專利名稱：用于水解硬化組合物的具有調(diào)節(jié)的顆粒形態(tài)的多糖衍生物的制作方法
用于水解硬化組合物的具有調(diào)節(jié)的顆粒形態(tài)的多糖衍生物本發(fā)明涉及一種具有調(diào)節(jié)的顆粒形態(tài)的多糖衍生物，該多糖衍生物用于制備具有調(diào)節(jié)的結(jié)塊等級(lump rating)的水解硬化組合物。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種調(diào)節(jié)水解硬化組合物結(jié)塊等級的方法，包括調(diào)節(jié)顆粒多糖衍生物的顆粒形態(tài)以及將顆粒多糖引入到水解硬化組合物中。進(jìn)一步地，本發(fā)明還涉及包括具有調(diào)節(jié)的顆粒形態(tài)的顆粒多糖衍生物的水解硬化組合物。本發(fā)明也涉及具有調(diào)節(jié)的顆粒形態(tài)的顆粒多糖衍生物的各種用途和使用方法。
背景技術(shù)：
多糖衍生物，例如，纖維素醚，能夠成功地在水解硬化組合物例如石膏噴射灰泥組合物中用作增稠劑和保水劑。由于石膏顆粒具有高的表面能，即使不存在多糖衍生物，加入水后，例如石膏的完全潤濕也在一定程度上得以推遲。而在多糖衍生物的存在下，潤濕所有石膏顆粒的水由于多糖顆粒的溶解而變稠。結(jié)果，移動的水相在浸潤石膏中效率變低。在應(yīng)用過程中，當(dāng)噴射后均勻地擴(kuò)散到墻上時，灰泥中未浸潤的石膏塊變得可見。這些結(jié)塊是光學(xué)缺陷，如果可能的話，需要額外的工作和精力在接下來的灰泥應(yīng)用工序中將其完全移除。沒有或者少量結(jié)塊的水解硬化組合物，尤其是石膏噴射灰泥，因其容許更簡單和更快速的應(yīng)用是所希望得到的。工人們每天能夠施加更大的面積的無缺陷水解硬化組合物。有效地減少在石膏灰泥中結(jié)塊的一種方法是使用顆粒狀纖維素醚(< 50wt%具有不大于200微米的粒徑)。但是高含量的纖維素醚大顆粒容易導(dǎo)致在墻上的噴射灰泥的保水能力差。在混合和噴射的短暫時間間隔中(約10秒)，粗糙顆粒將不能完全溶解，灰泥將保水能力不足而表現(xiàn)出后增稠。減少水解硬化組合物例如石膏灰泥結(jié)塊的另一種方法是使用Methocel J級纖維素醚(陶氏化學(xué)，密歇根州米德蘭)。大量的取代基團(tuán)賦予纖維素醚一些熱塑性質(zhì)，從而幾乎完全失去其纖維結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出與本發(fā)明的多糖衍生物相近的纖維厚度和當(dāng)量顆粒圓 (equivalent particle circle)粒徑。不幸地是，這種纖維素醚的生產(chǎn)成本非常高，并且工藝產(chǎn)生污水蒸汽，這些都是不希望的并且操作和/或處理起來昂貴。GB2262527A公開了在磨細(xì)前預(yù)處理濕纖維素醚濾餅從而獲得具有減少的塊形成的纖維素醚。濕濾餅含水量為30-80wt%，在40-120°C下冷卻。實施例表明工藝能增加纖維素醚的容積密度。沒有參考文獻(xiàn)給出工藝中使用的碾磨技術(shù)。并且除平均粒徑外，沒有提供粒徑分布的和纖維素醚粉末形態(tài)方面的信息。本發(fā)明要解決的問題是提供一種水解硬化組合物，例如灰漿或灰泥組合物，其具有改進(jìn)的結(jié)塊等級或改進(jìn)的保水能力，或者二者皆有。本發(fā)明進(jìn)一步解決的問題是提供一種制備水解硬化組合物的方法，其中選自結(jié)塊等級和保水性的一種或多種性質(zhì)能夠通過簡單地引入特制的顆粒多糖化合物到水解硬化組合物中進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而給予水解硬化組合物所希望的性質(zhì)。