì)，即為目標(biāo)產(chǎn)品低粘度低濾失量的聚陰離子纖維素。本具體實(shí)施方式
中用到的反應(yīng)酒精濃度> 90wt %，洗滌酒精濃度為 65wt% _85wt%，液堿濃度為45wt% _52wt%，固堿為氫氧化鈉，液堿為氫氧化鈉溶液。本具體實(shí)施方式
中，反應(yīng)酒精與精制棉的質(zhì)量比為1.5-2.5 ；氯乙酸與精制棉的 質(zhì)量比為0. 95-1. 2 ；氫氧化鈉與氯乙酸的物質(zhì)的量的比為2. 0-2. 2。本發(fā)明所得產(chǎn)品的性能分析方法產(chǎn)品的粘度按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的水溶液，以NDJ-79型粘度計(jì)測(cè)定其粘度；取代 度、pH值、CF含量、鹽粘比、水份根據(jù)GB1904-2005測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析。應(yīng)用性能按照下述低粘PAC的測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試。低粘PAC的測(cè)試方法(1)表觀粘度的測(cè)試緩慢地將2. 5gPAC加入到350ml的飽和鹽水中，用多功能攪拌器攪拌20min，在室溫25°C下靜置過夜，用FANN35黏度計(jì)測(cè)其流變性能，讀數(shù)的1/2即為樣品的表觀粘度。(2)濾失量的測(cè)試用去離子水或蒸餾水與鈉質(zhì)膨潤(rùn)土配成IOppb的溶液，須將鈉質(zhì)膨潤(rùn)土緩慢加入 到水中，攪拌lh，靜置過夜。用時(shí)再攪拌lOmin，取350ml溶液，加入11. 25gKCl，7. 5g海鹽， 10. 5g評(píng)價(jià)土，每加入一種物質(zhì)，攪拌5min，用NaOH調(diào)整pH值到9-9. 5，當(dāng)攪拌器達(dá)到8000 轉(zhuǎn)/分，緩慢加入0. 75gPAC，再用多功能攪拌器攪拌20min，在室溫25°C下靜置過夜，再攪拌 5min后，立刻倒入API室溫失水儀中，加IOOpsi壓力，30min后測(cè)濾出液的量，即為濾失量。對(duì)比例1一種低粘度低濾失量的聚陰離子纖維素的制備方法，包括的步驟有1)、預(yù)混在捏合機(jī)里，加入760g濃度為48. 7%的液堿、1300ml濃度為92%的酒精、240g的固堿，在20°C -40°C溫度下預(yù)混20min，使原料基本上溶解在液堿和酒精中；2)、投料將1200g已撕碎的精制棉投入到捏合機(jī)中，精制棉的平均聚合度為 800-1500 ；3)、纖維素的堿化噴淋1200ml濃度為92%的酒精和600g濃度為48.7%的液堿，堿化60min，整個(gè)堿化過程中通冷卻水控制溫度在15°C -40°C ；4)、纖維素的加醚化劑混合1800g濃度為70%的氯乙酸酒精溶液通過噴淋的方 式加入到捏合機(jī)中，控制溫度在20°C -40°C，捏合攪拌的時(shí)間為IOmin ；5)、纖維素的二次堿化通過噴淋的方式加入400g濃度為48. 7%的的液堿，進(jìn)行 二次堿化，通冷卻水控制溫度在15°C _40°C，堿化時(shí)間為15min ；6)、纖維素的醚化緩慢升高溫度并控制溫度在70°C _85°C下進(jìn)行醚化反應(yīng)，醚化 反應(yīng)時(shí)間控制在60min ；7)、中和洗滌醚化結(jié)束后冷卻到60°C以下，把500g醚化產(chǎn)物加入到2000ml濃度 為70%的酒精中，加入適量的鹽酸調(diào)節(jié)pH值在6. 5-9. 0，進(jìn)行洗滌；8)、降粘處理中和洗滌后加入8ml的雙氧水進(jìn)行降粘20min。9)、產(chǎn)品的后處理經(jīng)三次洗滌離心后的產(chǎn)物，經(jīng)過干燥，粉碎，制得白色或者微黃 色粉末，即為用于對(duì)照的空白產(chǎn)品。