一種速溶聚陰離子纖維素及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種速溶聚陰離子纖維素及其制備方法，該方法包括(1)將纖維素堿化，再醚化后與乙醇水溶液混合，然后調(diào)節(jié)pH至6.5～8.5，經(jīng)洗滌離心后得到中間物料；(2)將中間物料與乙醇水溶液I混合，加入混合液A，常溫交聯(lián)反應(yīng)30～80min；混合液A由乙二醛、酸性水溶液和乙醇水溶液II組成，其中，乙二醛用量為纖維素重量的3％～8％，酸性水溶液的用量為纖維素重量的0.1％～1.5％；(3)離心分離，干燥，烘干，粉碎，過篩即得。本發(fā)明的速溶聚陰離子纖維素的粘度≥320mPa.s，在水中的分散時間≤30s，溶解釋放粘度時間為15～30min，且取代度高，同批次產(chǎn)品之間的交聯(lián)程度較均勻。
【專利說明】-種速溶聚陰離子纖維轟及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種速溶聚陰離子纖維素及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 聚陰離子纖維素（Polyanionic cellulose)，簡稱PAC，是由天然纖維素經(jīng)化學(xué)改 性而制得的水溶性纖維素離類衍生物，其分子結(jié)構(gòu)與駿甲基纖維素軸（CMC)相同，是一種 重要的水溶性纖維素離，通常應(yīng)用其軸鹽。在石油鉆井領(lǐng)域通常W聚陰離子纖維素來命名， 其實質(zhì)就是駿甲基纖維素軸。聚陰離子纖維素有很好的耐熱穩(wěn)定性和耐鹽性，抗菌性強。該 產(chǎn)品配制的泥漿流體具有良好的降失水性、抑制性、較高的耐溫性，廣泛應(yīng)用于石油鉆井， 特別是鹽水井和海洋石油鉆井。
[0003] 但是在聚陰離子纖維素使用過程中存在一個溶解時間過長、粘度釋放速度太慢的 問題，對用戶的使用造成了一定的困難。在石油行業(yè)中，用戶大量使用聚陰離子纖維素，一 般都是采用自然溶解，普通的聚陰離子纖維素產(chǎn)品完全溶解需要很長時間，在溶解的過程 中極易出現(xiàn)"抱團"現(xiàn)象（即聚陰離子纖維素接觸水后表面溶解凝膠成膜，使水很難滲透 進去，中間的聚陰離子纖維素接觸不到水被包成白色或微黃色團狀物），影響其溶解的均勻 性，影響到石油鉆井行業(yè)的使用效果和產(chǎn)能；目前，有的生產(chǎn)廠家采用了造粒的方法來達到 加快聚陰離子纖維素的溶解速度，但容易使產(chǎn)品外觀變黃，而且溶解速度也不是很理想，同 時在生產(chǎn)過程中也延長了生產(chǎn)時間，造成了產(chǎn)能下降。
[0004] 現(xiàn)有的纖維素增溶改性主要采用添加速溶劑或通過交聯(lián)改性。中國發(fā)明專利 CN1451687A公開了一種駿甲基纖維素軸的速溶劑。該方法是按重量配比將己二酵10%? 40 %和水60 %?90 %配成速溶劑，再按1 ;20?50的重量配比將速溶劑均勻噴灑在駿甲 基纖維素軸上，干燥后即得速溶型駿甲基纖維素軸。中國發(fā)明專利CN102093481A公開了 一種速溶駿甲基纖維素的制備方法。該方法的技術(shù)方案為：在巧式干燥機中加入含濕量為 30 %?60 %的含酒駿甲基纖維素、巧樣酸和己二酵的酒精溶液，于50?9(TC溫度下進行交 聯(lián)反應(yīng)得到速溶駿甲基纖維素，其中，己二酵的用量為精制棉重量的0. 8%?2%，巧樣酸 的用量為精制棉重量的0. 1%?1.0%。