用于生產(chǎn)纖維素醚的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)纖維素醚的方法，所述纖維素醚將用作(例如)藥物或食物的粘合劑，崩解劑，用于各種溶劑的增稠劑，用于建筑材料的保水助劑，擠塑中的粘合劑，懸浮液穩(wěn)定劑。該方法包含干燥步驟。
【背景技術(shù)】
[0002]作為最終產(chǎn)物的纖維素醚通常通過(guò)包含以下的步驟獲得:將堿金屬氫氧化物吸附到纖維素上以形成堿纖維素，使該堿纖維素與烷基化劑或羥基化劑反應(yīng)，任選地通過(guò)添加酸來(lái)中和，以及隨后洗滌、脫水、干燥和研磨。
[0003]取決于脫水步驟中的脫水程度，濕纖維素醚從柔軟泥狀變成堅(jiān)硬餅狀，并且有粘合性和內(nèi)聚性。為了干燥這種泥狀或餅狀材料，通常采用如JP2010-132920A中所示的熱效率優(yōu)良的導(dǎo)熱傳遞型槽式攪動(dòng)干燥器或可有效干燥粘合性材料的對(duì)流熱傳遞型氣動(dòng)式干燥器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在其水含量增加時(shí)，上述濕水溶性纖維素醚變得更具粘性。在槽式攪動(dòng)干燥器中，水含量大于按重量計(jì)50%的纖維素醚附著至干燥器的內(nèi)部的熱傳遞部。熱傳遞區(qū)域的減小降低干燥器的干燥能力，并且另外地，過(guò)度干燥的沉積物被不規(guī)則地分離并且作為污染物混合到產(chǎn)物中，從而劣化產(chǎn)物的品質(zhì)。在氣動(dòng)干燥器中，所需的高功率使干燥成本高，并且水含量70至80%或更多的濕水溶性纖維素醚附著至干燥器或連接管的內(nèi)部，從而使穩(wěn)定連續(xù)操作困難。
[0005]鑒于上述，已進(jìn)行本發(fā)明。本發(fā)明的目的為提供一種用于生產(chǎn)纖維素醚的方法，其包含干燥步驟，該干燥步驟不僅能夠連續(xù)干燥濕水溶性纖維素醚而且能夠連續(xù)干燥任何高粘性濕纖維素醚，并且干燥器的內(nèi)部無(wú)粘合性生長(zhǎng)和固體化并且具有高穩(wěn)定性和良好熱效率。
[0006]作為發(fā)明人對(duì)上述目的深入研究的結(jié)果，已意外地發(fā)現(xiàn)，旋轉(zhuǎn)型通流干燥器可以高熱效率連續(xù)并穩(wěn)定干燥高粘性濕纖維素醚，并且干燥器的內(nèi)部無(wú)高粘性濕纖維素的粘合性生長(zhǎng)和固體化，從而完成本發(fā)明。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于生產(chǎn)纖維素醚的方法，其包含在旋轉(zhuǎn)型通流干燥器中干燥水含量大于按重量計(jì)50%的濕纖維素醚的步驟。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，具有高水含量并因此具有高粘性的濕纖維素醚可經(jīng)受穩(wěn)定連續(xù)干燥處理而在干燥器的內(nèi)部無(wú)濕纖維素醚的粘合性生長(zhǎng)和固體化。這穩(wěn)定了產(chǎn)物的品質(zhì)，因?yàn)榭勺柚箒?lái)源于過(guò)度干燥沉積物的污染物混合到產(chǎn)物中。另外，在停止操作包括干燥器的系統(tǒng)時(shí)頻繁清洗干燥器的內(nèi)部以從其中移除粘合性沉積物變得不必要。因此，操作速率可有改進(jìn)并且可減小由于移除沉積物所致的產(chǎn)物的處置損耗。另外，可減少在非所需情況下在干燥器中的沉積物移除操作以及工作人員的負(fù)擔(dān)。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為根據(jù)本發(fā)明的用于干燥纖維素醚的旋轉(zhuǎn)型通流干燥器的示意性側(cè)視圖；和