發(fā)明概述發(fā)明人現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)如果將具有調(diào)節(jié)的或需要的顆粒形態(tài)的顆粒多糖衍生物加入到水解硬化組合物中，水解硬化組合物的結(jié)塊等級能夠被調(diào)節(jié)或改進(jìn)，所述顆粒形態(tài)通過中值粒徑 DOP (50，3)和當(dāng)量顆粒圓(equivalent particle circle)的中值粒徑 EQPC (50，3)表征。在本發(fā)明的第一個方面，提供一種制備水解硬化組合物的方法，包括加入中值粒徑D0P(50，;3)為至少38微米和當(dāng)量顆粒圓的中值粒徑EQPC(50，3)為至少80微米的顆粒多糖衍生物到水解硬化組合物中。優(yōu)選地，多糖衍生物的中值顆粒長度至少為50微米最多到2000微米，更優(yōu)選最多到600微米，最優(yōu)選最多到350微米。在本發(fā)明的第二個方面，提供一種制備水解硬化組合物的方法，包括加入顆粒多糖衍生物到水解硬化組合物中，其中方法進(jìn)一步包括保證顆粒多糖衍生物具有中值粒徑 DOP (50, 3)為至少38微米和當(dāng)量顆粒圓的中值粒徑EQPC(50，3)為至少80微米。在本發(fā)明的第三個方面，提供一種調(diào)節(jié)水解硬化組合物結(jié)塊等級的方法，所述方法包括a)提供不含有任何顆粒多糖衍生物的水解硬化組合物，以及b)加入具有調(diào)節(jié)的中值粒徑D0P(50，;3)為至少38微米和當(dāng)量顆粒圓的中值粒徑EQPC(50，3)為至少80微米的顆粒多糖衍生物到水解硬化組合物中。在本發(fā)明的第四個方面，提供一種包含顆粒多糖衍生物的水解硬化組合物，其中顆粒多糖衍生物具有至少38微米的中值粒徑DOP (50，幻和至少80微米的當(dāng)量顆粒圓的中值粒徑 EQPC (50，3)。在本發(fā)明的第五個方面，提供一種中值粒徑D0P(50，;3)為至少38微米和當(dāng)量顆粒圓的中值粒徑EQPC(50，;3)為至少80微米的顆粒多糖衍生物在制備水解硬化組合物的方法或者調(diào)節(jié)水解硬化組合物結(jié)塊等級方法中的應(yīng)用。在本發(fā)明的第六個方面，提供一種中值粒徑D0P(50，;3)為至少38微米和當(dāng)量顆粒圓的中值粒徑EQPC(50，;3)為至少80微米的顆粒多糖衍生物作為水解硬化組合物中的化合物的應(yīng)用。令人驚奇地是，通過調(diào)節(jié)表征為中值粒徑D0P(50，3)和當(dāng)量顆粒圓的中值粒徑 EQPC(50, 3)的顆粒多糖衍生物的顆粒形態(tài)，如果該多糖衍生物加入到水解硬化組合物中， 水解硬化組合物的結(jié)塊等級能夠被調(diào)節(jié)。發(fā)明詳述本發(fā)明一方面涉及一種制備水解硬化組合物的方法，另一方面涉及一種調(diào)節(jié)硬化水解硬化組合物結(jié)塊等級的方法。兩種方法均包括加入中值粒徑DOP (50，幻為至少38微米和當(dāng)量顆粒圓的中值粒徑EQPC(50，;3)為至少80微米的顆粒多糖衍生物到水解硬化組合物中。根據(jù)制備水解固化組合物可選擇的方法，所述方法包括保證水解硬化組合物中所含的顆粒多糖衍生物具有中值粒徑D0P(50，3)為至少38微米和當(dāng)量顆粒圓的中值粒徑 EQPC (50，3)為至少80微米。本發(fā)明使用的多糖衍生物具有調(diào)節(jié)的顆粒形態(tài)，所述顆粒形態(tài)以中值粒徑 DOP (50, 3)和當(dāng)量顆粒圓的中值粒徑EQPC(50，;3)表征，其幫助控制當(dāng)配制的水解固化組合物與水例如在噴射灰泥機(jī)中接觸的最初的幾秒間的溶解動力學(xué)。