上述兩方案雖然能夠加快駿甲基纖維素的溶解速 度，但存在纖維素交聯(lián)不均勻，同批次產(chǎn)品中存在部分產(chǎn)品能速溶、部分產(chǎn)品不能速溶的問 題，而且采用CN102093481A的方法生產(chǎn)速溶纖維素需在高溫下進行交聯(lián)反應(yīng)，能耗較高， 且交聯(lián)反應(yīng)在真空巧式干燥機中進行，物料巧干時間長，限制了產(chǎn)量。因此，如何W-種低 成本低能耗的工業(yè)化方式，制備高質(zhì)量水平的速溶聚陰離子纖維素仍是本領(lǐng)域科研人員有 待解決的技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有的聚陰離子纖維素溶解時間長、易出現(xiàn) "抱團"現(xiàn)象、粘度釋放速度慢的缺陷，提供了一種聚陰離子纖維素及其制備方法。本發(fā)明 的聚陰離子纖維素的交聯(lián)改性在常溫下進行，物料在己醇水溶液中充分分散，交聯(lián)充分、均 勻，有效排除了干料、或半干料混合、交聯(lián)不均勻的問題，減少了生產(chǎn)過程中的能耗。
[0006] 本發(fā)明提供了一種速溶聚陰離子纖維素的制備方法，其包括如下步驟：
[0007] (1)將纖維素進行堿化處理，再進行離化處理后與己醇水溶液混合，然后調(diào)節(jié)抑， 控制抑在6. 5?8. 5,經(jīng)洗涂離也后，得到中間物料；
[0008] (2)將中間物料與己醇水溶液I混合，加入混合液A，在攬拌條件下常溫交聯(lián)反應(yīng) 30?80min ;所述混合液A由己二酵、酸性水溶液和己醇水溶液II混合而成，所述混合液A 中的己二酵用量為所述纖維素的重量的3 %?8 %，所述混合液A中的酸性水溶液為醋酸水 溶液和/或巧樣酸水溶液，所述酸性水溶液的用量為所述纖維素的重量的0. 1%?1. 5% ;
[0009] (3)將交聯(lián)反應(yīng)后的物料經(jīng)離也分離，干燥，烘干，粉碎，即得速溶聚陰離子纖維 素。
[0010] 步驟（1)中，所述纖維素為本領(lǐng)域常規(guī)使用的纖維素，較佳地為精制棉纖維素和/ 或木漿纖維素；所述精制棉纖維素的平均聚合度較佳地為> 1500,所述木漿纖維素的平均 聚合度較佳地為600?1200。
[0011] 步驟（1)中，所述堿化處理為本領(lǐng)域常規(guī)操作，較佳地采用下述步驟：先將質(zhì)量 濃度為45 %?50 %的氨氧化軸溶液和體積濃度為90 %?95 %的己醇水溶液加入到捏合 機中，攬拌5?lOmin，再將纖維素投入到捏合機中進行纖維素的堿化，控制投料時間5? lOmin，堿化反應(yīng)的時間30?60min，堿化反應(yīng)的溫度20?4(TC;所述氨氧化軸溶液中的氨 氧化軸與所述纖維素的重量比為0. 66?0. 76,所述己醇水溶液與所述纖維素的重量比為 1. 5 ?3. 0。
[0012] 步驟（1)中，所述離化處理為本領(lǐng)域常規(guī)操作，較佳地采用下述步驟；在所述堿化 處理結(jié)束后向捏合機內(nèi)加入混合液B，控制加料時間為30?50min，加完后攬拌5?20min， 升溫至78?83°C進行離化反應(yīng)，控制離化反應(yīng)時間40?90min ;所述混合液B包含氯己酸 和己醇水溶液，所述混合液B中的氯己酸與所述纖維素的重量比為0. 8?0. 92,所述混合液 B中的氯己酸占所述混合液B的重量的60%?75%，所述混合液B中的己醇水溶液的體積 濃度為95%。
[0013] 步驟（1)中，所述離化處理后較佳地經(jīng)過冷卻處理，所述冷卻處理較佳地將物料 冷卻至40?55 °C。
[0014] 步驟（1)中，所述己醇水溶液的體積濃度較佳地為60%?80%。
[0015] 步驟（1)中，所述調(diào)節(jié)抑較佳地采用鹽酸調(diào)節(jié)，所述鹽酸的質(zhì)量分數(shù)較佳地為 28%?33%。
