JPH01123801A - Production of cellulose ether - Google Patents
Production of cellulose etherInfo
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- JPH01123801A JPH01123801A JP28074887A JP28074887A JPH01123801A JP H01123801 A JPH01123801 A JP H01123801A JP 28074887 A JP28074887 A JP 28074887A JP 28074887 A JP28074887 A JP 28074887A JP H01123801 A JPH01123801 A JP H01123801A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は置換基分布の均一なセルロースエーテルの製造
方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method for producing cellulose ether with a uniform distribution of substituents.
(従来技術および問題点)
セルロースエーテルは水溶性高分子として工業的に重要
な化合物であるが、特に置換基分布が均一なセルロース
エーテルは耐酵素性があり腐敗しにくいため、塗料をは
じめ種々の用途に用いられている。(Prior art and problems) Cellulose ether is an industrially important compound as a water-soluble polymer, but cellulose ether, which has a uniform distribution of substituents, is enzyme-resistant and hard to rot, so it is used in various applications including paints. It is used for a purpose.
従来このようなセルロースエーテルを得る方法としては
、この分野においてよく知られているように、先ず置換
度が1.0前後のセルロースエーテルをW!!!遺し、
得られたセルロースエーテルを原料として再度低アルカ
リ濃度下でエーテル化反応を行うか、又はエーテル化反
応の途中で酸を加えて反応系のアルカリ濃度を減少させ
、エーテル化剤を反応系に追添加して反応を続ける方法
などが知られている(例えば特公昭56−44081号
公報)、シかし、これらの方法は製造工程が長く煩雑で
あり、従ってこのタイプのセルロースエーテルはコスト
的に高価とならざるを得ながった。Conventionally, as a method for obtaining such cellulose ether, as is well known in this field, cellulose ether having a degree of substitution of about 1.0 is first subjected to W! ! ! left behind,
Using the obtained cellulose ether as a raw material, perform the etherification reaction again at a low alkali concentration, or add acid during the etherification reaction to reduce the alkali concentration in the reaction system, and then add an etherification agent to the reaction system. However, these methods require a long and complicated manufacturing process, and therefore this type of cellulose ether is expensive in terms of cost. I had no choice but to do so.
本発明者らは均一な置換基分布を有するセルロースエー
テルを、より短い工程で効率良く製造する方法について
鋭意検討を加えた結果、本発明を完成するに至った。The present inventors have completed the present invention as a result of intensive studies on a method for efficiently producing cellulose ether having a uniform substituent distribution in a shorter process.
(問題点を解決するための手段)
すなわち本発明は、セルロースをアルカリで処理しアル
カリセルロースとした後、アルカリの存在下で該アルカ
リセルロースにエポキシ化合物を反応させてセルロース
エーテルを製造する方法において、反応系中のアルカリ
と反応してエポキシ化合物を発生する化合物を添加する
ことを特徴とするセルロースエーテルの製造法である。(Means for Solving the Problems) That is, the present invention provides a method for producing cellulose ether by treating cellulose with an alkali to obtain alkali cellulose, and then reacting the alkali cellulose with an epoxy compound in the presence of an alkali. This method of producing cellulose ether is characterized by adding a compound that reacts with an alkali in the reaction system to generate an epoxy compound.
本発明の原料セルロースは、木材バルブ、リンターなど
いずれも使用することができる。セルロースエーテルを
製造する方法としてニーダ−法とスラリー法があり、い
ずれの方法にも本発明を適用できるが、好ましくはスラ
リー法で行なうのが望ましい、また、スラリー法におい
て使用する溶媒としては、通常用いられる各種の有機溶
媒〜水系を用いることができるが、とりわけt−ブタノ
ール、イソプロパツール等の低級脂肪族アルコール−水
系溶媒が好ましい、溶媒の使用量は、使用するセルロー
スの重量の5倍から30倍の範囲で用いることができる
。As the raw material cellulose of the present invention, any of wood bulbs, linters, etc. can be used. There are two methods for producing cellulose ether: a kneader method and a slurry method. Although the present invention can be applied to either method, it is preferable to use the slurry method. In addition, the solvent used in the slurry method is usually Various organic solvents to aqueous solvents can be used, but lower aliphatic alcohol-aqueous solvents such as t-butanol and isopropanol are particularly preferred.The amount of solvent to be used is from 5 times the weight of the cellulose used. It can be used in a range of 30 times.
