專利名稱:一種生產(chǎn)氨基甲酸纖維素的方法
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種氨基甲酸纖維素的生產(chǎn)方法，在本方法中，纖維素與輔助劑和尿素發(fā)生反應(yīng)。
與粘膠纖維素的應(yīng)用方式相同，氨基甲酸纖維素可被進(jìn)一步用作堿溶液，例如，在纖維、薄膜的制造中以及對(duì)紙產(chǎn)品進(jìn)行加固時(shí)，如在粘膠工藝過程中所做的那樣，把所述溶液再生為纖維素纖維。另一種可能是僅通過沉淀將其用作氨基甲酸纖維或薄膜。
背景技術(shù)：
用粘膠工藝從纖維素來生產(chǎn)纖維和薄膜已經(jīng)有一百多年的歷史。甚至在今天，幾乎所有基于纖維素的纖維都是用粘膠方法制得。這是一種已知的方法，其中最終產(chǎn)品的各種性能是通過改變?cè)牧虾凸に噮?shù)來獲得。然而，粘膠方法有明顯的缺點(diǎn)紡絲溶液的準(zhǔn)備包括繁重的工序，用于溶解的二硫化碳是有毒、易燃和可燃的，并且很難回收。此外，一些二硫化碳分解成硫化氫，這種氣體同樣有毒易爆。另外，粘膠溶液是一種不穩(wěn)定產(chǎn)物，因而不能作為中間產(chǎn)物來儲(chǔ)存，從生產(chǎn)開始到結(jié)束的每一步都不能被延遲，并且物質(zhì)要保持在較低的溫度。
許多人嘗試用更具生態(tài)性的方法來取代粘膠法。其中最有前途的一種方法是用尿素把纖維素轉(zhuǎn)化成氨基甲酸纖維素(例如，參見文獻(xiàn)D.Klemm等，Comprehensive Cellulose Chemisty，Wiley-VCH 1998)。盡管這種方法具有顯而易見的優(yōu)點(diǎn)并經(jīng)過多次嘗試，但是仍保持在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模。其原因包括以下幾點(diǎn)問題產(chǎn)品的均勻性、使用的有機(jī)輔助試劑(例如碳?xì)浠衔?和/或溶劑(一般為氨水)的回收和殘留、最終產(chǎn)物(主要是纖維)的性質(zhì)還不令人滿意、并且方法的操作費(fèi)用昂貴。
已知用以提供制造氨基甲酸纖維素的方法的嘗試是建立在把漿板浸泡在堿溶液里(堿化)的基礎(chǔ)之上的，在一些情況下，還包括加入氨水和/或其他溶劑或促進(jìn)劑。經(jīng)過堿化處理以后，將通過壓縮而部分干燥的漿狀物在尿素溶液中進(jìn)行處理，在尿素溶液中可以加入堿化劑，一般加入氨水和其他可能的溶劑或鹽。最后，尿素和漿狀物的反應(yīng)在一個(gè)烘箱中進(jìn)行，烘箱的溫度大約為130℃。這些方法需要最好的粘膠纖維素，其DP水平已被降低，例如，通過長期堿化處理或預(yù)先輻射。上面所述工藝過程中的例子列舉在專利FI 61033，EP 0402606和WO 00/08060中。
在美國專利2134825中給出了生產(chǎn)氨基甲酸纖維素的最早的方法之一。其使用了尿素和氫氧化鈉的水溶液，漿板首先在這種溶液中浸泡。浸泡后，沉淀和壓縮，然后反該物質(zhì)放在烘箱中烘干加熱，以實(shí)現(xiàn)尿素和纖維素之間的反應(yīng)。這篇專利提供了一些化學(xué)試劑來促進(jìn)吸收和降低溶液的膠凝化趨勢(shì)。這篇專利中還提出使用過氧化氫來降低溶液的粘度。然而，根據(jù)這個(gè)專利制造的漿狀物只有部分可溶，這樣就在溶液中留下大量未反應(yīng)的纖維堵塞紡絲噴嘴。這也許是由于取代不均勻引起的。
在所有已知的生產(chǎn)氨基甲酸纖維素的方法中，像傳統(tǒng)的漿狀物的堿化處理法一樣，都使用堿溶液(氫氧化鈉水溶液)來活化(溶脹)漿狀物。然而有一個(gè)例外，美國專利2134825實(shí)驗(yàn)了使用過氧化氫來活化漿狀物，溶液可加或不加氫氧化鈉，目的是降低溶液的粘度。