[001引步驟（1)中，所述調(diào)節(jié)抑較佳地控制抑在6. 5?8. 0。
[0017] 步驟（2)中，所述己醇水溶液I的體積濃度較佳地為65 %?85%，所述己醇水溶 液I的總體積與所述纖維素的重量比較佳地為8:1?12:1。
[0018] 步驟（2)中，所述醋酸水溶液的質(zhì)量分數(shù)較佳地為20 %?30% ;所述巧樣酸水溶 液的質(zhì)量分數(shù)較佳地為21 %?32%。
[001引步驟（2)中，所述己醇水溶液II的體積濃度較佳地為60%?80%，所述己醇水溶 液II與所述纖維素的重量比較佳地為1:10?2:3。
[0020] 步驟（2)中，所述常溫為本領(lǐng)域技術(shù)術(shù)語，根據(jù)季節(jié)變化，所述常溫的溫度范圍一 般為15?35°C。
[0021] 步驟（2)中，所述交聯(lián)反應(yīng)一般在洗涂池中進行，所述洗涂池?zé)o特殊要求，能滿足 己醇水溶液和中間物料充分混合即可。
[002引步驟（1)和（2)中，所述己醇水溶液中的己醇可回收循環(huán)使化當(dāng)制備過程中所述 己醇水溶液的己醇量減少或濃度降低，不在本發(fā)明要求的濃度范圍內(nèi)時需及時補充己醇。
[0023] 步驟（3)中，所述離也分離為本領(lǐng)域常規(guī)操作，可采用邸式沉降離也機進行。
[0024] 步驟（3)中，所述干燥為本領(lǐng)域常規(guī)操作，較佳地采用真空干燥，所述真空干燥一 般在真空巧式干燥機中進行，所述真空干燥的真空度較佳地為-200pa?-400pa，所述真空 干燥的溫度較佳地為40?85C，所述真空干燥的巧干時間較佳地為50?80min。
[00巧]步驟（3)中，所述烘干為本領(lǐng)域常規(guī)操作，一般在流化床中進行，所述烘干的溫度 較佳地為95?120°C。
[0026] 步驟（3)中，所述粉碎為本領(lǐng)域常規(guī)操作。
[0027] 本發(fā)明還提供了一種由上述制備方法制得的速溶聚陰離子纖維素。
[0028] 本發(fā)明的速溶聚陰離子纖維素的粘度> 320mPa. S，具有中粘或高粘特性，在水中 的分散時間《30s，溶解釋放粘度時間為15?30min。本發(fā)明的聚陰離子纖維素取代度高、 溶解時間短、粘度釋放快，且同批次產(chǎn)品之間的交聯(lián)程度較均勻。
[0029] 根據(jù)本領(lǐng)域常識，聚陰離子纖維素是由天然纖維素經(jīng)化學(xué)改性而制得的水溶性纖 維素離類衍生物，其分子結(jié)構(gòu)與駿甲基纖維素軸（CMC)相同，因此，本發(fā)明的速溶聚陰離子 纖維素也即為速溶駿甲基纖維素軸，所述速溶聚陰離子纖維素制備方法也即為駿甲基纖維 素軸的制備方法。
[0030] 在符合本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實 例。
[0031] 本發(fā)明所用試劑和原料均市售可得。
[0032] 本發(fā)明的積極進步效果在于：
[0033] 1、本發(fā)明的速溶聚陰離子纖維素采用較大浴比的己醇水溶液，使聚陰離子纖維素 在己醇水溶液中充分分散和膨脹，同時用醋酸酸化己二酵，使己二酵更易均勻地與聚陰離 子纖維素進行交聯(lián)，所得速溶聚陰離子纖維素產(chǎn)品取代度高、交聯(lián)均勻，同批次產(chǎn)品能實現(xiàn) 全部速溶，且粘度釋放快。
[0034] 2、本發(fā)明的速溶聚陰離子纖維素的交聯(lián)反應(yīng)在常溫下進行，減少了生產(chǎn)過程中的 能耗，添加少量設(shè)備即可獲得性能優(yōu)越的速溶聚陰離子纖維素產(chǎn)品，大大簡化了工藝，降低 了成本，而且不會影響原有產(chǎn)能。