本発明に使用するアルカリとしてはいわゆるアルカリセ
ルロースを生成するものであればよく、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属
の水酸化物が挙げられるが、通常水酸化ナトリウムが用
いられる。その使用量は使用するセルロースのグルコ・
−ス残基1モル当たり 1.0から3.0モル当量、好
ましくは162から2.0モル当量の範囲で用いるのが
よい。The alkali used in the present invention may be any alkali that produces so-called alkali cellulose, and includes alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and lithium hydroxide, but sodium hydroxide is usually used. It will be done. The amount used is determined by the amount of gluco of cellulose used.
It is preferable to use 1.0 to 3.0 molar equivalents, preferably 162 to 2.0 molar equivalents, per mole of -s residue.
アルセル化反応の後アルカリセルロースと反応させるエ
ポキシ化合物には、エチレンオキシド、プロピレンオキ
シド、ブチレンオキシド等のアルキレンオキシド及びそ
の誘導体が挙げられる。反応させるエポキシ化合物の量
は、目的とするセルロースエーテルの置換度に依存する
が、使用するセルロースのグルコース残基あたり 2.
5から5モル当量の範囲で使用することができる。Examples of the epoxy compound to be reacted with the alkali cellulose after the alcelization reaction include alkylene oxides such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, and derivatives thereof. The amount of the epoxy compound to be reacted depends on the degree of substitution of the target cellulose ether, but it is per glucose residue of the cellulose used.2.
A range of 5 to 5 molar equivalents can be used.
本発明においてエーテル化反応の途中で反応系に添加す
る化合物は、反応系中のアルカリと反応してエポキシ化
合物を発生する化合物であって、例えばエチレンオキシ
ドを発生する化合物として、2−クロルエタノール、エ
チレングリコールモノアセテート、エチレングリコール
ジアセテート、2−クロルエチル酢酸などの2−クロル
エチルアルコールの脂肪酸エステル類、さらには2−ク
ロルエチルアルコールのスルホン酸エステル類などが用
いられる。その使用量は使用したアルカリより多くては
いけないが、使用したアルカリ金属水酸化物のOllか
ら0.9モル当量の範囲で使用することができる。また
添加する際に反応系の温度を下げなくてもよいが、−旦
反応系を冷却した後添加してもよい。In the present invention, the compound added to the reaction system during the etherification reaction is a compound that reacts with an alkali in the reaction system to generate an epoxy compound. For example, as a compound that generates ethylene oxide, 2-chloroethanol, ethylene Fatty acid esters of 2-chloroethyl alcohol such as glycol monoacetate, ethylene glycol diacetate, 2-chloroethyl acetic acid, and sulfonic acid esters of 2-chloroethyl alcohol are used. The amount used should not be greater than the alkali used, but it can be used within a range of 0.9 molar equivalent from Oll of the alkali metal hydroxide used. Although it is not necessary to lower the temperature of the reaction system during addition, it may be added after cooling the reaction system.
(発明の効果)
従来の方法では、エーテル化剤であるエチレンオキシド
等のエポキシ化合物の沸点が低いため、反応系中で高濃
度に維持することは困難であり、また反応系に追添加す
るためには、反応系の温度を下げなければならないため
、置換度が2.0以上でかつ均一な置換基分布を有する
セルロースエーテルを得るためには繁雑な工程を必要と
した。(Effect of the invention) In the conventional method, it is difficult to maintain a high concentration in the reaction system due to the low boiling point of the epoxy compound such as ethylene oxide, which is an etherification agent. Since the temperature of the reaction system had to be lowered, complicated steps were required in order to obtain a cellulose ether having a degree of substitution of 2.0 or more and a uniform substituent distribution.
