堆積密度提高的纖維素醚混合物及制法，建筑材料中的用途制造技術

介紹了纖維素醚混合物，該混合物包括ａ）纖維素醚，ｂ）占干纖維素醚重量０．１－１０％、選自淀粉、淀粉醚、瓜爾膠、瓜爾醚和黃原膠的添加劑，ｃ）任選占干纖維素醚重量０．０５－１％的聚丙烯酰胺，以及ｄ）任選其他添加劑，其特征在于添加劑ｂ）是以水溶液或粉末的形式、聚丙烯酰胺ｃ）是以水溶液的形式計量加入含濕量范圍為濕纖維素醚重量的２５％－７５％水潤濕纖維素醚中的，并加以混合，還可以再加水。還描述了生產堆積密度提高的纖維素醚的方法以及作為添加劑在像瓷磚粘合劑或水泥組合物和灰漿組合物這樣的建筑材料中的用途。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
本專利闡述了堆積密度提高的纖維素醚混合物，其在建筑材料中的用途，以及堆積密度提高的纖維素醚混合物的生產方法。纖維素醚因性能優異而得到廣泛應用，如用作增稠劑、膠粘劑、粘結劑、分散劑、保水劑、防腐劑、穩定劑，還用作懸浮劑、乳化劑和成膜劑。眾所周知，纖維素醚是對纖維素進行堿煮解，然后用甲基氯、環氧乙烷和環氧丙烷等醚化劑進行醚化而制成的。但是適合于工業應用的產品只能通過對反應所得粗纖維素衍生物加以洗滌、壓縮、研磨和干燥來生產。尤其值得一提的是，纖維素衍生物的壓縮、研磨和干燥需要相當數量的設備，涉及高資本投入。因此，甲基羥乙基纖維素、甲基羥丙基纖維素和甲基纖維素以及這些產品的衍生物在某些情況下不可能或很難達到使用所需的細度和堆積密度。當產品存在高度甲基化和/或低度羥烷基化問題時尤其如此。要求纖維素醚具有高堆積密度的原因包括確保其易于通過混合而與水泥或石膏結合。提高堆積密度還給包裝和運輸帶來了好處，因為當質量一定時，要運輸的纖維素醚的體積小了。在纖維素醚化學中，烷基取代度通常是用DS來描述的。DS為每個脫水葡萄糖單元被取代的羥基的平均數。例如甲基取代度被規定為DS(甲基)或DS(M)。羥烷基取代度通常用MS描述。MS為一摩爾脫水葡萄糖單元上以醚形式結合的醚化劑的平均摩爾數。例如，使用像環氧乙烷這樣的醚化劑所產生的醚化度被規定為MS(羥乙基)或MS(HE)。同樣，使用醚化劑環氧丙烷所產生的醚化被規定為MS(環氧丙基)或MS(HP)。人們早就知道纖維素醚與其他添加劑或輔劑結合可以產生產業用配方所要求的特殊性能。US4654085描述了多組分添加劑，其組成包括淀粉醚和聚丙烯酰胺。各組分比例規定如下纖維素醚∶淀粉醚∶聚丙烯酰胺為95-75∶20-5∶1。在US4654085中，添加劑以粉末的形式添加到纖維素醚中，而纖維素醚同樣是粉末狀的，因此不影響纖維素醚的堆積密度和細度。DE-A10 041 311描述了纖維素醚改性方法，其特征在于將微濕的纖維素醚以水溶液或有機懸浮液形式與添加劑或添加劑混合物混合，然后對所產生的混合物加以干燥。在DE-A 10041311中，添加劑不是以粉末的形式添加的，而且也不使用淀粉醚。EP-A1 127 910和EP-A1 127 895描述了纖維素衍生物的聯合研磨/干燥方法。這兩件申請都描述了在聯合研磨/干燥前在研磨的材料中添加淀粉醚添加劑的可能性。但無論是EP-A1 127 910還是EP-A1 127 895都沒有就以什么樣的添加量為好、添加劑的添加該如何進行以及使用何種淀粉醚為好作出任何說明。側基用Zeisel法測定(文獻G.Bartelmus和R.Ketterer，Z.Anal.Chem.286(1977)161-190)。因此，本專利技術的目的在于提供堆積密度提高的纖維素醚混合物和可以通過簡單的方法提高纖維素醚堆積密度的方法，同時在需要的場合還可以影響粉末的細度，從而產生更細的產品。達到這一目的方法可以是使水潤濕狀態的纖維素醚(如粗纖維素醚經洗滌后)與淀粉醚混合，并通過加水和混合使所得混合物達到后道工序所需的含濕要求。如果需要，還可以添加聚丙烯酰胺添加劑來產生協同效應。淀粉醚的用量占干燥的纖維素醚重量的0.1-10％，所用的聚丙烯酰胺占干燥的纖維素醚的0.05-1.0％。在此添加的淀粉醚為水溶液形式，以粉末狀為好，而聚丙烯酰胺則是作為水溶液計量加入的。然后對已經用添加劑進行上述處理的纖維素醚加以干燥和研磨，研磨和干燥也可以在同一工序中進行。