[0035] 3、本發(fā)明制備過程中的己醇均可回收利用，實現(xiàn)了綠色生產(chǎn)，且降低了成本，有利 于工業(yè)化生產(chǎn)。

【具體實施方式】
[0036] 下面通過實施例的方式進一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實 施例范圍之中。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，按照常規(guī)方法和條件，或按照商 品說明書選擇。
[0037] 下述實施例中：
[0038] 所使用的精制棉纖維素的平均聚合度> 1500,木漿纖維素的平均聚合度為600? 1200,所有原料均為市售。
[0039] 實施例1
[0040] (1)在攬拌條件下，將120kg聚合度為2400的精制棉纖維素加入到166kg質(zhì)量濃 度為49. 5%的氨氧化軸溶液和200kg體積濃度為92%的己醇水溶液中，投料時間7min，進 行堿化反應(yīng)，堿化溫度為25?3(TC，堿化時間為45min ;加入13化g混合液B，控制加料時間 30?35min，加完后攬拌15?20min，所述混合液B中氯己酸的質(zhì)量濃度為70%，己醇水溶 液的體積濃度為95% ;緩慢升溫至8(TC進行離化反應(yīng)，升溫時間為15min，離化反應(yīng)時間為 45min ;離化結(jié)束后冷卻至45?5(TC，將物料加入到體積濃度為70%的己醇水溶液中，用鹽 酸調(diào)節(jié)抑至6. 5?7. 0,經(jīng)過兩次洗涂，兩次離也，得到中間物料；
[0041] (2)將中間物料置于含有1440kg體積濃度為85%的己醇水溶液I的洗涂池中，力口 入混合液A，在攬拌條件下常溫交聯(lián)反應(yīng)80min ;所述混合液A由6kg己二酵、0. 12kg質(zhì)量 分數(shù)為20%?25%的醋酸水溶液和80kg體積含量為65%的己醇水溶液II混合而成；
[0042] (3)將交聯(lián)反應(yīng)后的物料經(jīng)離也機脫液，然后進入到巧式回收己醇，最后烘干粉 碎，得到白色或微黃色粉末，即為本發(fā)明的速溶聚陰離子纖維素。
[004引 實施例2
[0044] (1)在攬拌條件下，將120kg聚合度為2180的精制棉纖維素加入到179kg質(zhì)量濃 度為49. 0%的氨氧化軸溶液和200kg體積濃度為92%的己醇水溶液中，控制投料時間5? lOmin，進行堿化反應(yīng)，堿化溫度為20?25C，堿化時間為45min ;加入14化g混合液B，控制 加料時間40?45min，加完后攬拌10?15min，所述混合液B中氯己酸的質(zhì)量濃度為70%， 己醇水溶液的體積濃度為95% ;緩慢升溫至8(TC進行離化反應(yīng)，升溫時間為15min，離化反 應(yīng)時間為45min ;離化結(jié)束后冷卻至40?45°C，將物料加入到體積濃度為70%的己醇水溶 液中，用鹽酸調(diào)節(jié)抑至7. 0?7. 5,經(jīng)過兩次洗涂，兩次離也，得到中間物料；
[0045] (2)將中間物料置于含有1200kg體積濃度為80%的己醇水溶液I的洗涂池中，力口 入混合液A，在攬拌條件下常溫交聯(lián)反應(yīng)50min ;所述混合液A由3. 6kg己二酵、1. 2kg質(zhì)量 分數(shù)為25%?30%的醋酸水溶液和24kg體積含量為65%的己醇水溶液II混合而成；
[0046] (3)將交聯(lián)反應(yīng)后的物料經(jīng)離也機脫液，然后進入到巧式回收己醇，最后烘干粉 碎，得到白色或微黃色粉末，即為本發(fā)明的速溶聚陰離子纖維素。
[0047] 實施例3