[0010]圖2為沿圖1的線條X-X截取的示意性剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]接下來(lái)將描述本發(fā)明的實(shí)施方案，但在不脫離本發(fā)明的技術(shù)概念的范圍的情況下，可修改所述實(shí)施方案。下文將詳細(xì)描述本發(fā)明。
[0012]待干燥的濕纖維素醚無(wú)具體限制，只要其為水含量大于按重量計(jì)50%、優(yōu)選水含量大于按重量計(jì)50%但不大于按重量計(jì)90%或更低的纖維素醚。纖維素醚的實(shí)例包括水溶性纖維素醚，例如烷基纖維素、羥烷基纖維素和羥烷基烷基纖維素，并且還包括低取代羥基丙基纖維素，所述低取代羥基丙基纖維素不溶于水，由所吸收水溶脹，并且具有按重量計(jì)5至16%的羥基丙氧基取代度。
[0013]濕纖維素醚的水含量可通過(guò)《日本藥典的一般試驗(yàn)》(General Tests of TheJapanese Pharmacopoeia)第十六版中的“干燥失重測(cè)試”測(cè)定。水含量并非水占纖維素醚的百分比，而是水占水和纖維素醚的總和的百分比。
[0014]濕纖維素醚優(yōu)選通過(guò)一種用于生產(chǎn)纖維素醚的方法來(lái)獲得，所述方法包含:使?jié){柏與堿金屬氫氧化物反應(yīng)以獲得堿纖維素的步驟；使堿纖維素與醚化劑反應(yīng)以獲得粗制纖維素醚的步驟，添加酸來(lái)中和所述粗制纖維素醚的任選步驟；以及洗滌和脫水所述任選中和的粗制纖維素醚的一個(gè)或多個(gè)步驟。為了干燥如此獲得的所述濕纖維素醚，可優(yōu)選使用旋轉(zhuǎn)型通流干燥器。因此，用于生產(chǎn)纖維素醚的方法可還包含干燥用旋轉(zhuǎn)型通流干燥器如此獲得的所述濕纖維素醚的后續(xù)步驟。
[0015]纖維素醚通常通過(guò)包含以下步驟的方法來(lái)生產(chǎn):使原材料漿柏與堿金屬氫氧化物反應(yīng)以獲得堿纖維素，使堿纖維素與醚化劑反應(yīng)，后續(xù)洗滌和脫水(洗滌/脫水)，以及干燥。干燥的步驟之后可進(jìn)行研磨的任選步驟。
[0016]作為漿柏，可使用那些通常可用作纖維素醚的原材料，例如木材漿柏和棉絨漿。該漿柏可能為漿柏片材、漿柏碎肩和漿柏粉末的任何形式。
[0017]用于生產(chǎn)堿纖維素的方法可包括一種包含在攪拌下向漿柏粉末逐滴添加或噴灑堿金屬氫氧化物溶液的步驟的方法，和一種包含在堿金屬氫氧化物溶液中浸沒(méi)呈片材或碎肩形式的漿柏以及脫水所述浸沒(méi)漿柏的步驟的方法。
[0018]堿金屬氫氧化物溶液無(wú)具體限制，只要其可將漿柏轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的堿纖維素。從經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)來(lái)看，氫氧化鈉或氫氧化鉀的水溶液是優(yōu)選的。
[0019]如此獲得的堿纖維素與醚化劑反應(yīng)以獲得粗制纖維素醚?？捎糜谏a(chǎn)纖維素醚的醚化劑是已知的并且無(wú)具體限制。醚化劑的實(shí)例包括烷基鹵，例如甲基氯和乙基氯，和環(huán)氧烷，例如環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷。