該多糖衍生物顆粒具有更少的細(xì)粒含量(fine content)，更厚的纖維厚度和規(guī)定的當(dāng)量顆粒圓直徑。多糖進(jìn)入溶液不那么迅速，使得水完全潤濕水解固化組合物粉末。然后在混合和噴射到墻的時間范圍內(nèi)多糖衍生物盡可能完全進(jìn)入溶液，從而提供其完全的保水能力。令人驚奇地是，據(jù)發(fā)現(xiàn)，以中值粒徑D0P(50，3)和當(dāng)量顆粒圓的中值粒徑EQPC (50, 3)表征的多糖衍生物的顆粒形態(tài)和將加入具有調(diào)節(jié)的顆粒形態(tài)多糖衍生物的水解固化組合物的結(jié)塊等級之間存在著聯(lián)系。因此，優(yōu)選制備水解硬化組合物的方法包括通過調(diào)節(jié)加入到水解硬化組合物中的顆粒多糖衍生物的DOP (50，幻值為至少38微米和調(diào)節(jié)EQPC (50，幻值為至少80微米來調(diào)節(jié)水解硬化組合物的結(jié)塊等級。這里所用的“調(diào)節(jié)的”，本文中的意思是加入到組合物中的多糖衍生物的顆粒形態(tài)是控制的，而且如果需要的話，通過調(diào)節(jié)D0P(50，3)和EQPC(50，3)的方式給予水解固化組合物所希望的結(jié)塊等級。例如，在“調(diào)節(jié)”水解硬化組合物結(jié)塊等級的方法中，方法包括步驟a)提供不含有任何顆粒多糖衍生物的水解硬化組合物，以及b)加入具有“調(diào)節(jié)的”中值粒徑DOP (50，3) 為至少38微米和“調(diào)節(jié)的”當(dāng)量顆粒圓的中值粒徑EQPC(50，幻為至少80微米的顆粒多糖衍生物到水解硬化組合物中，“調(diào)節(jié)”由以下步驟完成a)提供不含有任何顆粒多糖衍生物的第一水解固化組合物和不含有任何顆粒多糖衍生物的第二水解固化組合物，b)將第一顆粒多糖衍生物加入到第一水解固化組合物和將第二顆粒多糖衍生物加入到第二水解固化組合物中，其中第一和第二顆粒多糖衍生物的D0P(50，;3)各自至少為 38微米，第一和第二顆粒多糖衍生物的EQPC (50，幻各自至少為80微米，并且其中第一和第二顆粒多糖衍生物的DOP (50，幻和EQPC(50，;3)彼此不相同，c)測定第一和第二水解固化組合物的結(jié)塊等級，d)建立i)第一和第二顆粒多糖衍生物DOP (50，幻和EQPC (50，幻與ii)第一和第二水解固化組合物結(jié)塊等級之間的聯(lián)系，e)利用建立起的聯(lián)系去調(diào)整加入到水解固化組合物中的顆粒多糖衍生物的 DOP (50, 3)和EQPC(50，3)以得到所希望的水解固化組合物結(jié)塊等級。這里所使用的術(shù)語“保證”特定的DOP和/或EQPC意思是，測定DOP和/或EQPC， 如果需要，即任何的DOP和/或EQPC不是所需要的值，通過干磨調(diào)節(jié)DOP和/或EQPC，如果
需要，在干磨前進(jìn)一步調(diào)整顆粒多糖的水分含量和/或溫度。本申請所使用的“加入”意思是具有調(diào)節(jié)的顆粒形態(tài)的多糖衍生物被包括或者被包含在最終的水解固化組合物中。多糖衍生物可以在制備基礎(chǔ)水解固化組合物過程中或之后加入?？梢詥为毤尤牖蛘吲c水解固化組合物的其他成分一并加入。所以，必須保證具有 DOP (50，3)為至少38微米和EQPC (50，3)為至少80微米的顆粒多糖衍生物被包括或包含到最終的水解硬化組合物中。在包括加入具有為DOP (50，幻至少38微米和EQPC (50，3)為至少80微米的顆粒多糖衍生物到水解固化組合物中的水解固化組合物制備方法中，在加入具有DOP (50，3)為至少38微米和EQPC (50，3)為至少80微米的顆粒多糖衍生物到水解固化組合物中之前，水解固化組合物不含有任何顆粒多糖衍生物。