氨基甲酸纖維素在取代度為0.2-0.3時(shí)是堿可溶的。當(dāng)纖維素和尿素的混合物加熱到超過尿素的熔點(diǎn)(133℃)時(shí)，氨基甲酸纖維素開始生成。當(dāng)加熱時(shí)，尿素分解成異氰酸和氨，其反應(yīng)方程式如下NH2-CO-NH2→HN＝C＝O+NH3異氰酸非常活潑，它和纖維素的羥基反應(yīng)生成氨基甲酸酯的方程式如下Cell-OH+H-N-C＝O→Cell-O-CO-NH2可能發(fā)生的副反應(yīng)包括尿素和異氰酸反應(yīng)生成縮二脲，或者生成氰酸以及其他的異氰酸的聚合產(chǎn)物。
發(fā)明詳述本發(fā)明的目的是從所述美國專利2134825所述的工藝起點(diǎn)作為本發(fā)明工藝的開始，但是采用一種新的工藝技術(shù)來解決產(chǎn)品的質(zhì)量方面的問題，并提供一些參數(shù)來控制最終產(chǎn)品的性能。本發(fā)明也提供一種方法，采用這種方法，使用普通的便宜木漿就能得到高質(zhì)量的溶液和最終產(chǎn)物。為了達(dá)到這些目的，本發(fā)明的特征在權(quán)利要求
1中提出。在本發(fā)明的方法中，纖維素在高度干燥的物質(zhì)含量下就能和輔助劑和尿素反應(yīng)，并且不需要有機(jī)溶劑或其他輔助劑。在本方法中，化學(xué)物質(zhì)向纖維中的滲透、漿狀物的勻化、漿狀物結(jié)晶的減少、產(chǎn)物的DP調(diào)整還有部分地反應(yīng)進(jìn)行都通過機(jī)械操作來引起。反應(yīng)在烘箱中完成。本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施方式將在其他權(quán)利要求
中得到描述。
反應(yīng)所用的輔助劑是一種堿化劑，例如堿金屬的氫氧化物或過氧化氫。當(dāng)使用過氧化氫時(shí)，在加入液態(tài)尿素之前的漿狀物預(yù)處理中，過氧化氫能夠部分或全部替代堿金屬氫氧化物。
本發(fā)明所述的方法中，能夠在機(jī)械操作裝置中提高纖維素中輔助試劑和尿素的滲透。在機(jī)械操作下，纖維束被解體，纖維中的孔被打開，液體滲透到纖維中。輔助劑活化纖維并且有助于尿素的滲透。機(jī)械操作還用于漿狀物和化學(xué)物質(zhì)的混合物的均化。這種機(jī)械操作裝置特別地為篩壓機(jī)、輥壓混合機(jī)或擠出機(jī)。反應(yīng)是在含有液體的混合物中進(jìn)行的。例如，其在混合物中的含量少于40％，有利的含量小于30％，優(yōu)選含量小于25％，而最優(yōu)選小于22％。例如，在液體中，水的含量大于50％，有利地為大于70％，優(yōu)選地大于90％，最優(yōu)選液體全部為水。使用的纖維素可以是，例如，木漿、溶解的漿狀物或者棉絨。作為基礎(chǔ)材料的纖維素優(yōu)選為精研的纖維素(例如顆粒尺寸小于0.7mm)。顆粒大小是用在研磨中顆粒通過的篩子的篩孔尺寸來指示的。
工藝裝置是一種機(jī)械操作裝置。在該裝置中混合物被壓縮、摩擦和延伸很多次。特別的，操作裝置可以是篩壓機(jī)或者連續(xù)操作的輥壓混合機(jī)，或者是擠出機(jī)。由于在機(jī)械操作過程中產(chǎn)生和/或從系統(tǒng)外部引入的熱能，使得混合物的溫度能升高到一定程度，使實(shí)際的反應(yīng)能夠開始，并在該機(jī)械操作裝置中至少部分地進(jìn)行。特有的機(jī)械操作方法是，當(dāng)檢查單一纖維的移動(dòng)時(shí)，混合物中的纖維素纖維與其他成分一起必須通過相同的操作工序若干遍。
特別地，作為輔助劑的堿化劑可以是堿金屬氫氧化物，如氫氧化鈉。例如，堿化劑可以以水溶液和/或干燥狀態(tài)加到反應(yīng)混合物中。堿化劑可以在尿素之前加入，或者部分或全部和尿素同時(shí)加入。尿素可以以干燥狀態(tài)和/或水溶液狀態(tài)加入。液態(tài)物質(zhì)進(jìn)料時(shí)能夠在預(yù)混合裝置中被霧化，例如流化床混合器，然后在機(jī)械操作裝置中發(fā)生發(fā)應(yīng)。液體、尿素和輔助劑是以這樣的比例加入到纖維素中的混合物中的液體成分以上述相對(duì)低的起始水平加入，并在此水平下進(jìn)行吸收。部分尿素也可以以固態(tài)形式加入。