[0048] (1)在攬拌條件下，將120kg聚合度為1560的精制棉纖維素加入到180kg質(zhì)量濃 度為48. 0%的氨氧化軸溶液和200kg體積濃度為92%的己醇水溶液中，控制投料時間5? lOmin，進行堿化反應(yīng)，堿化溫度為35?4(TC，堿化時間為45min ;加入14化g混合液B，控制 加料時間45?50min，加完后攬拌5?lOmin，所述混合液B中氯己酸的質(zhì)量濃度為68%， 己醇水溶液的體積濃度為95% ;緩慢升溫至8(TC進行離化反應(yīng)，升溫時間為15min，離化反 應(yīng)時間為45min ;離化結(jié)束后冷卻至50?55°C，將物料加入到體積濃度為70%的己醇水溶 液中，用鹽酸調(diào)節(jié)抑至7. 5?8. 0,經(jīng)過兩次洗涂，兩次離也，得到中間物料；
[0049] (2)將中間物料置于含有960kg體積濃度為70%的己醇水溶液I的洗涂池中，力口 入混合液A，在攬拌條件下常溫交聯(lián)反應(yīng)30min ;所述混合液A由9. 6kg己二酵、1. 8kg質(zhì)量 分數(shù)為23%?28%的醋酸水溶液和12kg體積含量為65%的己醇水溶液II混合而成；
[0050] (3)將交聯(lián)反應(yīng)后的物料經(jīng)離也機脫液，然后進入到巧式回收己醇，最后烘干粉 碎，得到白色或微黃色粉末，即為本發(fā)明的速溶聚陰離子纖維素。
[0051] 實施例4
[0052] (1)將實施例3中的纖維素原料改為聚合度為600的切成片的木漿纖維素，其余操 作與實施例3中步驟（1)相同；
[00閲 似與實施例3中似的操作步驟相同；
[0054] 做與實施例3中做的操作相步驟同。
[00巧]實施例5
[005引 （1)與實施例1中（1)的操作步驟相同；
[0057] (2)將中間物料置于含有1200kg體積濃度為65%的己醇水溶液I的洗涂池中，力口 入混合液A，在攬拌條件下常溫交聯(lián)反應(yīng)40min ;所述混合液A中有6kg己二酵、1. 8kg質(zhì)量 分數(shù)為27%?32%的巧樣酸水溶液和12kg體積含量為65%的己醇水溶液II混合而成； [00則 做與實施例1中做的操作步驟相同。
[0059] 實施例6
[0060] (1)在攬拌條件下，將120kg聚合度為2180的精制棉纖維素加入到162kg質(zhì)量濃 度為49. 0%的氨氧化軸溶液和180kg體積濃度為92%的己醇水溶液中，控制投料時間5? lOmin，進行堿化反應(yīng)，堿化溫度為20?25C，堿化時間為60min ;加入16化g混合液B，控制 加料時間40?45min，加完后攬拌10?15min，所述混合液B中氯己酸的質(zhì)量濃度為60%， 己醇水溶液的體積濃度為95% ;緩慢升溫至78C進行離化反應(yīng)，升溫時間為15min，離化反 應(yīng)時間為90min ;離化結(jié)束后冷卻至40?45°C，將物料加入到體積濃度為60%的己醇水溶 液中，用鹽酸調(diào)節(jié)抑至7. 0?7. 5,經(jīng)過兩次洗涂，兩次離也，得到中間物料；
[0061] (2)將中間物料置于含有1200kg體積濃度為65%的己醇水溶液I的洗涂池中，力口 入混合液A，在攬拌條件下常溫交聯(lián)反應(yīng)50min ;所述混合液A由3. 6kg己二酵、1. 2kg質(zhì)量 分數(shù)為25%?30%的醋酸水溶液和24kg體積含量為60%的己醇水溶液II混合而成；
[0062] (3)將交聯(lián)反應(yīng)后的物料經(jīng)離也機脫液，然后進入到巧式回收己醇，最后烘干粉 碎，得到白色或微黃色粉末，即為本發(fā)明的速溶聚陰離子纖維素。
[006引 實施例7