將制得的空白產(chǎn)品制成2wt%的水溶液，以NDJ-79型粘度計(jì)測(cè)定粘度；應(yīng)用性能 按照上述低粘PAC的測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試；其余項(xiàng)目根據(jù)GB1904-2005測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析； 分析結(jié)果如下表1 對(duì)比例1空白產(chǎn)品的性能分析 實(shí)施例2一種低粘度低濾失量的聚陰離子纖維素的制備方法，包括的步驟有1)、預(yù)混在捏合機(jī)里，加入760g濃度為49%的液堿、1300ml濃度為95%的酒精、 240g的固堿，在20°C -40°C溫度下預(yù)混20min，使原料基本上溶解在液堿和酒精中；2)、投料將1200g已撕碎的精制棉投入到捏合機(jī)中，精制棉的平均聚合度為 800-1500 ；3)、纖維素的堿化噴淋1300ml濃度為95%的酒精和600g濃度為49%的液堿，堿 化50min，整個(gè)堿化過程中通冷卻水控制溫度在15°C -40°C ；4)、纖維素的加醚化劑混合1800g濃度為70%的氯乙酸酒精溶液通過噴淋的方 式加入到捏合機(jī)中，控制溫度在20°C -40°C，捏合攪拌的時(shí)間為15min ；5)、纖維素的二次堿化通過噴淋的方式加入400g濃度為49%的液堿，進(jìn)行二次 堿化，通冷卻水控制溫度在15°C _40°C，堿化時(shí)間為20min ；6)、纖維素的醚化緩慢升高溫度并控制溫度在70°C _85°C下進(jìn)行醚化反應(yīng)，醚化 反應(yīng)65min ；
7)、交聯(lián)反應(yīng)醚化結(jié)束后冷卻到50°C左右，15gN，N-亞甲基雙丙烯酰胺溶解 在300ml酒精中，通過噴淋的方式加入到捏合機(jī)中進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，交聯(lián)反應(yīng)的溫度控制在 400C _65°C，交聯(lián)反應(yīng)的時(shí)間控制在60min，之后冷卻到60°C以下；8)、中和洗滌把500g醚化產(chǎn)物加入到2000ml濃度為72%的酒精中，加入適量的 鹽酸調(diào)節(jié)PH值在6.5-9. 0 ；9)、降粘處理中和洗滌后加入6ml的雙氧水進(jìn)行降粘處理，降粘處理的時(shí)間為 30min10)、產(chǎn)品的后處理經(jīng)過三次洗滌，三次離心分離酒精，最終的產(chǎn)物經(jīng)干燥，粉碎 等過程得到白色或者微黃色粉末物質(zhì)，即為目標(biāo)產(chǎn)品低粘度低濾失量的聚陰離子纖維素。將制得的目標(biāo)產(chǎn)品制成2wt%的水溶液，以NDJ-79型粘度計(jì)測(cè)定粘度；應(yīng)用性能 按照上述低粘PAC的測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試；其余項(xiàng)目根據(jù)GB 1904-2005測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析， 分析結(jié)果如下表2 實(shí)施例2目標(biāo)產(chǎn)品的性能分析 實(shí)施例3一種低粘度低濾失量的聚陰離子纖維素的制備方法，包括的步驟有1)、預(yù)混在捏合機(jī)里，加入784g濃度為48. 8%的液堿、1200ml濃度為94%的酒 精、210g的固堿，在20°C -40°C溫度下預(yù)混30min，使原料基本上溶解在液堿和酒精中；2)、投料將1200g已撕碎的精制棉投入到捏合機(jī)中，精制棉的平均聚合度為 800-1500 ；3)、纖維素的堿化噴淋1300ml濃度為95%的酒精和600g濃度為48. 8%的液堿， 堿化60min，整個(gè)堿化過程中通冷卻水控制溫度在15°C -40°C ；4)、纖維素的加醚化劑混合1716g濃度為70 %的氯乙酸酒精溶液通過噴淋的方 式加入到捏合機(jī)中，控制溫度在20°C -40°C，捏合攪拌的時(shí)間為IOmin ；5)、纖維素的二次堿化通過噴淋的方式加入350g濃度為48. 8%的液堿，進(jìn)行二 次堿化，通冷卻水控制溫度在15°C _40°C，堿化時(shí)間為15min ；6)、纖維素的醚化緩慢升高溫度并控制溫度在75°C _82°C下進(jìn)行醚化反應(yīng)，醚化 時(shí)間控制在55min ；7)、交聯(lián)反應(yīng)醚化結(jié)束后冷卻到55°C左右，12gN，N-亞甲基雙丙烯酰胺溶解 在300ml酒精中，通過噴淋的方式加入到捏合機(jī)中進(jìn)行交聯(lián)，交聯(lián)反應(yīng)的溫度控制在 400C _65°C，交聯(lián)反應(yīng)時(shí)間控制在55min，之后冷卻到45°C以下；8)、中和洗滌把500g醚化產(chǎn)物加入到2000ml濃度為68%的酒精中，加入適量的 鹽酸調(diào)節(jié)PH值在6. 