生产阳离子化纤维素的方法和阳离子化纤维素与流程

技术特征：
1.一种生产阳离子化纤维素的方法，其至少包含：-在包含有机液体的碱性液体介质中制备纤维素起始材料的浆料，-对所述浆料进行丝光处理，从所述浆料的总重量以干重计，所述浆料中所述纤维素起始材料的浓度为至少20重量％，和-在低于所述碱性液体介质沸点的阳离子化温度下，在所述丝光步骤后，向所述浆料中加入阳离子化剂，和-优选地在惰性气氛下，使所述浆料中的纤维素与所述阳离子化剂反应，并获得阳离子化纤维素产物。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在丝光处理之后直接进行所述阳离子化，而没有过滤、洗涤、脱水和/或干燥的中间步骤。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于在所述丝光步骤中，所述浆料包含-以干重计算，20-40重量％，优选20-35重量％，更优选25-30重量％的纤维素起始材料；-5-30重量％，优选10-25重量％，更优选15-20重量％的水；-30-55重量％，优选35-50重量％，更优选40-45重量％的有机液体；和-5-20重量％，5-15重量％，优选5-10重量％的碱性剂，均从所述浆料的总重量计算。4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于在所述丝光处理时，所述碱性液体介质中所述有机液体与水的重量比在1至3.5的范围内，优选1.4至3.1。5.根据前述权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于用于所述阳离子化步骤的所述阳离子化剂选自(3-氯-2-羟丙基)三甲基氯化铵、缩水甘油基三甲基氯化铵或它们的任何混合物。6.根据前述权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于在所述阳离子化步骤中，所述有机液体与水的重量比在0.5至2.5的范围内，优选0.75-2，更优选1-1.55。7.根据前述权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于所述碱性液体介质包含有机液体，所述有机液体选自仲醇或叔醇，例如异丙醇、叔丁醇、仲丁醇或任何它们的混合物。8.根据前述权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于所述碱性液体介质包括至少一种碱性剂，所述碱性剂选自碱金属氢氧化物，例如naoh、lioh或koh；碳酸盐，例如na2co3或k2co3；氢氧化铵、季铵氢氧化物和四甲基胍。9.根据前述权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于在所述丝光步骤中，所述碱性液体介质包含的碱金属氢氧化物的量为3-15mol/kg干纤维素，优选5-11mol/kg干纤维素起始材料，更优选6-10mol/kg干纤维素起始材料。10.根据前述权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于所述丝光步骤的温度低于所述阳离子化步骤的温度，其中优选温度<100℃，优选35-80℃，更优选40-60℃。11.根据前述权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于在所述阳离子化步骤中，所述浆料包含-以干重计算，15-30重量％，优选18-25重量％的纤维素材料；-15-30重量％，优选20-25重量％的水；-25-40重量％，优选30-35重量％的有机液体；
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3-15重量％，5-10重量％的碱性剂；和-10-30重量％，优选15-20重量％的阳离子化剂，均从所述浆料的总重量计算。12.根据前述权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于所述方法在阳离子化之后包括纯化步骤，其中首先可选地中和所述阳离子化的纤维素产物，然后用洗涤液洗涤。13.根据前述权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于所述纤维素起始材料含有<50重量％，优选<20重量％，更优选<15重量％的木质素，和/或<30重量％，优选<25重量％的半纤维素，从纤维素起始材料的总干重计算。14.通过权利要求1至13中任一项所述的方法获得的阳离子化纤维素，其在ph 4下测量，优选具有至少1.5meq/g干、更优选至少1.75meq/g干、甚至更优选至少2meq/g干的电荷密度。15.根据权利要求14所述的阳离子化纤维素，其特征在于所述阳离子化纤维素的粘度为至少100mpas，优选至少150mpas。

技术总结
本发明涉及一种生产阳离子化纤维素的方法。该方法至少包含在包含有机液体的碱性液体介质中制备纤维素起始材料的浆料和对浆料进行丝光处理。从液体介质和纤维素起始材料的总重量以干重计算，所述浆料中纤维素起始材料的浓度为至少20重量％。在低于所述碱性液体介质沸点的阳离子化温度下，在丝光步骤后，向所述浆料中加入阳离子化剂，并且优选在惰性气氛下，使所述浆料中的纤维素与所述阳离子化剂反应，并获得阳离子化纤维素产品。并获得阳离子化纤维素产品。


技术研发人员：维利-马蒂
受保护的技术使用者：凯米拉公司
技术研发日：2020.12.04
技术公布日：2022/7/12