[0064] (1)在攬拌條件下，將120kg聚合度為1560的精制棉纖維素加入到190kg質(zhì)量濃 度為48. 0%的氨氧化軸溶液和360kg體積濃度為92%的己醇水溶液中，控制投料時間5? lOmin，進行堿化反應(yīng)，堿化溫度為35?4(TC，堿化時間為30min ;加入14化g混合液B，控制 加料時間45?50min，加完后攬拌5?lOmin，所述混合液B中氯己酸的質(zhì)量濃度為75%， 己醇水溶液的體積濃度為95% ;緩慢升溫至83C進行離化反應(yīng)，升溫時間為15min，離化反 應(yīng)時間為40min ;離化結(jié)束后冷卻至50?55C，將物料加入到體積濃度為80%的己醇水溶 液中，用鹽酸調(diào)節(jié)pH至7. 5?8. 0,經(jīng)過兩次洗涂，兩次離也，得到中間物料；
[0065] (2)將中間物料置于含有96化g體積濃度為70%的己醇水溶液I的洗涂池中，力口 入混合液A，在攬拌條件下常溫交聯(lián)反應(yīng)30min ;所述混合液A由9. 6kg己二酵、1. 8kg質(zhì)量 分數(shù)為21 %?26%的巧樣酸水溶液和12kg體積含量為80%的己醇水溶液II混合而成；
[0066] (3)將交聯(lián)反應(yīng)后的物料經(jīng)離也機脫液，然后進入到巧式回收己醇，最后烘干粉 碎，得到白色或微黃色粉末，即為本發(fā)明的速溶聚陰離子纖維素。
[0067] 實施例8
[006引（1)將實施例4中的纖維素原料改為聚合度為1200的切成片的木漿纖維素，其余 操作與實施例4中步驟（1)相同；
[006引 似與實施例4中似的操作步驟相同；
[0070] 做與實施例4中做的操作相步驟同。
[00川 對比例1
[0072] (1)在攬拌條件下，將120kg聚合度為2200的精制棉纖維素加入到179kg質(zhì)量濃 度為49. 0%的氨氧化軸溶液和200kg體積濃度為92%的己醇水溶液中，控制投料時間5? lOmin，進行堿化反應(yīng)，堿化溫度為25?3(TC，堿化時間為45min ;加入146kg混合液B，控 制加料時間40min，加完后攬拌15?20min，所述混合液B中氯己酸的質(zhì)量濃度為70%，己 醇水溶液的體積濃度為95% ;緩慢升溫至8(TC進行離化反應(yīng)，升溫時間為15min，離化反應(yīng) 時間為50min ;離化結(jié)束后冷卻至40?45°C，將物料加入到體積濃度為70%的己醇水溶液 中，用鹽酸調(diào)節(jié)抑至中性，經(jīng)過兩次洗涂，兩次離也，得到中間物料；
[0073] (2)將中間物料進入到巧式回收己醇，最后烘干粉碎，得到白色粉末，即得聚陰離 子纖維素。
[0074] 對比例2
[007引 （1)與實施例2中（1)的操作步驟相同；
[0076] (2)將中間物料置于含有1440kg體積濃度為70%的己醇水溶液的洗涂池中，加入 混合液C，在攬拌條件下常溫交聯(lián)反應(yīng)40min ;所述混合液C由6kg己二酵和12kg體積含量 為65 %的己醇水溶液混合而成；
[0077] 做與實施例3中做的操作步驟相同。
[0078] 對比例3
[007引 （1)與實施例1中（1)的操作步驟相同；
[0080] (2)將己二酵的質(zhì)量改成2.化g，其他按照實施例（2)中的步驟操作；
[008。 做與實施例1中做的操作步驟相同。
[0082] 對比例4
[008引 （1)與實施例5中（1)的操作步驟相同；
[0084] (2)將己二酵的質(zhì)量改成10. 5kg，其他按照實施例（2)中的步驟操作；
[00財 做與實施例5中做的操作步驟相同。
[008引 對比例5