意外的是在加入液態(tài)尿素之前，在漿狀物的預(yù)處理中H2O2能完全徹底代替堿金屬氫氧化物，如氫氧化鈉。如果只加入尿素，生產(chǎn)氨基甲酸纖維素是不會(huì)成功的。特別地，意外的是當(dāng)使用H2O2時(shí)，尿素的最佳用量比使用NaOH時(shí)要低。此外，相對(duì)于漿狀物的過氧化氫使用量要比相應(yīng)的氫氧化鈉的使用量少。從上述內(nèi)容來看，本方法的效率更高，化學(xué)物的消耗更少，并且洗滌中用于循環(huán)的材料更少。綜合來看，這些將彌補(bǔ)H2O2的價(jià)格較高的因素，因此總的費(fèi)用要低于使用氫氧化鈉時(shí)的生產(chǎn)費(fèi)用。對(duì)本方法生產(chǎn)的氨基甲酸纖維素的NMR和IR分析顯示氨基甲酸纖維素與用NaOH處理漿狀物的情況下生產(chǎn)的氨基甲酸纖維素是一樣的。與在已知的纖維素工藝技術(shù)(初級(jí)漂白)中相同，過氧化氫的作用是降低漿狀物的DP值。DP值用以下兩種方法控制一方面靠H2O2的使用量，另一方面靠機(jī)械操作的程度。
在本發(fā)明的方法中，堿化劑完全被過氧化氫替代，與使用氫氧化鈉的情況下一樣，化學(xué)物向纖維的滲透可在機(jī)械操作裝置中提高。這樣獲得的溶液至少也與使用氫氧化鈉的情況下的溶液具有相同的高質(zhì)量。意外的是，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)依靠過氧化物活化的漿狀物，在加入一定劑量的化學(xué)試劑后，直接放入到反應(yīng)烘箱里，不用機(jī)械操作仍能獲得可應(yīng)用的溶液。用這種方法得到的溶液能夠在允許殘余少量纖維的情況下使用。
過氧化氫可以在尿素之前加入，也可以部分或全部和尿素同時(shí)加入，可以以水溶液的形式加入。加入的液態(tài)物質(zhì)可以在混合裝置中，例如流化床混合器，以霧化形式提供，隨后，進(jìn)行機(jī)械操作(如果需要的話)，并且在機(jī)械操作裝置中進(jìn)行部分反應(yīng)。加入的液體的量低于在相同的方法中使用堿化劑時(shí)加入的量；即混合物中液體的量少于40％，有利地低于30％，優(yōu)選少于25％，最優(yōu)選為低于22％。例如，液體中水的含量高于50％，有利地高于70％，優(yōu)選高于90％，最優(yōu)選全部為水。使用的纖維素可以是，例如，木質(zhì)纖維素、溶解漿狀物或者棉絨。作為起始材料的纖維素優(yōu)選為精研的纖維素(例如顆粒尺寸小于0.7mm)。相對(duì)于纖維素干重的過氧化氫用量一般最少為1％，優(yōu)選為1-12％。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，機(jī)械操作裝置是篩壓機(jī)或輥壓混合機(jī)，這種裝置在使用中非常可靠并且不會(huì)像擠出機(jī)那樣容易堵塞。
在篩壓機(jī)中，漿狀物被壓縮通過通道。旋轉(zhuǎn)輥一般作壓縮用。壓縮的效率取決于通道的直徑和長度、每單位面積通道的個(gè)數(shù)，以及通道基體上漿狀物承受的壓力。這樣的裝置有很多種。通道基體可以是旋轉(zhuǎn)的并且位于壓力輥下面，壓力輥安置在固定的輪軸上?？梢杂袔讉€(gè)輥。壓力輥也可以在圓柱形的旋轉(zhuǎn)基體里面。如果需要，基體或輥可以被加熱或冷卻。
輥壓混合機(jī)由兩個(gè)互相反轉(zhuǎn)的輥組成。將要被混合的漿狀物進(jìn)入輥所形成的夾縫里，其中漿狀物成墊塊狀粘附在一個(gè)輥的表面并且在夾縫里擠壓幾次。在連續(xù)操作的輥壓混合機(jī)里，漿狀物從夾縫的一端進(jìn)入，漿狀物墊塊被傳送到夾縫的另一端。為了便于傳送，輥上可以配有淺的螺紋凹槽或低的螺紋背脊，輥可以朝出口端傾斜，或者輥的旋轉(zhuǎn)速度有差別。對(duì)輥表面材料的選擇要能夠使?jié){狀物以均勻的墊塊附著在所希望附著的輥上。如果需要，一個(gè)或兩個(gè)輥能夠被加熱或冷卻。