本発明の方法はセルロースをアルカリで処理してアルカ
リセルロースとした後エポキシ化合物を加えて反応系を
加熱してエーテル化反応を行うが、この反応の途中でア
ルカリと反応してエーテル化剤であるエポキシ化合物を
発生する化合物を添加し反応を継続することにより、エ
ーテル化反応の途中で系のアルカリ濃度を減少させ、か
つ、反応系の温度を下げることなく、エーテル化剤の系
中濃度を上げて反応速度を促進することができる極めて
有効な方法である。In the method of the present invention, cellulose is treated with an alkali to obtain alkali cellulose, and then an epoxy compound is added and the reaction system is heated to perform an etherification reaction. By adding a compound that generates an epoxy compound and continuing the reaction, the alkali concentration in the system is reduced during the etherification reaction, and the concentration of the etherification agent in the system is increased without lowering the temperature of the reaction system. This is an extremely effective method that can accelerate the reaction rate.
本発明の方法によれば大幅に反応時間を短縮することが
でき、しかも置換基の分布の均一なセルロースエーテル
を経済的に有利に製造することができる。According to the method of the present invention, the reaction time can be significantly shortened, and cellulose ether with a uniform distribution of substituents can be economically advantageously produced.
(実施例)
以下に具体例を上げて本発明を説明するがそれら具体例
によって本発明が限定されるものではない。(Example) The present invention will be described below with reference to specific examples, but the present invention is not limited to these specific examples.
実施例 1
木材パルプ(水分6.0%)85.1gを水酸化ナトリ
ウム25.7 gを含む89%t−ブタノール990g
中に窒素気流下分散させた。15℃で2時間撹拌したの
ちエチレンオキシド86.9.を添加し55℃に加熱す
る。1時間反応“させた後2−クロルエタノール89.
8 gをゆっくり滴下する。55°Cで2時間、さらに
70°Cで1時間反応を行なった。反応系を冷却後硝酸
を加えて中性にした。ろ過したのち80%アセトン80
0 allで2回洗浄し、さらに100%アセトンで洗
浄した。得られたしドロキシエチルセルロースのモル置
換度(88)は2.45 、水分6%で収量は140g
であった。B型粘度計で2%水溶液粘度を測定しなとこ
ろ4020cpsであった。また目視により透明度を測
定したところ2%水溶液で600w以上であった。さら
にこのヒドロキシエチルセルロースを酸加水分解し、還
元した後メチル化してガスクロマトグラフィーで分析し
て置換基分布を調べたところ、置換度1から6のグルコ
ース残基は表のとおりであった。Example 1 85.1 g of wood pulp (6.0% moisture) was mixed with 990 g of 89% t-butanol containing 25.7 g of sodium hydroxide.
The mixture was dispersed in a stream of nitrogen. After stirring at 15°C for 2 hours, ethylene oxide 86.9. and heated to 55°C. After reacting for 1 hour, add 2-chloroethanol89.
Slowly drop 8 g. The reaction was carried out at 55°C for 2 hours and then at 70°C for 1 hour. After cooling the reaction system, nitric acid was added to make it neutral. After filtering, 80% acetone 80
The plate was washed twice with 0 all, and further washed with 100% acetone. The molar substitution degree (88) of the obtained droxyethyl cellulose was 2.45, the moisture content was 6%, and the yield was 140 g.
Met. The viscosity of the 2% aqueous solution was measured with a B-type viscometer and was found to be 4020 cps. Further, when the transparency was visually measured, it was found to be 600 W or more in a 2% aqueous solution. Furthermore, this hydroxyethyl cellulose was acid-hydrolyzed, reduced, and then methylated and analyzed by gas chromatography to examine the substituent distribution. As a result, glucose residues with a degree of substitution of 1 to 6 were as shown in the table.
比較例
実施例1において2−クロルエタノールを添加せずに反
応をおこなった。すなわち木材パルプ(水分6.0%)
85.1.を水酸化ナトリウム25.7゜を含む89%
t−ブタノール990g中に窒素気流下分散させた。1
5℃で2時間攪拌した後エチレンオキシド89.3.を
添加し55℃に加熱する。Comparative Example In Example 1, the reaction was carried out without adding 2-chloroethanol. i.e. wood pulp (moisture 6.0%)
85.1. 89% containing 25.7° of sodium hydroxide
It was dispersed in 990 g of t-butanol under a nitrogen stream. 1
After stirring for 2 hours at 5°C, ethylene oxide 89.3. and heated to 55°C.