[0087] 按照現(xiàn)有技術(shù)制備速溶聚陰離子纖維素，按重量配比將己二酵25%和水75%配 成速溶劑，取對比例1的聚陰離子纖維素粉末2(K)kg，再按1 ;35的重量配比將速溶劑均勻 噴灑在聚陰離子纖維素粉末上，并在雙螺旋混合機內(nèi)攬拌混合均勻后經(jīng)過干燥烘干后即 得。
[008引對比例6
[0089] 按照現(xiàn)有技術(shù)制備速溶聚陰離子纖維素：
[0090] (1)精制棉纖維素投料量為13化g，其余步驟同實施例1中（1)的操作步驟；
[0091] (2)中間物料進入真空巧式干燥機，經(jīng)測物料含濕量為48%，均勻噴淋加入含有 1. 3kg己二酵和0. 3kg質(zhì)量分數(shù)為20 %?30 %的醋酸的己醇水溶液50L，所使用的己醇水 溶液體積濃度為70%，在攬拌條件下65?7(TC交聯(lián)反應(yīng)60min ;
[009引 做與實施例1中做的操作步驟相同。
[009引效果實施例1
[0094] 測定實施例1?5和對比例1?6的粘度。所述粘度采用DNJ-79型旋轉(zhuǎn)粘度計 測定，測試溫度為2(TC，測試前先將聚陰離子纖維素配置成質(zhì)量分數(shù)為2%的水溶液，測試 結(jié)果見表1。
[009引效果實施例2
[0096] 測定實施例1?5和對比例1?6的取代度、抑值。所述取代度、抑值根據(jù)國家 標(biāo)準GB1904-2005進行分析。測試結(jié)果見表1。
[0097] 效果實施例3
[009引測定測定實施例1?5和對比例1?6的表觀粘度。所述表觀粘度的測試方法如 下：取358g的4%鹽水，加入35g KC1，將3. Og聚陰離子纖維素試樣加入到鹽水溶液中，用 多功能攬拌器攬拌20min，在室溫25C下靜置16小時，用FANN35黏度計測其在60化/min 時的讀數(shù)，讀數(shù)的1/2即為樣品的表觀粘度。測試結(jié)果見表1。
[009引效果實施例4
[0100] 巧IJ定測定實施例1?5和對比例1?6的溶解速度。所述溶解速度的測試方法如 下；控制溫度為25C ±0. 2C，在5砂鐘內(nèi)將3. Og聚陰離子纖維素加入到裝有350ml蒸觸 水的燒杯中，用玻璃棒輕輕攬拌《30砂，觀察聚陰離子纖維素產(chǎn)品在水中的分散和溶解情 況，若聚陰離子纖維素產(chǎn)品在水中能充分分散，溶液中沒有結(jié)塊狀現(xiàn)象或因交聯(lián)不均勻而 形成較小的包也料，且充分溶解后形成透明膠體，即為該聚陰離子纖維素產(chǎn)品的速溶性合 格，同時記錄聚陰離子纖維素產(chǎn)品在水中的分散時間和充分溶解后形成透明膠體所需時間 (即溶解釋放粘度時間）；如果溶液中有結(jié)塊狀現(xiàn)象，即為該聚陰離子纖維素產(chǎn)品的速溶性 不合格。測試結(jié)果見表1。
[0101] 表1實施例1?5和對比例1?6的檢測結(jié)果
[0102]

【權(quán)利要求】
1. 一種速溶聚陰離子纖維素的制備方法，其包括如下步驟： (1) 將纖維素進行堿化處理，再進行醚化處理后與乙醇水溶液混合，然后調(diào)節(jié)PH，控制 pH在6. 5?8. 5,經(jīng)洗滌離心后，得到中間物料； (2) 將中間物料與乙醇水溶液I混合，加入混合液A，在攪拌條件下常溫交聯(lián)反應(yīng)30? 80min ;所述混合液A由乙二醛、酸性水溶液和乙醇水溶液II混合而成，所述混合液A中的 乙二醛用量為所述纖維素的重量的3%?8%，所述混合液A中的酸性水溶液為醋酸水溶液 和/或檸檬酸水溶液，所述酸性水溶液的用量為所述纖維素的重量的〇. 1 %?1. 5% ; (3) 將交聯(lián)反應(yīng)后的物料經(jīng)離心分離，干燥，烘干，粉碎，過篩，即得速溶聚陰離子纖維 素。
2. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1)中，所述纖維素為精制棉纖維 素和/或木漿纖維素；所述精制棉纖維素的平均聚合度為> 1500,所述木漿纖維素的平均 聚合度為600?1200。
3. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1)中，所述堿化處理按照下述步 驟進行：先將質(zhì)量濃度為45 %?50 %的氫氧化鈉溶液和體積濃度為90 %?95 %的乙醇水 溶液加入到捏合機中，攪拌5?lOmin，再將纖維素投入到捏合機中進行纖維素的堿化，控 制投料時間5?lOmin，堿化反應(yīng)時間30?60min，堿化反應(yīng)溫度20?40°C ;所述氫氧化 鈉溶液中的氫氧化鈉與所述纖維素的重量比為〇. 66?0. 76,所述乙醇水溶液與所述纖維 素的重量比為1. 5?3. 0。
4. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1)中，所述醚化處理按照下述步 驟進行：在所述堿化處理結(jié)束后向捏合機內(nèi)加入混合液B，控制加料時間為30?50min，加 完后攪拌5?20min，升溫至78?83°C進行醚化反應(yīng)，控制醚化反應(yīng)時間40?90min ;所 述混合液B包含氯乙酸和乙醇水溶液，所述混合液B中的氯乙酸與所述纖維素的重量比為 0. 8?0. 92,所述混合液B中的氯乙酸占所述混合液B的重量的60 %?75%，所述混合液 B中的乙醇水溶液的體積濃度為95%。
5. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1)中，所述醚化處理后經(jīng)過冷卻 處理，所述冷卻處理為將物料冷卻至40?55°C ; 和/或，步驟⑴中，所述乙醇水溶液的體積濃度為60%?80% ; 和/或，步驟⑴中，所述調(diào)節(jié)pH采用鹽酸調(diào)節(jié)，所述鹽酸的質(zhì)量分數(shù)為28%?33%; 和/或，步驟⑴中，所述調(diào)節(jié)pH為控制pH在6. 5?8.0。
6. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟⑵中，所述乙醇水溶液I的體積 濃度為65%?85%,所述乙醇水溶液I的總體積與所述纖維素的重量比為8:1?12:1。
7. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（2)中，所述醋酸水溶液的質(zhì)量分 數(shù)為20 %?30% ;所述檸檬酸水溶液的質(zhì)量分數(shù)為21 %?32% ; 和/或，步驟（2)中，所述乙醇水溶液II的體積濃度為60%?80%，所述乙醇水溶液 II與所述纖維素的重量比為1:10?2:3。
8. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（3)中，所述干燥采用真空干燥，所 述真空干燥在真空耙式干燥機中進行，所述真空干燥的真空度為_200pa?_400pa，所述真 空干燥的溫度為40?85°C，所述真空干燥的耙干時間為50?80min。
9. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟⑶中，所述烘干的溫度為95? 12(TC。
10. -種如權(quán)利要求1?9任一項所述制備方法制得的速溶聚陰離子纖維素。
【文檔編號】C08B15/00GK104448010SQ201410606892
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】朱宏斌, 倪志青 申請人:上海長光企業(yè)發(fā)展有限公司