[0020]因?yàn)樽鳛閴A纖維素與醚化劑之間反應(yīng)產(chǎn)物的粗制纖維素醚含有副產(chǎn)物，例如鹽、甲醇和丙二醇，其用水、優(yōu)選70至100°C的熱水和大氣壓或更高的蒸汽中的至少一種的來(lái)洗滌，并且脫水。通常通過(guò)使用連續(xù)旋轉(zhuǎn)壓力過(guò)濾器、連續(xù)水平真空式過(guò)濾器、水平臺(tái)式過(guò)濾器和水平帶式過(guò)濾器中的至少一種結(jié)合壓力式脫水機(jī)、真空式脫水機(jī)、離心式脫水機(jī)和壓縮式脫水機(jī)中的至少一種，連續(xù)進(jìn)行洗滌和脫水。
[0021]從纖維素醚的性質(zhì)、洗滌和脫水機(jī)器的處理容量等等的觀點(diǎn)來(lái)看，在洗滌和脫水的一個(gè)或多個(gè)步驟之后的濕纖維素醚的水含量就水溶性纖維素醚而言通常大于按重量計(jì)50 %但不大于按重量計(jì)90 %，并且就低取代羥基丙基纖維素而言通常大于按重量計(jì)60 %但不大于按重量計(jì)90%。
[0022]取決于脫水的程度，在洗滌和脫水的一個(gè)或多個(gè)步驟之后的含有纖維的濕纖維素醚從軟泥形式改變?yōu)橛诧炐问?。在水含量增加時(shí)，濕纖維素醚變得更有粘性、更有纖維性和具有強(qiáng)烈內(nèi)聚性。
[0023]當(dāng)濕纖維素醚為低取代羥基丙基纖維素時(shí)，在使堿纖維素與醚化劑反應(yīng)以獲得粗制低取代羥基丙基纖維素的步驟之后和在洗滌和脫水粗制低取代羥基丙基纖維素的一個(gè)或多個(gè)步驟之前，優(yōu)選包含通過(guò)添加酸如乙酸或鹽酸來(lái)中和粗制低取代羥基丙基纖維素中剩余的堿的步驟。
[0024]接著，將解釋旋轉(zhuǎn)型通流干燥器。旋轉(zhuǎn)型通流干燥器已知為能夠均一地而不會(huì)不均勻地干燥粘合性材料的干燥器的實(shí)例。旋轉(zhuǎn)型通流干燥器通常可用于干燥粒狀、小團(tuán)塊狀或薄片狀材料。因此，由于在旋轉(zhuǎn)型通流干燥器的轉(zhuǎn)筒中滾動(dòng)，預(yù)期泥狀或餅狀、纖維性和強(qiáng)粘合性材料如濕纖維素醚如雪球般變成大團(tuán)塊。因此，預(yù)期到不充分干燥或不均勻干燥。然而，本發(fā)明人已意外地發(fā)現(xiàn)，旋轉(zhuǎn)型通流干燥器使得有可能穩(wěn)定地以高熱效率進(jìn)行強(qiáng)粘性濕纖維素醚的連續(xù)干燥，并同時(shí)阻止纖維素醚在干燥器的內(nèi)部的粘合性生長(zhǎng)和固體化。
[0025]旋轉(zhuǎn)型通流干燥器為對(duì)流熱傳遞型干燥器，并且通過(guò)使熱空氣流過(guò)材料使水或揮發(fā)性組分從其蒸發(fā)來(lái)干燥圓柱形轉(zhuǎn)筒中放置的材料?？赏ㄟ^(guò)使用(例如)并流、逆流或錯(cuò)流，使熱空氣與待干燥材料接觸。從阻止干燥器的內(nèi)部的粘合性生長(zhǎng)和固體化的觀點(diǎn)來(lái)看，優(yōu)選的是錯(cuò)流。旋轉(zhuǎn)型通流干燥器的轉(zhuǎn)筒優(yōu)選配備有用于抬升待干燥的材料的升降機(jī)以增加干燥效率。由于由轉(zhuǎn)筒的旋轉(zhuǎn)所致的爐(kiln)活動(dòng)效應(yīng)，更具體來(lái)說(shuō)，由于待干燥材料的垂直旋轉(zhuǎn)和浮動(dòng)運(yùn)動(dòng)，在混合和攪拌的同時(shí)干燥