在本發(fā)明的一個(gè)方面中，當(dāng)進(jìn)行機(jī)械操作時(shí)，漿狀物要通過機(jī)械操作裝置若干次，例如2到10次，如4到6次。在篩壓機(jī)中，漿狀物經(jīng)過幾次壓縮后，可以更換篩板或相繼使用兩個(gè)不同的篩壓機(jī)。
在本發(fā)明的一個(gè)方面中，全部的工藝時(shí)間少于30分鐘，有利地少于20分鐘，優(yōu)選地少于15分鐘，最優(yōu)選少于10分鐘。預(yù)混合時(shí)間為，例如，少于30分鐘，優(yōu)選少于15分鐘，最優(yōu)選為少于10分鐘。干燥和反應(yīng)時(shí)間將隨著溫度而定，因?yàn)楫?dāng)溫度更高時(shí)，時(shí)間能夠減少。
在本發(fā)明的方法中，例如氨水、有機(jī)溶劑或者其他的輔助劑將不需要。作為介質(zhì)的水和化學(xué)物一起加入到系統(tǒng)中。由于較高的干物質(zhì)含量，混合物在機(jī)械操作之后能夠直接進(jìn)入到一個(gè)烘箱或類似裝置中升高溫度進(jìn)行反應(yīng)，而不需要干燥這個(gè)中間步驟。
當(dāng)過氧化氫作為輔助劑時(shí)，機(jī)械操作就不是必須的，是否需要取決于用途。在這種情況下，如上所述，反應(yīng)混合物中液體的含量(水的含量)要低。在低液體含量的狀況下經(jīng)過給定時(shí)間的吸收后，混合物不經(jīng)機(jī)械操作就直接進(jìn)入到烘箱中進(jìn)行反應(yīng)。



下面將對(duì)本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。附圖是該描述的一部分，在這些圖中圖1是一種篩壓機(jī)的三個(gè)橫截面視圖，本發(fā)明所描述的化學(xué)發(fā)應(yīng)可在其中進(jìn)行。
圖2是一種連續(xù)式輥壓混合機(jī)的俯視圖和側(cè)視圖，本發(fā)明所描述的化學(xué)反應(yīng)可在其中進(jìn)行。
對(duì)本發(fā)明若干實(shí)施方式的詳細(xì)描述在圖1中，篩壓機(jī)1裝備有傳動(dòng)軸3，傳動(dòng)軸位于固定的槽2里，傳動(dòng)軸上有一水平的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，在其兩端連有輥4。在槽的底部是篩板基體5，當(dāng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)輥相對(duì)篩板轉(zhuǎn)動(dòng)。篩板基體是可替換的。槽的側(cè)面與篩板組成一個(gè)外套，通過它傳熱介質(zhì)能夠被導(dǎo)入。輥上同樣可以裝上傳熱裝置。旋轉(zhuǎn)的輥擠壓通過篩板基體上的開口進(jìn)入到槽中的漿狀物，在篩板的上方漿狀物被壓成小球狀。擠壓效率取決于通道的長度和直徑，以及每單位面積上通道的數(shù)量，也與輥對(duì)篩板上的漿狀物壓力的大小有關(guān)。
圖2中顯示的輥壓混合機(jī)6包括兩個(gè)反向旋轉(zhuǎn)的相鄰的輥摩擦輥7和漿狀物輥8。要被壓縮的材料粘附在漿狀物輥的表面上，當(dāng)輥轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，原料在兩輥之間的夾縫里被擠壓若干次。輥上有螺紋凹槽，可以把所述材料送到夾縫的另一端。輥上還配備有傳熱裝置。
在下面的實(shí)施例中將使用不同的配方，并且使用篩壓機(jī)作為機(jī)械操作的方法。它們的共同點(diǎn)在于化學(xué)配料在流化床混合器中被成批地制備。漿狀物可能需要冷卻，這取決于在配料中或配料后所使用的化學(xué)物。操作裝置也是可加熱或可冷卻的。篩板壓縮機(jī)的作用在于通過若干次擠壓使?jié){狀物變得均勻，并且進(jìn)行部分化學(xué)反應(yīng)。根據(jù)需要達(dá)到的特性(DP，粘度，濾渣)來優(yōu)化上述操作。
通過不同方法分析堿溶的氨基甲酸纖維素可以評(píng)價(jià)工藝過程的質(zhì)量。根據(jù)情況，可以使用以下部分或全部方法