進(jìn)一步根據(jù)“加入”的定義，以上描述的制備水解固化組合物的方法可以選擇性地進(jìn)一步包括保證顆粒多糖衍生物具有DOP (50，幻為至少38微米和EQPC (50，3)為至少80 微米。令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，具有更高的中值粒徑DOP (50，3)和更高的當(dāng)量顆粒圓的中值粒徑EQPC(50，3)的顆粒多糖衍生物加入到水解固化組合物中導(dǎo)致水解固化組合物的結(jié)塊等級改進(jìn)，反之亦然。該發(fā)現(xiàn)不僅允許定制水解固化組合物的重要性質(zhì)，也可以生產(chǎn)結(jié)塊等級方面改進(jìn)的水解固化組合物。顆粒的直徑稱為DOP。DOP優(yōu)選通過結(jié)合顆粒大小和形狀分析的高速圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行測量。該特殊的圖像分析方法在W.Witt，U.K0hler,J. List，CurrentLimits of Particle Size and Shape Analysis with High Speed Image Analysis(用高速圖像分析進(jìn)行顆粒大小和形狀分析的現(xiàn)有限制)，PARTEC 2007中記載。中值粒徑D0P(50，3)作如下定義所有顆粒尺寸分布，例如，DOP能夠以數(shù)目(0)， 長度(1)，面積( 或體積分布C3)表示和應(yīng)用。DOP的體積分布根據(jù)累積分布( 計算。 中值粒徑DOP之內(nèi)的體積分布根據(jù)逗號后面的數(shù)字3指明。標(biāo)記50反映中值，代表50% 的粒徑分布以ym計比給定的值小而50%的比給定的值大。50% DOP值通過圖像分析軟件計算。高速圖像分析系統(tǒng)可以從Sympatec GmbH, Clausthal klIerfeld，Germany作為動態(tài)圖像分析(DIA)系統(tǒng)QICPIC 購得。系統(tǒng)分析顆粒的形狀并且將顆粒潛在的卷曲計算在內(nèi)。相比其他方法，它提供一種更準(zhǔn)確的計算實際顆粒尺寸的測量方法。動態(tài)圖像分析(DIA)系統(tǒng) QICPIC 在 Witt，W. , KohlerjU., List, J. =Direct Imiaging of very fast Particles Opens the Application of Powerful(dry)Dispersion for Size and Shape Characterization(非?？斓念w粒直接成像開創(chuàng)了有效的(干)分散體在尺寸和形狀表征中的應(yīng)用)，PARTEC 2004(德國紐倫堡)中有更詳細(xì)的記載。顆粒的EQPC定義為與顆粒的投影面積相同的圓的直徑。EQPC優(yōu)選通過結(jié)合顆粒大小和形狀分析的高速圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行測量。該特殊的圖像分析方法在Witt，W.， Kohler5 U. ,List, J. :Direct Imaging of very fast Particles Opens the Application of Powerful (dry) Dispersion for Size and Shape Characterization (與一常 1 白勺顆f立直接成像開創(chuàng)了有效的(干)分散體在尺寸和形狀表征中的應(yīng)用)，PARTEC2004(德國紐倫堡)中記載。