FI106722B - Lignoselluloosamateriaalien asetylointi - Google Patents

Lignoselluloosamateriaalien asetylointi Download PDF

Info

Publication number
FI106722B
FI106722B FI945067A FI945067A FI106722B FI 106722 B FI106722 B FI 106722B FI 945067 A FI945067 A FI 945067A FI 945067 A FI945067 A FI 945067A FI 106722 B FI106722 B FI 106722B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
reactor
process according
acetylated
acetic acid
acetic anhydride
Prior art date
Application number
FI945067A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI945067A0 (fi
FI945067A (fi
Inventor
Rune Simonson
Helen Louise Nelson
David Ian Richards
Original Assignee
A Cell Acetyl Cellulosics
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by A Cell Acetyl Cellulosics filed Critical A Cell Acetyl Cellulosics
Publication of FI945067A0 publication Critical patent/FI945067A0/fi
Publication of FI945067A publication Critical patent/FI945067A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI106722B publication Critical patent/FI106722B/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08HDERIVATIVES OF NATURAL MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08H8/00Macromolecular compounds derived from lignocellulosic materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B3/00Preparation of cellulose esters of organic acids
    • C08B3/06Cellulose acetate, e.g. mono-acetate, di-acetate or tri-acetate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Cosmetics (AREA)

Description

106722
Lignoselluloosamateriaalien asetylointi Tämä keksintö koskee asetyloitujen lignoselluloosamateriaalien valmistusmenetelmää, jossa lignoselluloosamateriaalia käsitellään etikkahap-5 poanhydridillä.
Ilmaisulla "lignoselluloosamateriaalit", johon jatkossa helppouden vuoksi viitataan lyhenteellä "LM", tarkoitetaan tässä ja läpi koko spesifikaation materiaalia missä tahansa hahmossa tai muodossa kuten esim. liuskoina, kuituina, säleinä ja lastuina, ja jotka ovat saatavissa lähtöaineesta, johon si-10 sältyvät puu, sisal, juutti, kookos ja/tai muu kasvimateriaali ja jotka on valinnaisesti altistettu esikäsittelylle ei-asetyloivalla kemikaalilla kuten esim. natrium-asetaatilla, jotta parannettaisiin niiden jatkossa tapahtuvaa asetylointia.
Fysikaalisten LM-ominaisuuksien parantaminen etikkahappo- ja/tai etikkahappoanhydridikäsittelyllä on alalla hyvin tunnettua. Tunnetaan mene-15 telmiä, joissa LM käsitellään yhdessä vaiheessa upottamalla LM nestemäiseen etikkahappoanhydridiin, mitä seuraa kuumennus- ja kuivausvaihe. Yksi upo-tustekniikkaa käyttävien systeemien ongelmista on se, että ne yleensä ovat eräprosesseja, joissa tarvitaan viemäröintilaitteet nesteelle, johon LM upotetaan. Tämän tyyppinen yksivaihemenetelmä ei myöskään takaa lignoselluloo-20 samateriaalin asetyloitumista halutussa määrin eikä kaikkien reagoimattomien kemikaalien poistumista käsitellystä tuotteesta.
Nyt on havaittu, että edellä mainittuja ongelmia voidaan lieventää : '· käsittelemällä LM etikkahappoanhydridillä kahdessa vaiheessa, jos tarpeellis- :, -, ·' ta, jatkuvatoimisella menetelmällä.
25 GB-patenttijulkaisusta 964197 tunnetaan paperiteollisuudessa : käytettäväksi tarkoitettu menetelmä selluloosakuitujen asetyloimiseksi, jossa • ·· · menetelmässä kuivat selluloosakuidut esiturvotetaan etikkahapolla, jonka ve-sipitoisuus on alhainen, kuten esimerkiksi konsentroitu etikkahappo tai jääetik- • · · ka, tai vastaavalla turvotusaineella, ja happoylimäärä poistetaan tai korvataan 30 etikkahappoanhydridillä. Esiturvotusvaihe kestävää vähintään 10 minuuttia, minkä jälkeen turvonneet kuidut (jotka on valmistettu käsittelemällä jääetikalla) • · *··* kyllästetään etikkahappoanhydridillä kastamalla tai ruiskuttamalla lämpötilassa : joka on alueella huoneenlämpötilasta 140 °C:seen. Tämän jälkeen kyllästetyt «:·«· kuidut, jotka sisältävät sekä etikkahappoa että etikkahappoanhydridiä, asety- .· . 35 loidaan altistamalla ne oleellisen kuivalle, tulistetulle etikkahappoanhydridille • » · '· *j lämpötilassa 150 - 220 °C, 15 - 90 minuutin ajan.
• · 2 106722
Nyt on kuitenkin havaittu, GB-patenttijulkaisusta 964197 poiketen, että lignoselluloosan asetyiointi voidaan suorittaa kahdessa vaiheessa, siis ilman, että kuituja täytyisi esiturvottaa. Tässä hakemuksessa esitetyssä keksinnössä ei ensimmäisessä vaiheessa käytetä laisinkaan jääetikkaa ja toisessa 5 vaiheessa käytettävän tulistetun kemiallisen höyryn ei tarvitse olla kuivaa etik-kahappoanhydridiä, kuten GB-patenttijulkaisussa 964197 vaaditaan. Lisäksi toisen vaiheen kestoa, jolloin kuidut ovat kosketuksissa tulistetun kemiallisen höyryn kanssa, on voitu oleellisesti lyhentää.
Tämä keksintö on siis lignoselluloosamateriaalien (LM) asetylointi-10 menetelmä, joka käsittää a. LM:n tuomisen läheiseen kosketukseen asetylointiaineen kanssa, joka sisältää pääkomponenttina etikkahappoanhydridiä lämpötilassa, joka on välillä 70- 140 °Cja b. asetyloidun LM:n tuomisen vaiheesta (a) kosketuksiin tulistetun 15 kemiallisen höyryn kanssa, joka sisältää etikkahappoa ja/tai anhydridiä lämpötilassa, joka on yli 140 °C, ja vaiheessa (a) tuotetun asetyloidun LM:n etikka-happo- tai etikkahappoanhydridipitoisuuden vähentämisen alle 10 paino-%:iin sieppaamalla.
Menetelmässä vaiheessa (a) käytetty asetylointiaine sisältää tar-20 koituksenmukaisesti ainakin 50 paino/paino-% etikkahappoanhydridiä, edullisesti ainakin 60 paino/paino-% ja edullisimmin ainakin 70 paino/paino-% ja se sisältää tyypillisesti 90 % etikkahappoanhydridiä ja 10 % etikkahappoa. Tämä ; '' aine voi olla nesteen, höyryn tai näiden kahden seoksen muodossa. Siten neste/höyrypainosuhde reaktorissa voi olla mitä tahansa alueella 100 % yhtä-25 100 % toista, mutta tarkoituksenmukaisesti se on 1:5 - 5:1 ja edullisesti 1:2.
Asetylointiaine esilämmitetään lämpötilaan, joka on alueella 70 - 140 °C, edul-·:· lisesti 80- 140 °C, edullisemmin 110 - 130 °C käyttäen esim. öljyvaippaa tai itu höyrykierukkaa.
t LM saatetaan kosketuksiin asetylointiaineen kanssa ensimmäises-30 sä reaktorissa. On tarkoituksenmukaista tehdä LM kaasutiiviiksi esim. kokoon- • · puristamalla käyttäen esim. sulkuruuvisyötintä reaktorin sisääntulokohdassa *"* niin, että minimoidaan ilman sisäänpääsy asetylointireaktioon tai etikkahappo- anhydridin ulospääsy tästä ensimmäisestä reaktorista. Tämä etikkahappoan-·:·*: hydridin ulospääsyongelma voidaan minimoida antamalla ensimmäisen reak- . 35 torin toimia paineessa, joka on hieman alle ilmakehän paineen ja se on myös • * · ’ ; menetelmän turvallisuusominaisuus. Puristettu LM viedään sitten ensimmäi- • · 3 106722 seen reaktoriin, jonka on tarkoituksenmukaista olla ruuvikuljetin, injektoiden samalla mainittuun reaktoriin kuumaa asetylointiainetta. Tämän vaiheen aikana kokoonpuristettu LM dispergoidaan (jotta löyhennettäisiin LM-kuituja ja le-vitettäsiin se harvemmaksi) käyttäen dispergointilaitetta, joka sijaitsee tämän 5 ensimmäisen reaktorin sisääntulossa, ja siten helpotetaan läheisen kosketuksen aikaansaamista LM:n ja asetylointiaineen välille. Ensimmäisessä reaktorissa kuuman asetylointiaineen injektointinopeuden on tarkoituksenmukaista olla sellainen, että aineen ja LM:n suhde on tarkoituksenmukaisesti alueella 1:1 - 10:1 painoihin perustuen, edullisesti 3:1 - 7:1, esim. 5:1 painoihin perus-10 tuen. Tämän eksotermisen asetylointireaktion aikana reaktiolämpötilaa pidetään oleellisesti vakiona, mikä voidaan saada aikaan useilla konventionaalisilla tavoilla, esim. kontrolloimalla painetta reaktorissa tai asetylointikemikaalien höyrystämisellä tai kontrolloimalla asetylointiaineen virtausnopeutta ensimmäiseen reaktoriin käyttämällä virtauksensäätöventtiileitä ja tarkkailemalla virtaus-15 nopeutta tai kontrolloimalla reaktoriin injektoidun, kuuman asetylointiaineen koostumusta. On edullista aikaansaada tämä lämpötilakontrolli höyrystämis-menetelmällä, jolloin ensimmäisestä reaktorista lähtevä höyry on sellaista, että se on kastepisteessään. Etikkahappoanhydridin määrä asetylointiaineessa kastepisteessään olevassa höyryssä voi olla alueella 30 - 95 paino-%, edulli-20 sesti 70 paino-%, joka voidaan suodattaa kaiken siihen suspendoituneen LM:n poistamiseksi ja kierrättää. Kontaktiajan tässä ensimmäisessä reaktorissa on tarkoituksenmukaista olla ainakin 1 min, edullisesti 6-30 minuuttia. Kuitujen f *" asetylointi voi pääosin tapahtua tässä ensimmäisessä reaktorissa.
c \;V Vaiheesta (a) saatavan asetyloidun LM:n on tarkoituksenmukaista ... 25 sisältää kontrolloitu määrä nestettä, jota voi olla 110 paino-% asetyloituun : LM:ään nähden, mutta edullisesti on noin 40 paino-%. Nesteen määrää ase- ··· tyloidussa LM:ssä voidaan kontrolloida kontrolloimalla virtausnopeutta ja/tai • · · · reaktiolämpötilaa.
Jotta voitaisiin edetä vaiheeseen (b), vaiheen (a) asetyloitu LM, joka ... 30 sisältää noin 40 paino-% nestettä, on tarkoituksenmukaista puristaa kokoon uudelleen käyttäen sulkuruuvisyötintä kuten edellä on kuvattu ja dispergoida • · (jotta löyhennettäisiin LM-kuituja ja levitettäisiin se harvemmaksi) käyttäen lai-tetta, joka on samalainen kuin ensimmäisessä reaktorissa käytetty, niin että ·:··· luodaan kaasutiivis lukko. Sama vaikutus voida kuitenkin aikaan käyttämällä . 35 esim. sektorisyötinlaitetta. Lisämäärä tulistettua kemiallista ainetta, joka sisäl- ** Ί tää etikkahappoa ja/tai etikkahappoanhydridiä ja on höyrytilassaan, tuodaan 4 106722 sisään vaiheessa, jolloin asetyloitu LM on dispergoitu, niin että saadaan sekoitettua siihen mukaan mainittu dispergoitu LM ja siirrettyä se toiseen reaktoriin. Tämän tulistetun kemiallisen aineen on tarkoituksenmukaista olla ensimmäisessä reaktorissa käytetty asetylointiaine, jota käytetään toisen vaiheen 5 prosessin käynnistämiseen, jos halutaan vielä marginaalisesti lisätä LM:n asetyloitumista. Tässä tapauksessa kun toisesta reaktorista höyrytilaan ilmestyvät höyryt muodostuvat, tällaiset höyryt voidaan sekoittaa tulistettuihin etik-kahappoanhydridieriin ja ne voivat siten muodostaa etikkahappoanhydridin ja pienen etikkahappomäärän seoksen, kun reaktio etenee jonkin aikaa. Tässä 10 tilanteessa tulistetun kemiallisen aineen on tarkoituksenmukaista sisältää 50 -100 paino-%, edullisesti 70 - 95 paino-% etikkahappoanhydridiä. Toisaalta, jos vaiheessa (b) halutaan vain stripata vaiheen (a) asetyloitu LM oleellisesti kaikesta etikkahappoanhydridipitoisuudestaan, silloin tulistettu kemiallinen aine höyrytilassaan voi sisältää pääosin etikkahappoa. Silloin kun vaiheessa (b) 15 käytetään kierrätettyä etikkahappoanhydridin ja etikkahapon seosta, etikkahappoanhydridin määrä sellaisessa seoksessa on tarkoituksenmukaista olla ainakin 1 paino-%, edullisesti 5-95 paino-%, edullisemmin 50 - 95 paino-% seoksesta. Tulistettu kemiallinen aine on lämpötilassa, joka on yli 140 °C, tarkoituksenmukaisesti 140 - 220 °C, edullisesti 185 - 195 °C ja toista reaktoria on 20 tarkoituksenmukaista käyttää paineessa 100-150 kPa. Tämän toisen vaiheen ensisijainen tehtävä on pienentää reagoimattoman asetylointiaineen määrää, joka jää vaiheesta (a) tulevaan asetyloituun LM:ään, so. strippaamalla. Tämä ; vaihe voi myös parantaa ensimmäisessä reaktorissa saavutettua asetyloitu- mistä, vaikkakin parannus voi olla vain marginaalinen suhteessa kuidun pää-25 asialliseen asetyloitumiseen, joka on saavutettu ensimmäisessä reaktorissa.
: Siten tästä reaktorista poistuvat höyryt voidaan kierrättää joko kuumaan ase- • · · · ... tylointiaineeseen, jota käytetään ensimmäisessä reaktorissa, tai tulistettuun ··»« kemialliseen aineeseen, jota käytetään sekoittamaan dispergoitu, asetyloitu LM, joka siirretään toiseen reaktoriin kuten edellä on kuvattu. Tämän kuivaus/ ... 30 strippausvaiheen kesto on suhteellisen lyhyt ja se on yleensä luokkaa pie- :::1 nempi kuin 1 minuutti.
* 1 ·;·1 LM:n asetylointireaktion kesto joko toisessa tai molemmissa näistä reaktoreista määräytyy halutun asetylointiasteen ja LM:ssä olevan asetyloitu-van materiaalin luonteen ja määrän mukaan. Siten asetylointiasteen on tar-. 35 koituksenmukaista olla sellainen, että asetyloitu LM saa painolisäyksen, joka * I I • · « « « · 1 ♦ 5 106722 on ainakin 2 paino-%, edullisesti ainakin 5 paino-% ja edullisemmin 5 - 25 pai-no-%.
Vaiheesta (b) saatava stripattu, asetyloitu LM-tuote voidaan edelleen käsitellä hydrolysointikammiossa niin että saadaan poistettua tai ainakin 5 minimoitua asetyloidun LM:n kemikaalien haju. Esimerkiksi stripattu tuote, joka on tavallisesti noin 130- 160 °C:en korotetussa lämpötilassa, voidaan disper-goida Gotta löyhennettäisiin LM-kuituja ja jaettaisiin se harvemmin) ja sekoittaa höyryvirtaan valinnaisesti yhden tai useamman sekoituskaasun kanssa. On edullista käyttää tulistettua höyryä ja tässä tapauksessa kaikki jäljelle jäänyt 10 reagoimaton etikkahappoanhydridi, joka on jäänyt adsorboituna tai sulkeutuneena asetyloituun LM:ään, hydrolysoituu etikkahapoksi ja poistetaan hydroly-sointikammion kaasutilasta höyryn ja etikkahapon seoksena. Tämä seoshöyry voidaan kierrättää tulistettuun höyryyn, jota tuodaan hydrolysointikammioon. Tämän vaiheen vaikutus on se, että se pienentää merkittävästi käsitellyn LM-15 tuotteen etikkahappo- tai anhydridihajua poistamalla siitä oleellisesti kaiken reagoimattoman etikkahappoanhydridin ja myös suurimman osan etikkaha-posta. Asetyloituun tuotteeseen jäävän etikkahapon määrän on tarkoituksenmukaista olla alle 0,5 paino/paino-%.
Kun kaikki jäljelle jäänyt reagoimaton anhydridi on poistettu tuliste-20 tulla höyryllä, asetyloitu LM, joka poistuu hydrolysointikammiosta on yleensä noin 150 °C:n lämpötilassa. Tämä tuote voidaan lähettää suoraan viereiselle laitokselle, jossa mainittu tuote voidaan tehdä haluttuun muotoon esim. kar-< ‘ tongeiksi tai se voidaan alistaa kostutus- ja jäähdytyslisävaiheille niin että !: materiaali voidaan säkittää varastointia ja jakelua varten. Tämä voidaan saada 25 aikaan antamalla höyry-ja ilmavirran kulkea käsitellyn, hydrolysointikammiosta : Λ tulevan LM:n yli, niin että se jäähdyttää käsitellyn LM:n noin 40 °C:seen ja ··· kostuttaa sen.
• · · · Tämän keksinnön mukainen menetelmä on erityisen sopiva LM-kuitujen asetylointiin, erityisesti puukuitujen, joiden mitat voivat vaihdella esim. ... 30 välillä 0,03 - 4 mm. Lisäksi tämän keksinnön mukaista menetelmää voidaan ' Hl käyttää eräkäytössä tai jatkuvatoimisesti, valintamahdollisuus, jota ei ole ole- • · *:** massa tähän saakka käytetyissä konventionaalisissa menetelmissä.
' Tätä keksintöä havainnollistetaan lisää viitaten mukana seuraavaan « · kaavamaiseen virtauskaavioon ja siihen liittyvään seuraavassa esitettyyn ku- . 35 vaukseen.
• « · • · · • · 1 · 6 106722
Raaka LM, esim. kuitu, syötetään syöttösuppilon (1) kautta sulku-ruuvisyöttimeen (2), jossa kuitu puristetaan kokoon, jotta pienennettäisiin kuidun läpäisevyyttä kaasuvirtauksen suhteen. Sulkuruuvisyötin (2) poistaa puristetun kuidun ensimmäiseen reaktoriin (3), joka huuhdellaan typellä ennen 5 kuin injektoidaan esikuumennettu asetylointiaine injektiota, joka on seos etik-kahappoa (noin 10 paino-%) ja etikkahappoanhydridiä (noin 90 paino-%), molemmat neste- ja kaasumuodossa, linjoja (4) ja (5) pitkin, vastaavasti, mainittuun reaktoriin (3). Puristettu kuitu dispergoidaan dispergointilaitteella (ei esitetty), joka sijaitsee kohdassa, josta puristettu materiaali syötetään sisään re-10 aktoriin (3) samalla kun kuitu tuodaan kosketuksiin asetylointiaineen kanssa. Reaktori (3) pidetään paineessa, joka on hieman alle ilmakehän paineen, jotta estettäisiin asetylointiaineen takaisinvirtaus sulkuruuvisyöttimeen tai linjoihin (4) ja (5). Reaktori (3) pidetään noin 120 °C:n lämpötilassa höyrylämmityksen avulla. Kuidun asetylointi on eksoterminen reaktio ja reaktiolämpötila pidetään 15 yllä asetylointiaineen nestekomponenttien höyrystämisellä. Kastepisteessään oleva kemiallinen höyry, joka sisältää noin 70 paino-% etikkahappoanhydridiä, ilmaantuu tästä reaktorista höyryillään ja suodatetaan ennen kuin se otetaan talteen ja kierrätetään. Reaktorin (3) pohjasta tulevan asetyloidun kuidun nestemäärä on säädetty noin 40 paino-%:iin ja tämä kuitu puristetaan uudelleen 20 kokoon toisessa sulkuruuvisyöttimessä (6) ennen kuin se dispergoidaan uudelleen dispergointilaitteessa (7) ja altistetaan seuraavalle käsittelylle tulistetulla etikkahappoanhydridihöyryllä, joka sisältää joko puhdasta etikkahappo-·' " anhydridiä, joka tuodaan kohdassa (13) tai valinnaisesti sisältää hieman etik- !,f kahappoa kierrätetyistä virroista noin 190 °C:ssa. Näin käsitelty kuitu on se- 25 koittunut pohjasta tulevaan tulistettuun höyryvirtaan ja siirretään toiseen reak-toriin (8), joka on höyryvaipalla varustettu kiertostripperi, jossa kuituun adsor- ··· hoituneet tai sulkeutuneet kemikaalit haihdutetaan. Kiertostripperin (8) höyry- *··· tilan aineet, jotka sekoittuvat kuituun, syötetään kiertosykloniin (9), jonka pöh- jasta saadaan talteen kuuma kuitu, joka syötetään cell feederin (ei esitetty) #...c 30 kautta linjaan (10). Linjassa (10) kuitu dispergoituu ja sekoittuu seokseen, jos- • · IV. sa on tulistettua höyryä ja hieman etikkahappohöyryä (osittain kierrätetyistä • · ·;·* virroista) ja syötetään sitten höyrystripperiin (11). Kaikki jäljelle jäänyt etikka- happoanhydridi kuidussa hydrolysoituu (11):ssä etikkahapoksi ja etikkahappo ·:··: stripataan pois. Höyrystripperin (11) höyrytilan aineet, jotka ovat noin 150 °C:n / . 35 lämpötilassa, syötetään höyrystripperisykloniin (12), jossa kuitu erotetaan höy- * | ryistä ja saadaan talteen sen pohjasta, kun taas happopitoiset höyryt saadaan • · · · · • · 7 106722 talteen sen höyrytilasta, jotta ne voidaan käsitellä ja kierrättää. Asetyloidut kuidut, jotka ovat oleellisesti vapaita kaikista vapaista hapoista ja anhydrideistä (ja siten näiden komponenttien hajuista), ja jotka saadaan talteen (12):n pohjasta, voidaan joko lähettää viereiselle kartonginvalmistuslaitokselle (ei esitet-5 ty) tai ne voidaan kostuttaa ja jäähdyttää säkitys- ja varastointitarkoituksiin (ei esitetty).
Tämän keksinnön mukaista menetelmää havainnollistetaan lisää viitaten seuraaviin esimerkkeihin:
Esimerkit: 10 Kukin seuraavista esimerkeistä simuloi staattisessa muodossa sitä, mikä vaikutus on puukuituerän peräkkäisellä altistamisella kyllästetyn asety-lointiaineen höyryille vaiheessa (a) ja tulistetun asetylointiaineen höyryille vaiheessa (b). Siten yhtä grammaa sekoitettua mänty(60 %)- ja kuusi(40 %)puukuitua pidettiin verkkokorissa reaktiokammiossa, joka kuumennettiin 15 lämpötilaan 185 °C. Reaktori kuumennettiin, jotta estettäisiin asetylointiaineen kondensoituminen reaktorin seinämille. Asetylointiaineen/etikkahappoanhyd-ridin höyryvirrat (kyllästetyt ja tulistetut) tuotiin reaktoriin niin että ne kulkivat läpi kuidun ja tunkeutuivat siihen ja oli mahdollista muuttaa nopeasti vaiheen (a) kyllästetystä höyrystä vaiheen (b) tulistettuun höyryyn. Kaikki reaktiot suo-20 ritettiin lievästi alennetussa paineessa, jotta minimoitaisiin anhydridivuodot ja ylläpidettäisiin tasainen höyryvirtaus. Näissä kahdessa esimerkissä käytetyt erityisolosuhteet ja saadut tulokset olivat seuraavat: ·' ‘ * 1. Koetehdassuunnitelmaa lähellä oleva simulointi: :Vaihe (a): 25 Kyllästetty höyry: 5 tilavuus/tilavuus-% etikkahappoa etikkahappo- : anhydridissä ··· Höyryvirtaus: 30 g/min 10 minuutin ajan 136 °C:ssa ····
Vaiheen (a) tuote: asetyylipitoisuus 15,8 % & 42 % jäännöshappoa Vaihe (b): ..... 30 Tulistettu höyry: 30 tilavuus/tilavuus-% etikkahappoa etikkahappo- lll anhydridissä 185 °C:ssa *:** Höyryvirtaus: 35 g/min 2 minuutin ajan V.: Vaiheen (b) tuote: asetyylipitoisuus 17,9 % & 4 % jäännöshappoa ·:··: 2. Vaihe (a): ./ . 35 Olosuhteet samat kuin edellä esitetyssä esimerkissä 1.
• ·« • « « · 8 106722
Vaihe (b):
Tulistettu höyry: 60 tilavuus/tilavuus-% etikkahappoa etikkahappo-anhydridissä 195 °C:ssa.
Höyryvirtaus: 35 g/min 1 minuutin ajan.
5 Vaiheen (b) tuote: asetyylipitoisuus 16,7 % & 1 % jäännöshappoa.
< ( ; • ♦ • · · • · ♦ • ·· · • · · ··1« • ·· • · · * · · • · · • · • · ··· • M • · ·· · ( t ( « · • « · • · · • · «

Claims (14)

106722 g Patentti vaati m u kset:
1. Lignoselluloosamateriaalien (LM) asetylointimenetelmä, tunnettu siitä, että siihen sisältyy 5 a) LM:n tuominen läheiseen kosketukseen asetylointiaineen kans sa, joka sisältää pääkomponenttina etikkahappoanhydridiä lämpötilassa 70 -140 °C ja b) asetyloidun LM:n tuominen vaiheesta (a) kosketuksiin tulistetun kemiallisen höyryn kanssa, joka sisältää etikkahappoa ja/tai anhydridiä lämpö-10 tilassa, joka on yli 140 °C ja vaiheessa (a) tuotetun asetyloidun LM:n etikka-happo-ja etikkahappoanhydridipitoisuuden pienentäminen alle 10 paino-%:iin strippaamalla.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa (a) käytetty asetylointiaine on nesteen ja höyryn seoksen muo- 15 dossa.
3. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa (a) nesteen ja höyryn painosuhde reaktorissa on alueella 1:5 - 5:1.
4. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, 20 tunnettu siitä, että vaiheessa (a) käytetty asetylointiaine on esilämmitetty lämpötilaan alueella 80 -140 °C.
5. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, ‘ tunnettu siitä, että kuuman asetylointiaineen injektointinopeus reaktoriin vaiheessa (a) on sellainen, että aineen suhde lignoselluloosamateriaaliin (LM) ^ t 25 on alueella 1:1 - 10:1 painoihin perustuen.
: 6. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, ♦·· tunnettu siitä, että reaktiolämpötila vaiheessa (a) pidetään oleellisesti va- ·♦·· kiona. • · ·
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 30 että reaktiolämpötila vaiheessa (a) pidetään oleellisesti vakiona höyrystämis-menetelmällä, jolloin ensimmäisestä reaktorista poistuva höyry on sellaista, • · ·;·1 että se on kastepisteessään.
!/.: 8. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, ·:··: tunnettu siitä, että kontaktiaika reaktorissa vaiheessa (a) on ainakin 1 mi- . 35 nuutti. • · · • »t • · · 106722
9. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheesta (a) saatava asetyloitu LM sisältää noin 40 paino-% nestettä.
10. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetel-5 mä, tunnettu siitä, että vaiheesta (a) saatava asetyloitu LM dispergoi- daan ja sekoitetaan tulistettuun kemialliseen aineeseen, joka sisältää etikka-happoa ja/tai etikkahappoanhydridiä höyrytilassaan asetyloidun LM:n siirtämiseksi toiseen reaktoriin, jotta voitaisiin pienentää sen etikkahappo- ja/tai an-hydridipitoisuutta alle 10 paino/paino-%:iin strippaamalla.
11. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetel mä, tunnettu siitä, että tulistettu kemiallinen aine höyrytilassaan sisältää pääasiassa etikkahappoa.
12. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tulistettu kemiallinen aine on lämpötilassa 140 - 15 220 °C ja toinen reaktori toimii paineessa 100-150 kPa.
13. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tämän kuivaus/strippausvaiheen (b) kesto toisessa reaktorissa on lyhyempi kuin 1 minuutti.
14. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetel-20 mä, tunnettu siitä, että vaiheesta (b) saatava stripattu, asetyloitu LM- tuote käsitellään edelleen hydrolysointikammiossa, jotta saataisiin poistettua tai ainakin minimoitua kemikaalien haju asetyloidussa LM:ssä. t I • t l < I l Ile ( t lii • · • · · • · · • · · · *·· • •M • ·· • · « • · « • · · • · • · ··· • · ♦ • I ··· • · * · » « · · t « · « « · « · » I · « • » 11 106722
FI945067A 1993-10-28 1994-10-27 Lignoselluloosamateriaalien asetylointi FI106722B (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9322187 1993-10-28
GB939322187A GB9322187D0 (en) 1993-10-28 1993-10-28 Acetylation of lignocellulosic materials

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI945067A0 FI945067A0 (fi) 1994-10-27
FI945067A FI945067A (fi) 1995-04-29
FI106722B true FI106722B (fi) 2001-03-30

Family

ID=10744224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI945067A FI106722B (fi) 1993-10-28 1994-10-27 Lignoselluloosamateriaalien asetylointi

Country Status (19)

Country Link
US (1) US5608051A (fi)
EP (1) EP0650998B1 (fi)
JP (1) JPH07179501A (fi)
KR (1) KR100337676B1 (fi)
CN (1) CN1067409C (fi)
AT (1) ATE178080T1 (fi)
AU (1) AU676945B2 (fi)
CA (1) CA2133936C (fi)
DE (1) DE69417343T2 (fi)
DK (1) DK0650998T3 (fi)
ES (1) ES2129593T4 (fi)
FI (1) FI106722B (fi)
GB (1) GB9322187D0 (fi)
GR (1) GR3030603T3 (fi)
IN (1) IN189490B (fi)
MY (1) MY111459A (fi)
NO (1) NO307934B1 (fi)
NZ (1) NZ264783A (fi)
PL (1) PL176075B1 (fi)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9403509D0 (en) * 1994-02-24 1994-04-13 Bp Chem Int Ltd Acetylation of lignocellulosic materials
GB9425765D0 (en) * 1994-12-19 1995-02-22 Bp Chem Int Ltd Acetylation of lignocellulosic fibres
EP0910602A1 (en) * 1996-07-10 1999-04-28 Sound Pipe Ltd Acetylation of lignocellulosic materials and applications thereof
CA2250645A1 (en) 1998-10-16 2000-04-16 Wayne Wasylciw Process for the production of articles from treated lignocellulosic particles and binder
US20030223923A1 (en) * 2002-06-03 2003-12-04 Aspinwall Phil P. Apparatus for production of cellulose acetate
DE102008035401B4 (de) * 2008-07-29 2011-04-21 List Holding Ag Verfahren zur kontinuierlichen katalytischen Azetylierung von Polysacchariden
US8906466B2 (en) * 2009-06-25 2014-12-09 Eastman Chemical Company Esterified lignocellulosic materials and methods for making them
US20100331531A1 (en) * 2009-06-25 2010-12-30 Eastman Chemical Company Methods for esterifying lignocellulosic material
EP2289980A1 (en) 2009-07-30 2011-03-02 Danish Plant Fibre Technologies Holding A/S A process and apparatus for modification of lignocellulosic materials and products of modified lignocellulosic materials obtained by the process
US20120160837A1 (en) 2010-12-23 2012-06-28 Eastman Chemical Company Wood heater with enhanced microwave launch efficiency
WO2012095108A1 (en) 2011-01-10 2012-07-19 Danish Plant Fibre Technologies Holding A/S A process and apparatus for modification of lignocellulosic materials and products of modified lignocellulosic materials obtained by the process
EP2718351B1 (en) * 2011-06-10 2019-08-07 Titan Wood Limited Wood fibre acetylation
EP2623281A1 (en) 2012-01-31 2013-08-07 Titan Wood Limited Acetylated wood
MX2014011263A (es) 2012-03-21 2015-03-09 Titan Wood Ltd Metodo para la modificacion de madera.
CN104470631B (zh) * 2012-05-22 2018-01-26 泰坦木业有限公司 用于木材改性的反应器***和方法
CN103659972B (zh) * 2012-09-05 2016-01-20 中国林业科学研究院木材工业研究所 一种木材的酯化、压缩增强方法及一种酯化、压缩增强材料
EP3004217A1 (en) 2013-06-03 2016-04-13 Chemconserve B.V. Modified wood fibres for manufacture in composites
CN104327189A (zh) * 2014-09-18 2015-02-04 玉林师范学院 木屑制备高吸油材料的方法
WO2016166177A1 (en) 2015-04-13 2016-10-20 Tricoya Technologies Ltd Method for the acetylation of wood
US11338468B2 (en) 2015-04-13 2022-05-24 Tricoya Technologies Ltd. Method for continuous acetylation of wood elements
EP3283552A1 (en) * 2015-04-13 2018-02-21 Tricoya Technologies Ltd Method for continuous acetylation of wood elements
CN107325189A (zh) * 2017-06-27 2017-11-07 华南理工大学 一锅法制备低取代度乙酰化纳米纤维素的方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1536334A (en) * 1924-04-19 1925-05-05 Eastman Kodak Co Process of recovering acetic values from a cellulose-acetate mixture
US2417985A (en) * 1944-06-28 1947-03-25 Us Rubber Co N, n'-dibenzylidene-ethylene-diamine as arachnicides
US2417995A (en) * 1944-11-14 1947-03-25 Nasa Acetylation of lignocellulosic board materials
US2780511A (en) * 1953-05-14 1957-02-05 Toho Rayon Kk Methiod of making cellulose acetate teixtile fibers by acetylization of relgenerated cellulose fibers
US3094431A (en) * 1961-03-22 1963-06-18 Koppers Co Inc Process of acetylating wood
GB964197A (en) 1962-07-10 1964-07-15 Rayonier Inc Improvements in acetylation of cellulose
US3403145A (en) * 1962-07-10 1968-09-24 Rayonier Inc Acetylation of cellulose
US3528115A (en) * 1967-12-22 1970-09-15 Du Pont Bleaching fabrics with peracetic acid formed in situ thereon
US3720661A (en) * 1971-01-05 1973-03-13 Rhodiaceta Process for producing acetylated regenerated cellulose articles
US4085760A (en) * 1975-09-19 1978-04-25 Daicel Ltd. Tobacco filter
EP0149266B1 (en) * 1983-12-19 1988-05-18 Duphar International Research B.V Method of drying a solid and device therefor
ATE60727T1 (de) * 1985-08-28 1991-02-15 A Cell Acetyl Cellulosics Verfahren zur verbesserung von dimensionsbestaendigkeit und vom biologischen widerstand von lignocellulosestoff.
GB2271570A (en) * 1992-10-15 1994-04-20 David George Rogers Treating lignocellusosic material with acetic anhydride
JPH079411A (ja) * 1993-06-25 1995-01-13 Sumitomo Chem Eng Kk セルロース含有材のアセチル化法および改質木材の製造方法
GB9403509D0 (en) * 1994-02-24 1994-04-13 Bp Chem Int Ltd Acetylation of lignocellulosic materials
GB9425765D0 (en) * 1994-12-19 1995-02-22 Bp Chem Int Ltd Acetylation of lignocellulosic fibres

Also Published As

Publication number Publication date
CN1104218A (zh) 1995-06-28
NZ264783A (en) 1996-02-27
EP0650998A1 (en) 1995-05-03
JPH07179501A (ja) 1995-07-18
CA2133936C (en) 2005-12-27
EP0650998B1 (en) 1999-03-24
FI945067A0 (fi) 1994-10-27
GB9322187D0 (en) 1993-12-15
GR3030603T3 (en) 1999-10-29
NO307934B1 (no) 2000-06-19
KR100337676B1 (ko) 2002-11-23
FI945067A (fi) 1995-04-29
AU676945B2 (en) 1997-03-27
ES2129593T3 (es) 1999-06-16
CN1067409C (zh) 2001-06-20
IN189490B (fi) 2003-03-08
PL305583A1 (en) 1995-05-02
CA2133936A1 (en) 1995-04-29
AU7743394A (en) 1995-05-18
DK0650998T3 (da) 1999-10-11
ATE178080T1 (de) 1999-04-15
NO944097L (no) 1995-05-02
DE69417343T2 (de) 1999-08-26
NO944097D0 (no) 1994-10-27
MY111459A (en) 2000-05-31
DE69417343D1 (de) 1999-04-29
PL176075B1 (pl) 1999-04-30
US5608051A (en) 1997-03-04
KR950011470A (ko) 1995-05-15
ES2129593T4 (es) 1999-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI106722B (fi) Lignoselluloosamateriaalien asetylointi
US5777101A (en) Acetylation of lignocellulosic materials
AU2004202262B2 (en) Methods for esterifying hydroxyl groups in wood
US5821359A (en) Acetylation of lignocellulosic fibres
AU2017281654B2 (en) Cooling acetylated wood elements
EP2289980A1 (en) A process and apparatus for modification of lignocellulosic materials and products of modified lignocellulosic materials obtained by the process
US9091022B2 (en) Process and apparatus for modification of lignocellulosic materials and products of modified lignocellulosic materials obtained by the process
JP6946192B2 (ja) 木質材料の連続的なアセチル化方法
US11338468B2 (en) Method for continuous acetylation of wood elements
NZ749855B2 (en) Cooling acetylated wood elements