1)聚合度(DP)，用來評(píng)估最終產(chǎn)品(纖維和膜)的機(jī)械和物理性能，并可以作為用于工藝過程中質(zhì)量控制的指標(biāo)。如果應(yīng)用中限制粘度水平，則DP越高，使用的溶液就必須越稀。在每個(gè)方案中，都必須分別找到最佳的DP水平和纖維素含量。通常，在生產(chǎn)粘膠纖維素時(shí)，所需的DP水平在200-400范圍內(nèi)。這里使用根據(jù)SCAN-CM 1599標(biāo)準(zhǔn)的方法來確定DP。在本方法中，基于經(jīng)驗(yàn)(例如參見，J.Gullichsen，H.Paulapuro，Papermaking Science and Technology，F(xiàn)apet 2000)，根據(jù)測定的粘度比來評(píng)估DP。
2)阻塞指標(biāo)Kw(過濾殘留)，代表溶液中不溶物的含量。這是溶液質(zhì)量的常用指標(biāo)，特別是纖維噴嘴阻塞趨勢(shì)的指標(biāo)。這個(gè)分析是根據(jù)H.Sihtola的文獻(xiàn)(Paperi ja puu 44(1962)5，295-300)進(jìn)行的。應(yīng)該說明，在一定程度上，所得結(jié)果依賴于過濾材料的類型。不再使用上述文獻(xiàn)中提到的過濾器，而是尋找一種與其類型相當(dāng)?shù)倪^濾器。經(jīng)過多次測試，我們確定使用520B型紙基過濾器，其由Schleicher&Schnell生產(chǎn)。從纖維使用的角度來看，通常認(rèn)為Kw＜2000的溶液是良好的。
3)溶液的氮素含量，用于表明取代度。取代度是指一個(gè)葡萄糖單元上取代基的平均數(shù)量。關(guān)于此點(diǎn)，VTT BEL(Tecator提供)的Kjeltek裝置可以用來確定氮素含量。如果氨基甲酸纖維素不是再生的，而只是沉積的，氮素也會(huì)留在最終產(chǎn)品中。因此得到的產(chǎn)品與基于粘膠的產(chǎn)品比較，其性能，如生物降解性，就會(huì)不同。
4)氨基甲酸化紙漿的純度，通過洗滌并測定殘留物含量來分析。
5)溶液粘度，通過傳統(tǒng)的ball方法(見Sihtola的文獻(xiàn))和/或Brookfield粘度測定儀來測定。從工藝過程(通常指噴嘴流量和漿狀物傳送)來看，控制粘度是必要的，這在DP分析中也提到過了。另外，粘度對(duì)溶解混合器的操作是有影響的溶液粘度越高，為獲得良好的分散，就需要越高的混合效率和/或更佳的混合器構(gòu)造。
6)溶液的纖維殘留，通過主觀范圍1-5用顯微鏡評(píng)價(jià)，其中1沒有纖維的澄清溶液，并且5含有大量整纖維、纖維團(tuán)和/或類膠體結(jié)構(gòu)的渾濁溶液。
除特別說明，本實(shí)施例中的百分比是重量百分比。
實(shí)施例1-15
在實(shí)施例1-7中，使用了三種不同的漿狀物類型以及不同的NaOH量和尿素含量。機(jī)械操作采用多次篩壓。
化學(xué)物在流化床型的混合器中配料，在配料時(shí)，漿狀物一直在運(yùn)動(dòng)，化學(xué)物以霧化形式添加，以獲得盡可能高的均勻性?；瘜W(xué)物(堿化劑和尿素)分別逐次加入。尿素以水溶液加入，并保持表中給出的總水分含量。NaOH以水溶液形式加入。纖維素是精研過的木漿。
通過持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的篩板裝置來進(jìn)行篩板操作，其中通過一個(gè)雙螺旋加料器加料。加料速度的確定要能使輥的前部、頂部和側(cè)面沒有物質(zhì)累積，而所有添加的物質(zhì)都能夠擠壓通過基體上的孔。在基體出口一側(cè)，物質(zhì)被切割機(jī)切成細(xì)粒。外套可以通過外部水循環(huán)冷卻。
篩板擠壓的工藝和運(yùn)行參數(shù)


以下表1包括不同實(shí)驗(yàn)的漿狀物類型(初始漿狀物的DP值)，添加物質(zhì)量(相對(duì)于漿狀物干重的化學(xué)物)，計(jì)算的總水分含量，經(jīng)過篩板操作的次數(shù)。