5-9. 0，進(jìn)行洗滌；9)、降粘處理中和洗滌后加入7ml的雙氧水進(jìn)行降粘處理，降粘處理的時(shí)間為20min ；10)、產(chǎn)品的后處理經(jīng)過三次洗滌，三次離心分離酒精，最終的產(chǎn)物經(jīng)干燥，粉碎 等過程得到白色或者微黃色粉末物質(zhì)，即為目標(biāo)產(chǎn)品低粘度低濾失量的聚陰離子纖維素。將制得的目標(biāo)產(chǎn)品制成2wt%的水溶液，以NDJ-79型粘度計(jì)測(cè)定粘度；應(yīng)用性能按照上述低粘PAC的測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試；其余項(xiàng)目根據(jù)GB1904-2005測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析； 分析結(jié)果如下表3 實(shí)施例3目標(biāo)產(chǎn)品的性能分析 實(shí)施例41)、預(yù)混在捏合機(jī)里，加入824g濃度為49%的液堿、1400ml濃度為93%的酒精、 260g的固堿，在20°C -40°C溫度下預(yù)混25min，使原料基本上溶解在液堿和酒精中；2)、投料將1200g已撕碎的精制棉投入到捏合機(jī)中，精制棉的平均聚合度為 800-1500 ；3)、纖維素的堿化噴淋1300ml濃度為93%的酒精和600g濃度為49%的液堿，堿 化60min，整個(gè)堿化過程中通冷卻水控制溫度在15°C -40°C ；4)、纖維素的加醚化劑混合1886g濃度為70%的氯乙酸酒精溶液通過噴淋的方 式加入到捏合機(jī)中，控制溫度在20°C -40°C，捏合攪拌的時(shí)間為IOmin ；5)、纖維素的二次堿化通過噴淋的方式加入400g濃度為49%的液堿，進(jìn)行二次 堿化，通冷卻水控制溫度在15°C _40°C，堿化時(shí)間為20min ；6)、纖維素的醚化緩慢升高溫度并控制溫度在75°C _84°C下進(jìn)行醚化反應(yīng)，醚化 反應(yīng)50min ；7)、交聯(lián)反應(yīng)醚化結(jié)束后冷卻到55°C左右，12gN，N-亞甲基雙丙烯酰胺溶解 在300ml酒精中，通過噴淋的方式加入到捏合機(jī)中進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，交聯(lián)反應(yīng)的溫度控制在 400C _65°C，交聯(lián)反應(yīng)時(shí)間控制在50min，交聯(lián)反應(yīng)之后冷卻到45°C以下；8)、中和洗滌醚化結(jié)束后，把510g醚化產(chǎn)物加入到1800ml濃度為75%的酒精 中，加入適量的鹽酸調(diào)節(jié)PH值在6. 5-9. 0，進(jìn)行洗滌；9)、降粘處理中和洗滌后加入5ml的雙氧水進(jìn)行降粘處理，降粘處理30min ；10)、產(chǎn)品的后處理經(jīng)過三次洗滌，三次離心分離酒精，最終的產(chǎn)物經(jīng)干燥，粉碎 等過程得到白色或者微黃色粉末物質(zhì)，即為目標(biāo)產(chǎn)品低粘度低濾失量的聚陰離子纖維素。將制得的目標(biāo)產(chǎn)品制成2wt%的水溶液，以NDJ-79型粘度計(jì)測(cè)定粘度；應(yīng)用性能 按照上述低粘PAC的測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試；其余項(xiàng)目根據(jù)GB1904-2005測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析； 分析結(jié)果如下表4 實(shí)施例4目標(biāo)產(chǎn)品的性能分析 本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說明本發(fā)明， 而并非用作為對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變 