3時間反応し、さらに70℃で1時間反応を行った0反
応系を冷却後硝酸を加えて中性にした。ろ過したのち8
0%アセトン800の1で2回洗浄し、さらに100%
アセトンで洗浄しな、得られたしドロキシエチルセルロ
ースはMS2.13、水分4.1%で収量131gであ
った。B型粘度計で2%水溶液粘度を測定したところ3
720 cpsであった。また目視により透明度を測定
しなところ2%水溶液で515++mであった。さらに
このヒドロキシエチルセルロースを酸加水分解し、還元
した後メチル化してガスクロマトグラフィーで分析して
置換基分布を調べたところ、置換度1から6のグルコー
ス残基は表のようであった。The reaction system, which was reacted for 3 hours and further reacted at 70° C. for 1 hour, was cooled and made neutral by adding nitric acid. After filtering 8
Wash twice with 0% acetone 800:1, then 100%
After washing with acetone, the resulting droxyethyl cellulose had an MS of 2.13, a moisture content of 4.1%, and a yield of 131 g. When the viscosity of a 2% aqueous solution was measured using a B-type viscometer, the result was 3.
It was 720 cps. Further, the transparency was visually measured and found to be 515++ m for a 2% aqueous solution. Furthermore, this hydroxyethyl cellulose was acid-hydrolyzed, reduced, and then methylated and analyzed by gas chromatography to examine the substituent distribution. As a result, glucose residues with a degree of substitution of 1 to 6 were as shown in the table.
実施例 2
木材パルプ(水分6゜0%)85.1.を水酸化ナトリ
ウム25.7gを含む89%t−ブタノール990g中
に窒素気流下分散させた。15℃で2時間撹拌した後、
エチレンオキシド86.9gを添加し55℃に加熱する
。1時間反応させたのち2−クロルエチルアセテート3
0.2gをゆっくり滴下する。Example 2 Wood pulp (moisture 6°0%) 85.1. was dispersed in 990 g of 89% t-butanol containing 25.7 g of sodium hydroxide under a nitrogen stream. After stirring at 15°C for 2 hours,
Add 86.9 g of ethylene oxide and heat to 55°C. After reacting for 1 hour, 2-chloroethyl acetate 3
Slowly drop 0.2 g.
55℃で2時間、さらに70℃で1時間反応を行った0
反応系を冷却後硝酸を加えて中性にした。The reaction was carried out at 55°C for 2 hours and then at 70°C for 1 hour.
After cooling the reaction system, nitric acid was added to make it neutral.
ろ過したのち80%アセトン800 mlで2回洗浄し
、さらに100%アセトンで洗浄した。得られたしドロ
キシエチルセルロースは882.50 、水分5.1%
で収量は142tであった。B型粘度計で2%水溶液粘
度を測定したところ3920 cpsであった。また目
視により透明度を測定したところ2%水溶液で620n
wa以上であった。さらにこのヒドロキシエチルセルロ
ースを酸加水分解し、還元した後メチル化してガスクロ
マトグラフィーで分析して置換基分布を調べたところ、
置換度1から6のグルコース残基は表のようであった。After filtration, it was washed twice with 800 ml of 80% acetone, and further washed with 100% acetone. The obtained droxyethylcellulose was 882.50% and the water content was 5.1%.
The yield was 142 tons. The viscosity of the 2% aqueous solution was measured with a B-type viscometer and found to be 3920 cps. In addition, when the transparency was visually measured, it was 620n with a 2% aqueous solution.
It was more than wa. Furthermore, this hydroxyethylcellulose was acid-hydrolyzed, reduced, methylated, and analyzed by gas chromatography to examine the substituent distribution.
Glucose residues with a degree of substitution of 1 to 6 were as shown in the table.
実施例 3
木材パルプ(水分6.0%)85.1gを水酸化ナトリ
ウム25.7gを含む89%t−ブタノール中に窒素気
流下分散させた。15℃で2時間攪拌した後、エチレン
オキシド86.9.を添加し55℃に加熱する。1時間
反応させた後エチレングリコールジアセテート36.0
gをゆっくりと加えた。55°Cで2時間、さらに7
0℃で1時間反応を行なった0反応系を冷却後硝酸を加
えて中性にした。ろ過したのち80%アセトン800
mlで2回洗浄し、さらに100%アセトンで洗浄した
。得られたヒドロキシエチルセルロースは882.6、
水分7,0%で収量147gであった。B型粘度計で2
%水溶液粘度を測定したところ3770cpsであった
。また目視により透明度を測定したところ2%水溶液で
600論以上であった。さらにこのしドロキシエチルセ
ルロースを酸加水分解し、還元したのちメチル化してガ
スクロマトグラフィーで分析して置換基分布を調べたと
ころ、置換度1から6のグルコース残基は表のようであ
った。Example 3 85.1 g of wood pulp (6.0% moisture) was dispersed in 89% t-butanol containing 25.7 g of sodium hydroxide under a nitrogen stream. After stirring for 2 hours at 15°C, ethylene oxide 86.9. and heated to 55°C. After reacting for 1 hour, ethylene glycol diacetate 36.0
g was added slowly. 2 hours at 55°C, then 7
After cooling the 0 reaction system, which was reacted at 0° C. for 1 hour, nitric acid was added to make it neutral. After filtering, 80% acetone 800
ml twice and further washed with 100% acetone. The obtained hydroxyethylcellulose was 882.6,
The yield was 147 g with a moisture content of 7.0%. 2 with B type viscometer
% aqueous solution viscosity was measured and found to be 3770 cps. Further, when the transparency was visually measured, it was 600 degrees or higher in a 2% aqueous solution. Furthermore, the droxyethyl cellulose was acid-hydrolyzed, reduced, and then methylated and analyzed by gas chromatography to examine the substituent distribution. As a result, glucose residues with a degree of substitution of 1 to 6 were as shown in the table.
Claims (1)
た後、アルカリの存在下で該アルカリセルロースにエポ
キシ化合物を反応させてセルロースエーテルを製造する
方法において、反応系中のアルカリと反応してエポキシ
化合物を発生する化合物を添加することを特徴とするセ
ルロースエーテルの製造法。A compound that reacts with the alkali in the reaction system to generate an epoxy compound in a method of producing cellulose ether by treating cellulose with an alkali to obtain alkali cellulose and then reacting the alkali cellulose with an epoxy compound in the presence of an alkali. A method for producing cellulose ether, characterized by adding.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28074887A JPH0794481B2 (en) | 1987-11-06 | 1987-11-06 | Method for producing cellulose ether |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28074887A JPH0794481B2 (en) | 1987-11-06 | 1987-11-06 | Method for producing cellulose ether |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01123801A true JPH01123801A (en) | 1989-05-16 |
| JPH0794481B2 JPH0794481B2 (en) | 1995-10-11 |
Family
ID=17629406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28074887A Expired - Lifetime JPH0794481B2 (en) | 1987-11-06 | 1987-11-06 | Method for producing cellulose ether |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0794481B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007528425A (en) * | 2003-12-16 | 2007-10-11 | サムスン ファイン ケミカルズ カンパニイ リミテッド | Process for producing finely divided cellulose ethers |
| US7725230B2 (en) | 2002-09-16 | 2010-05-25 | Robert Bosch Gmbh | Method and computer system for operating at least two interconnected control units |
| JP2013057002A (en) * | 2011-09-08 | 2013-03-28 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | Method for preparing nonionic water-soluble cellulose ether |
| KR20190059889A (en) | 2016-09-29 | 2019-05-31 | 스미또모 세이까 가부시키가이샤 | Process for producing water-soluble hydroxyethylcellulose |
-
1987
- 1987-11-06 JP JP28074887A patent/JPH0794481B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7725230B2 (en) | 2002-09-16 | 2010-05-25 | Robert Bosch Gmbh | Method and computer system for operating at least two interconnected control units |
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| JP2013057002A (en) * | 2011-09-08 | 2013-03-28 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | Method for preparing nonionic water-soluble cellulose ether |
| US8864943B2 (en) | 2011-09-08 | 2014-10-21 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method for preparing nonionic water-soluble cellulose ether |
| KR20190059889A (en) | 2016-09-29 | 2019-05-31 | 스미또모 세이까 가부시키가이샤 | Process for producing water-soluble hydroxyethylcellulose |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0794481B2 (en) | 1995-10-11 |
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