表1氨基甲酸纖維素的生產(chǎn)，堿金屬氫氧化物作為輔助劑




經(jīng)過上述處理，反應(yīng)在烘箱中完成，溫度T＝140℃，停留時(shí)間t＝4h，然后用圓盤精研機(jī)精制。精制后，粉末溶解在NaOH水溶液中，溶液的最終濃度中NaOH為9.6重量％。所得氨基甲酸纖維素的性質(zhì)列于表2。
表2采用實(shí)施例1-7中的方法獲得的氨基甲酸纖維素的性質(zhì)


在實(shí)施例8-15中，使用同一類型的溶解漿狀物，比較了基于NaOH和H2O2的配方。使用了不同NaOH、H2O2量和尿素含量。機(jī)械操作采用篩板擠壓，其運(yùn)行參數(shù)與實(shí)施例1-7相同，除了循環(huán)次數(shù)為10次。
化學(xué)物通過間歇式流化床配料，在配料時(shí)，漿狀物一直在運(yùn)動(dòng)，且化學(xué)物以霧化形式添加，以獲得盡可能高的均勻性。化學(xué)物都逐次以不同濃度的水溶液添加，先加H2O2或NaOH，然后加尿素，以獲得表中所給的總水分含量。
以下的表3給出了不同的實(shí)驗(yàn)的配方。所有實(shí)驗(yàn)的漿狀物類型是一樣的(軟木溶解木漿，DP1900，精研到0.3mm尺寸)。表中給出了化學(xué)物添加量(相對(duì)于漿狀物單獨(dú)的干重)和基于混合物總量計(jì)算的總水分含量。
表3實(shí)施例實(shí)驗(yàn)中的配料比，堿金屬氫氧化物或過氧化氫作為輔助劑。實(shí)施例8-11是NaOH配方，實(shí)施例12-15是H2O2配方。


經(jīng)過以上處理，反應(yīng)在烘箱中完成。溫度T＝135℃，停留時(shí)間t＝4h，最后用圓盤精研機(jī)精制。氨基甲酸纖維素的性質(zhì)列于表4。
表4，實(shí)施例實(shí)驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果分析




本發(fā)明并不限于上而所描述的實(shí)施例，而是可以在權(quán)利要求
書所述的發(fā)明思想范圍內(nèi)進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)氨基甲酸纖維素的方法，該方法中輔助劑和尿素被吸收到纖維素中，并且纖維素與尿素間的反應(yīng)在包含纖維素、液體、輔助劑和尿素的混合物中進(jìn)行，其特征在于混合物中的液體含量小于40％且液體中水的含量大于50％，并且，通過對(duì)混合物進(jìn)行機(jī)械操作的方式增強(qiáng)纖維素對(duì)輔助劑和尿素的吸收，和/或至少部分地進(jìn)行纖維素和尿素的反應(yīng)，其中所述的機(jī)械操作是以對(duì)混合物成分重復(fù)操作的方式進(jìn)行的，而所述對(duì)混合物成分重復(fù)操作是通過對(duì)混合物進(jìn)行壓縮、摩擦和延伸多次進(jìn)行的。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于混合物中的液體含量小于30％。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于混合物中的液體含量小于25％。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于混合物中的液體含量小于22％。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于輔助劑是堿化劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的方法，其特征在于堿化劑是氫氧化鈉。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于輔助劑是過氧化氫。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于混合物在兩個(gè)相互運(yùn)動(dòng)的表面之間進(jìn)行操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的方法，其特征在于在操作中，混合物受到擠壓穿過其中一個(gè)表面中的開口。