化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種低粘度低濾失量的聚陰離子纖維素的制備方法，該制備方法以精制棉為纖維素原料，包括的步驟有a)纖維素的堿化；b)纖維素的加醚化劑混合；c)纖維素的醚化；d)中和洗滌；e)產(chǎn)品的后處理；其特征在于所述制備方法還包括降粘處理的步驟，所述降粘處理的步驟在所述步驟d)中和洗滌中進(jìn)行，或者在所述步驟d)中和洗滌和所述步驟e)產(chǎn)品的后處理之間進(jìn)行，所述降粘處理的步驟是向聚陰離子纖維素中加入氧化劑進(jìn)行降粘處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低粘度低濾失量的聚陰離子纖維素的制備方法，其特征 在于所述的氧化劑是雙氧水，所述雙氧水的用量為需要降解的聚陰離子纖維素的重量的 0. 5% _5%，所述降粘處理的步驟是在常溫下進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種低粘度低濾失量的聚陰離子纖維素的制備方法，其 特征在于所述制備方法還包括交聯(lián)反應(yīng)的步驟，所述交聯(lián)反應(yīng)的步驟是在所述步驟c)纖 維素的醚化和所述步驟d)中和洗滌之間進(jìn)行，所述交聯(lián)反應(yīng)的步驟是將交聯(lián)劑N，N'-亞 甲基雙丙烯酰胺加入到聚陰離子纖維素中進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種低粘度低濾失量的聚陰離子纖維素的制備方法，其特征 在于所述的將交聯(lián)劑N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺加入到聚陰離子纖維素中進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)， 是將交聯(lián)劑N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺溶解在質(zhì)量濃度>90%的酒精中加入到聚陰離子纖 維素中進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，所述交聯(lián)反應(yīng)的溫度控制在40°C _65°C，所述交聯(lián)反應(yīng)的時(shí)間控制 在30min-90min，所述交聯(lián)劑的量控制為精制棉重量的0. 75% -1. 5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低粘度低濾失量的聚陰離子纖維素的制備方法，其特征 在于所述制備方法還包括纖維素的二次堿化步驟；所述纖維素的二次堿化步驟在所述步 驟b)纖維素的加醚化劑混合和所述步驟c)纖維素的醚化之間進(jìn)行，所述纖維素的二次堿 化步驟的溫度為15°C -40°C，堿化時(shí)間為10min-30min，所述纖維素的二次堿化步驟所用液 堿的重量占所述步驟a)纖維素的堿化和所述纖維素的二次堿化步驟所用液堿的總重量的 10% -40%，液堿的濃度為45% -52%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚陰離子纖維素的制備方法，特別涉及一種低粘度低濾失量的聚陰離子纖維素的制備方法。該制備方法以精制棉為原料，包括的步驟有a)纖維素的堿化；b)纖維素的加醚化劑混合；c)纖維素的醚化；d)中和洗滌；e)產(chǎn)品的后處理；其特征在于所述制備方法還包括降粘處理的步驟，所述降粘處理的步驟在所述步驟d)中和洗滌中進(jìn)行，或者在所述步驟d)中和洗滌和所述步驟e)產(chǎn)品的后處理之間進(jìn)行，所述降粘處理的步驟是向聚陰離子纖維素中加入氧化劑進(jìn)行降粘處理。本發(fā)明解決了用現(xiàn)有的方法制備的低粘度聚陰離子纖維素耐鹽性差，濾失量高，應(yīng)用性能差的問題。
文檔編號(hào)C08B11/00GK101838331SQ20091004782
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2009年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月19日
發(fā)明者丁長(zhǎng)光, 丁長(zhǎng)銀, 朱宏彬, 王文濤, 石磊, 袁和平 申請(qǐng)人:上海長(zhǎng)光企業(yè)發(fā)展有限公司