[发明专利]使用二醛处理多糖

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用二醛处理多糖的方法。

背景技术

已经发现水溶性多糖(例如水溶性纤维素醚)广泛用于许多应用，例如粘合剂、增稠剂或保护性胶体。纤维素醚的最重要的性质为它们的溶解性以及化学稳定性和非毒性。水溶解性和/或有机-溶解性可在宽范围内通过在纤维素链处不同类型的醚取代基以及取代度(DS)和取代方式控制。因此，纤维素醚通常以溶解的或高度溶胀的状态施用于许多工业和家庭生活领域，其中应用范围从大规模乳液或悬浮聚合中的助剂，到油漆添加剂和壁纸粘合剂，再到化妆品和食品的粘度增加剂。

然而，向水或含水系统中引入通常为干燥粉末形式的纤维素醚通常与各种问题关联，这是由于当加入到水中时水溶性纤维素醚倾向于在表面上凝胶化并且形成团块。这不期望地导致长的溶解时间。

长时间以来已知，借助后处理(after-treatment)或后处理(post-treatment)可影响纤维素醚的溶解行为，以抵消这些问题。一种已知的方法为降低初始溶解速率，通常称为“延迟(delayed)或阻滞(retarded)的溶解性”，以确保在开始溶解之前纤维素醚在水中均匀分布。例如，通过与乙二醛的可逆的交联(cross-linkage)，可实现该延迟。

例如美国专利3,297,583；3,997,508和5,674,999描述了一种使用低级烷基醛和低级烷基二醛(例如乙二醛)预处理基本上干燥状态的纤维素醚的方法。美国专利3,997,508和5,674,999公开了使用乙二醛处理，接着加热。在美国专利5,674,999中的乙二醛处理在高强度混合机中进行。遗憾的是，通常需要相当高的乙二醛浓度来实现足够阻滞的溶解性。降低乙二醛浓度通常导致对于许多应用不足够阻滞的溶解性。此外，在美国专利3,997,508和5,674,999中公开的加热步骤可能对纤维素醚具有消极的影响，例如部分降解或部分脱色，加热步骤需要另外的时间以及难以实现一致程度的交联。

英国专利说明书GB1,080,249公开了一种方法，其中使用水溶性二醛将水含量为40-70%的粉末状的甲基纤维素在pH值为3-7下捏合为均质物质。美国专利7,012,139公开了在碱金属磷酸二氢盐和二(碱金属)磷酸氢盐存在下，在双螺杆挤出机中，使用乙二醛处理水含量为40-80%的潮湿的纤维素醚。遗憾的是，高水含量具有若干缺点，例如纤维素醚的高粘性，这使得在乙二醛处理期间和之后的处理更困难。此外，高水含量增加干燥和研磨纤维素醚的能量要求。

发明内容

在一方面，本发明涉及一种在特征为夫劳德数(FROUDE number)FR_w大于11的混合装置中使用二醛处理多糖的方法，所述方法在10-40重量%的水存在下进行，基于多糖和水的总重量。夫劳德数FR_w为

Frw=ωw2Rwg,]]>

其中ω_w为角频率，以秒^-1计，并且定义为2*π*RPM/60，

RPM为混合装置的旋转速度，以转/分钟计，

R_w为混合装置的半径，以米计，和

g为重力加速度，以m/s²计。

在另一方面，本发明涉及一种在用于在水中分散和溶解水溶性多糖的过程中降低团块的方法，其中根据上述方法使用二醛处理多糖，并且将经处理的多糖分散在水中。

附图说明

图1说明在特征为夫劳德数FR_w小于2.5的固体混合机中大量固体颗粒的运动。固体颗粒主体在固体混合机内移动。

图2说明在特征为夫劳德数FR_w为2.5-11的固体混合机中大量固体颗粒的运动。单个颗粒从材料基质中完全逐散出。

图3说明在特征为夫劳德数FR_w大于11的固体混合机中大量固体颗粒的运动。固体颗粒主体在混合机中离心分离并且形成环状层。