10.根據(jù)權(quán)利要求
9所述的方法，其特征在于所述操作在篩壓機(jī)(1)中進(jìn)行。
11.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的方法，其特征在于，通過使混合物經(jīng)過由兩個(gè)輥(7，8)所形成的縫隙來進(jìn)行操作。
12.根據(jù)權(quán)利要求
11所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)輥的表面具有凹槽。
13.根據(jù)權(quán)利要求
8的方法，其特征在于同一混合物在相互運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)表面間循環(huán)多次。
14.根據(jù)權(quán)利要求
1-4中任意一項(xiàng)的方法，其特征在于，液體中水的含量大于70％。
15.根據(jù)權(quán)利要求
1-4中任意一項(xiàng)的方法，其特征在于，液體中水的含量大于90％。
16.根據(jù)權(quán)利要求
1-4中任意一項(xiàng)的方法，其特征在于，全部液體為水。
17.根據(jù)權(quán)利要求
1-4中任意一項(xiàng)的方法，其特征在于，輔助劑和尿素水溶液以使液體物質(zhì)以霧化形式加入的方式預(yù)混合到纖維素中。
18.根據(jù)權(quán)利要求
17所述的方法，其特征在于預(yù)混合在流化床混合器中進(jìn)行。
19.根據(jù)權(quán)利要求
1-4中任意一項(xiàng)的方法，其特征在于，機(jī)械操作時(shí)間小于30分鐘。
20.根據(jù)權(quán)利要求
19的方法，其特征在于，機(jī)械操作時(shí)間小于20分鐘。
21.根據(jù)權(quán)利要求
19的方法，其特征在于，機(jī)械操作時(shí)間小于15分鐘。
22.根據(jù)權(quán)利要求
19的方法，其特征在于，機(jī)械操作時(shí)間小于10分鐘。
23.根據(jù)權(quán)利要求
1-4中任意一項(xiàng)的方法，其特征在于纖維素是木質(zhì)纖維素或溶解漿狀物或棉絨。
24.根據(jù)權(quán)利要求
1-4中任意一項(xiàng)的方法，其特征在于將纖維素精研到顆粒尺寸＜2mm。
25.根據(jù)權(quán)利要求
24的方法，其特征在于將纖維素精研到顆粒尺寸小于1mm。
26.根據(jù)權(quán)利要求
24的方法，其特征在于將纖維素精研到顆粒尺寸小于0.7mm。
27.根據(jù)權(quán)利要求
1-4中任意一項(xiàng)的方法，其特征在于在操作中，通過外部的加熱或冷卻介質(zhì)的循環(huán)對(duì)混合物溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種氨基甲酸纖維素的生產(chǎn)方法。本方法中，輔助劑和以溶液形式，也可能是固體形式的尿素被吸收到纖維素中，纖維素和尿素之間的反應(yīng)在含有纖維素、液體、輔助劑和尿素的混合物中進(jìn)行。輔助劑和尿素向纖維素中的吸收和纖維素與輔助劑的反應(yīng)至少有部分是在操作設(shè)備中進(jìn)行的。根據(jù)本發(fā)明，生產(chǎn)氨基甲酸纖維素可以不使用氨水、有機(jī)溶劑或其他輔助劑，而只使用少量的水作為介質(zhì)。
文檔編號(hào)C08B15/00GKCN1332982SQ03802908
公開日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2003年1月29日
發(fā)明者K·瓦爾塔, E·西沃寧 申請(qǐng)人:瓦爾蒂翁特克尼里倫圖基穆斯克斯庫斯公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan