用于生产纤维素醚的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于生产纤维素醚的方法，所述纤维素醚将用作(例如)药物或食物的粘合剂，崩解剂，用于各种溶剂的增稠剂，用于建筑材料的保水助剂，挤塑中的粘合剂，悬浮液稳定剂。该方法包含干燥步骤。
【背景技术】
[0002]作为最终产物的纤维素醚通常通过包含以下的步骤获得:将碱金属氢氧化物吸附到纤维素上以形成碱纤维素，使该碱纤维素与烷基化剂或羟基化剂反应，任选地通过添加酸来中和，以及随后洗涤、脱水、干燥和研磨。
[0003]取决于脱水步骤中的脱水程度，湿纤维素醚从柔软泥状变成坚硬饼状，并且有粘合性和内聚性。为了干燥这种泥状或饼状材料，通常采用如JP2010-132920A中所示的热效率优良的导热传递型槽式搅动干燥器或可有效干燥粘合性材料的对流热传递型气动式干燥器。
【发明内容】
[0004]在其水含量增加时，上述湿水溶性纤维素醚变得更具粘性。在槽式搅动干燥器中，水含量大于按重量计50%的纤维素醚附着至干燥器的内部的热传递部。热传递区域的减小降低干燥器的干燥能力，并且另外地，过度干燥的沉积物被不规则地分离并且作为污染物混合到产物中，从而劣化产物的品质。在气动干燥器中，所需的高功率使干燥成本高，并且水含量70至80%或更多的湿水溶性纤维素醚附着至干燥器或连接管的内部，从而使稳定连续操作困难。
[0005]鉴于上述，已进行本发明。本发明的目的为提供一种用于生产纤维素醚的方法，其包含干燥步骤，该干燥步骤不仅能够连续干燥湿水溶性纤维素醚而且能够连续干燥任何高粘性湿纤维素醚，并且干燥器的内部无粘合性生长和固体化并且具有高稳定性和良好热效率。
[0006]作为发明人对上述目的深入研究的结果，已意外地发现，旋转型通流干燥器可以高热效率连续并稳定干燥高粘性湿纤维素醚，并且干燥器的内部无高粘性湿纤维素的粘合性生长和固体化，从而完成本发明。
[0007]根据本发明，提供一种用于生产纤维素醚的方法，其包含在旋转型通流干燥器中干燥水含量大于按重量计50%的湿纤维素醚的步骤。
[0008]根据本发明，具有高水含量并因此具有高粘性的湿纤维素醚可经受稳定连续干燥处理而在干燥器的内部无湿纤维素醚的粘合性生长和固体化。这稳定了产物的品质，因为可阻止来源于过度干燥沉积物的污染物混合到产物中。另外，在停止操作包括干燥器的系统时频繁清洗干燥器的内部以从其中移除粘合性沉积物变得不必要。因此，操作速率可有改进并且可减小由于移除沉积物所致的产物的处置损耗。另外，可减少在非所需情况下在干燥器中的沉积物移除操作以及工作人员的负担。
【附图说明】
[0009]图1为根据本发明的用于干燥纤维素醚的旋转型通流干燥器的示意性侧视图；和
[0010]图2为沿图1的线条X-X截取的示意性剖视图。
【具体实施方式】
[0011]接下来将描述本发明的实施方案，但在不脱离本发明的技术概念的范围的情况下，可修改所述实施方案。下文将详细描述本发明。
[0012]待干燥的湿纤维素醚无具体限制，只要其为水含量大于按重量计50%、优选水含量大于按重量计50%但不大于按重量计90%或更低的纤维素醚。纤维素醚的实例包括水溶性纤维素醚，例如烷基纤维素、羟烷基纤维素和羟烷基烷基纤维素，并且还包括低取代羟基丙基纤维素，所述低取代羟基丙基纤维素不溶于水，由所吸收水溶胀，并且具有按重量计5至16%的羟基丙氧基取代度。
[0013]湿纤维素醚的水含量可通过《日本药典的一般试验》(General Tests of TheJapanese Pharmacopoeia)第十六版中的“干燥失重测试”测定。水含量并非水占纤维素醚的百分比，而是水占水和纤维素醚的总和的百分比。
[0014]湿纤维素醚优选通过一种用于生产纤维素醚的方法来获得，所述方法包含:使浆柏与碱金属氢氧化物反应以获得碱纤维素的步骤；使碱纤维素与醚化剂反应以获得粗制纤维素醚的步骤，添加酸来中和所述粗制纤维素醚的任选步骤；以及洗涤和脱水所述任选中和的粗制纤维素醚的一个或多个步骤。为了干燥如此获得的所述湿纤维素醚，可优选使用旋转型通流干燥器。因此，用于生产纤维素醚的方法可还包含干燥用旋转型通流干燥器如此获得的所述湿纤维素醚的后续步骤。
[0015]纤维素醚通常通过包含以下步骤的方法来生产:使原材料浆柏与碱金属氢氧化物反应以获得碱纤维素，使碱纤维素与醚化剂反应，后续洗涤和脱水(洗涤/脱水)，以及干燥。干燥的步骤之后可进行研磨的任选步骤。
[0016]作为浆柏，可使用那些通常可用作纤维素醚的原材料，例如木材浆柏和棉绒浆。该浆柏可能为浆柏片材、浆柏碎肩和浆柏粉末的任何形式。
[0017]用于生产碱纤维素的方法可包括一种包含在搅拌下向浆柏粉末逐滴添加或喷洒碱金属氢氧化物溶液的步骤的方法，和一种包含在碱金属氢氧化物溶液中浸没呈片材或碎肩形式的浆柏以及脱水所述浸没浆柏的步骤的方法。
[0018]碱金属氢氧化物溶液无具体限制，只要其可将浆柏转化成对应的碱纤维素。从经济的观点来看，氢氧化钠或氢氧化钾的水溶液是优选的。
[0019]如此获得的碱纤维素与醚化剂反应以获得粗制纤维素醚。可用于生产纤维素醚的醚化剂是已知的并且无具体限制。醚化剂的实例包括烷基卤，例如甲基氯和乙基氯，和环氧烷，例如环氧乙烷和环氧丙烷。
[0020]因为作为碱纤维素与醚化剂之间反应产物的粗制纤维素醚含有副产物，例如盐、甲醇和丙二醇，其用水、优选70至100°C的热水和大气压或更高的蒸汽中的至少一种的来洗涤，并且脱水。通常通过使用连续旋转压力过滤器、连续水平真空式过滤器、水平台式过滤器和水平带式过滤器中的至少一种结合压力式脱水机、真空式脱水机、离心式脱水机和压缩式脱水机中的至少一种，连续进行洗涤和脱水。
[0021]从纤维素醚的性质、洗涤和脱水机器的处理容量等等的观点来看，在洗涤和脱水的一个或多个步骤之后的湿纤维素醚的水含量就水溶性纤维素醚而言通常大于按重量计50 %但不大于按重量计90 %，并且就低取代羟基丙基纤维素而言通常大于按重量计60 %但不大于按重量计90%。
[0022]取决于脱水的程度，在洗涤和脱水的一个或多个步骤之后的含有纤维的湿纤维素醚从软泥形式改变为硬饼形式。在水含量增加时，湿纤维素醚变得更有粘性、更有纤维性和具有强烈内聚性。
[0023]当湿纤维素醚为低取代羟基丙基纤维素时，在使碱纤维素与醚化剂反应以获得粗制低取代羟基丙基纤维素的步骤之后和在洗涤和脱水粗制低取代羟基丙基纤维素的一个或多个步骤之前，优选包含通过添加酸如乙酸或盐酸来中和粗制低取代羟基丙基纤维素中剩余的碱的步骤。
[0024]接着，将解释旋转型通流干燥器。旋转型通流干燥器已知为能够均一地而不会不均匀地干燥粘合性材料的干燥器的实例。旋转型通流干燥器通常可用于干燥粒状、小团块状或薄片状材料。因此，由于在旋转型通流干燥器的转筒中滚动，预期泥状或饼状、纤维性和强粘合性材料如湿纤维素醚如雪球般变成大团块。因此，预期到不充分干燥或不均匀干燥。然而，本发明人已意外地发现，旋转型通流干燥器使得有可能稳定地以高热效率进行强粘性湿纤维素醚的连续干燥，并同时阻止纤维素醚在干燥器的内部的粘合性生长和固体化。
[0025]旋转型通流干燥器为对流热传递型干燥器，并且通过使热空气流过材料使水或挥发性组分从其蒸发来干燥圆柱形转筒中放置的材料。可通过使用(例如)并流、逆流或错流，使热空气与待干燥材料接触。从阻止干燥器的内部的粘合性生长和固体化的观点来看，优选的是错流。旋转型通流干燥器的转筒优选配备有用于抬升待干燥的材料的升降机以增加干燥效率。由于由转筒的旋转所致的炉(kiln)活动效应，更具体来说，由于待干燥材料的垂直旋转和浮动运动，在混合和搅拌的同时干燥