因此本專利技術提供的纖維素醚混合物包括a)纖維素醚，b)一種占干燥的纖維素醚重量0.1-10％，選自淀粉、淀粉醚、瓜爾膠、瓜爾醚和黃原膠的添加劑，c)任選占干纖維素醚重量0.05-1％的聚丙烯酰胺，和d)任選其他添加劑，其特征在于添加劑b)是以水溶液的形式計量加入的，或以粉末形式計量加入為好，而且聚丙烯酰胺c)是以水溶液的形式計量加入的，通過混合和任選進一步加水，與未經淀粉添加劑及任選的聚酰胺添加劑處理的產品相比，本專利技術的這種混合物意外地顯示出大為提高的堆積密度，適當的時候還具有大為提高的細度。形成含濕量范圍為占纖維素醚重量25％-75％的水濕潤纖維素醚。在本專利技術中，我們驚奇地發現，將淀粉醚和聚丙烯酰胺(如果需要的話)加入到濕纖維素醚中，可以明顯地影響產品的堆積密度和細度。此外，為獲得良好的性能，可以按照(例如)US 4 654 085所述的方法，再將粉末狀的添加劑摻加到已經用添加劑處理過的纖維素醚中，用量達到已經摻入濕潤的纖維素醚的淀粉醚和聚丙烯酰胺的量，以形成多組分添加劑，關于要使用的量，可以將已經添加到濕纖維素醚中的淀粉醚和聚丙烯酰胺的量考慮在內。根據本專利技術方法，將含水纖維素醚，例如粗纖維素醚在洗滌之后得到的纖維素醚，與淀粉醚混合，并在需要時通過進一步加水和混合，使其含濕量滿足后道操作工序要求。在此所用的纖維素衍生物以甲基纖維素衍生物為好，甲基纖維素或甲基羥烷基纖維素則更好。使用效果最理想的甲基羥烷基纖維素為甲基羥乙基纖維素或甲基羥丙基纖維素。就甲基羥烷基纖維素而言，DS(甲基)為0.9-3、MS(羥烷基)為0.05-4。以DS(甲基)1.4-2.3、MS(羥烷基)0.05-1.0為好。以DS(甲基)為1.7-2.0，MS(羥烷基)0.1-0.2最好。尤其宜使用甲基羥乙基纖維素。就甲基纖維素而言，以DS(甲基)1.4-2.3為好，DS(甲基)1.7-2.0最好。洗滌和過濾后，水潤濕濾餅的含濕量為濕纖維素醚的重量的25％-75％。使用那些含濕量為45重量％-65wt％的水潤濕濾餅較好。它們與淀粉醚水溶液混合，或與干淀粉醚粉末混合為好，如果需要的話，可以在此次混合或隨后的再次混合中進一步加水，以調整混合物顆粒的含濕量。再次加水在混入淀粉醚后進行為好。用這種方法形成的混合物的含濕量(顆粒的含濕量)通常占混合物總重量的45-80％，以60-75％為好，65-75％則更好。就添加劑b)而言，最好采用淀粉醚。在本專利技術中使用的淀粉醚為羥烷基淀粉，盡管還可以使用烷基羥烷基淀粉或羧甲基羥烷基淀粉。使用羥甲基、羥乙基或羥丙基淀粉這樣的羥烷基淀粉為好，例如MS(羥烷基)為0.3-0.9的羥烷基淀粉，MS(羥烷基)為0.4-0.6的羥烷基淀粉則更好。在羥烷基淀粉中，羥丙基淀粉特別好。這種淀粉醚是淀粉與醚化劑在堿性催化劑存在情況下反應生成的。為了提高所產生的淀粉醚的粘度，可以使用雙官能團或多官能團交聯劑，如3-氯1，2-環氧丙烷。采用粘度在60mPas以上(用Brookfield法在25℃溫度下測得的、濃度為5重量％的淀粉醚水溶液的粘度)的淀粉醚為好。以使用粘度在600mPas以上的高粘度淀粉醚為好。最好使用交聯劑制成的高粘度淀粉醚。淀粉醚的用量占干纖維素醚重量的0.1-1.0％。以0.5-8％為好，1.5-2.5％最好。此淀粉醚以粉末的形式添加到水潤濕纖維素醚中，并與之混合為好。如果不使用淀粉醚，還可以用淀粉、瓜爾膠、瓜爾衍生物，如羥丙基瓜爾膠或黃原膠作為添加劑，在造粒階段加入。此外，通過添加聚丙烯酰胺添加劑還有可能產生協同效應。聚丙烯酰胺的用量占干纖維素醚重量的0.01-1.0％。聚丙烯酰胺加入量以0.1-0.6重量％為好。聚丙烯酰胺以水溶液的形式在計量加本文檔來自技高網...

【技術保護點】
纖維素醚混合物，它包括：ａ）纖維素醚，ｂ）一種占干纖維素醚重量０．１－１０％的選自淀粉、淀粉醚、瓜爾膠、瓜爾醚和黃原膠的添加劑，ｃ）任選的占干纖維素醚重量０．０５－１％的聚丙烯酰胺，和ｄ）任選的其他添加劑，其特征在于添加劑ｂ）以水溶液或粉末的形式，聚丙烯酰胺ｃ）以水溶液的形式計量加入含濕量為濕纖維素醚重量的２５％－７５％的水潤濕纖維素醚中的，并加以混合，還可以進一步加入水。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：H舒爾西格，EA科勞爾，W丹霍，HJ朱爾，AH庫爾，G韋伯，P沃爾布斯，
申請(專利權)人：沃爾夫纖維素產品兩合有限公司，
類型：發明
國別省市：DE[德國]