EQPC (50, 3)是等投影面積圓的中值直徑并且定義如下所有顆粒尺寸分布，例如，EQPC能夠以數(shù)目(0)，長度(1)，面積( 或體積C3)分布表示和應(yīng)用。EQPC的體積分布根據(jù)累積分布A計算。等投影面積圓直徑值EQPC50，3之內(nèi)的體積分布由逗號后面的數(shù)字3指明。標(biāo)記50反映中值，代表50%的EQPC粒徑分布以μ m計比給定的值小而50%的 EQPC粒徑分布比給定的值大。50% EQPC值通過圖像分析軟件計算。本發(fā)明方法中使用的多糖衍生物優(yōu)選具有中值粒徑D0P(50，;3)為至少35微米，更加優(yōu)選至少為38微米，更優(yōu)選至少為42微米以及最優(yōu)選至少為45微米。多糖衍生物優(yōu)選具有中值粒徑DOP (50，幻為至多150微米，更優(yōu)選為至多100微米，以及最優(yōu)選為至多80 微米。本發(fā)明方法中使用的多糖衍生物優(yōu)選具有當(dāng)量顆粒圓的中值粒徑EQPC(50，3)為至少75微米，更加優(yōu)選為至少80微米，更優(yōu)選為至少85微米以及最優(yōu)選為至少90微米。 多糖衍生物優(yōu)選具有EQPC (50，幻為至多250微米，更優(yōu)選為至多200微米，以及最優(yōu)選為至多150微米。尤其優(yōu)選本發(fā)明方法中使用的多糖衍生物具有中值粒徑D0P(50，;3)為至少35微米并且當(dāng)量顆粒圓的中值粒徑EQPC(50，3)為至少75微米，更優(yōu)選具有D0P(50，;3)為至少38微米并且EQPC (50，3)為至少80微米，和最優(yōu)選具有DOP (50，3)為至少42微米并且 EQPC (50，3)為至少85微米。本發(fā)明的方法大致涉及水解固化組合物。在本申請優(yōu)選的方面，該組合物的制備和改進(jìn)方法涉及石膏灰泥、石灰灰泥、水泥灰泥、或一種或多種這些灰泥的混合物。在一種特別優(yōu)選的方面組合物為石膏噴射灰泥、石灰噴射灰泥、水泥噴射灰泥、或一種或多種這些噴射灰泥的混合物。在方法中使用的多糖衍生物，尤其是纖維素衍生物，通常可溶或至少在溶劑，優(yōu)選為水中可浸濕的(soakable)。優(yōu)選的多糖衍生物為多糖醚(polysaccharide ether)和多糖酯(polysaccharide ester)，更優(yōu)選纖維素醚和酯，最優(yōu)選水溶性纖維素醚。它們可以具有一個或多個取代基，優(yōu)選的類型羥乙基，羥丙基，羥丁基，甲基，乙基，丙基，二羥丙基，羧甲基，磺乙基，疏水長鏈支化和非支化烷基基團(tuán)，疏水長鏈支化和非支化烷基芳基基團(tuán)或芳基烷基基團(tuán)，陽離子基團(tuán)，醋酸酯基，丙酸酯基，丁酸酯基，乳酸酯基，硝酸酯基或硫酸酯基， 其中一些基團(tuán)，例如，羥乙基，羥丙基，羥丁基，二羥丙基和乳酸鹽能夠形成接枝。根據(jù)本發(fā)明的多糖取代基不限于這些基團(tuán)。典型的多糖衍生物是瓜爾豆衍生物、淀粉衍生物、甲殼質(zhì)或殼聚糖衍生物，并且優(yōu)選纖維素衍生物，但是根據(jù)本發(fā)明的多糖衍生物不限于這些。纖維素衍生物的例子為羥乙基纖維素(HEC)，羥丙基纖維素(HPC)，乙基羥乙基纖維素(EHEC)，羧甲基纖維素，羧甲基羥乙基纖維素(CMHEC)，羥丙基羥乙基纖維素(HPHEC)， 甲基纖維素(MC)，甲基羥丙基纖維素(MHPC)，甲基羥乙基纖維素(MHEC)，羧甲基纖維素 (CMC)，羥丙基甲基纖維素醋酸琥珀酸酯(HPMC-AS)，疏水改性羥乙基纖維素(hmHEC)，疏水改性羥丙基纖維素(hmHPC)，疏水改性乙基羥乙基纖維素(hmEHEC)，疏水改性羧甲基羥乙基纖維素(hmCMHEC)，疏水改性羥丙基羥乙基纖維素(hmHPHEC)，疏水改性甲基纖維素 (hmMC)，疏水改性甲基羥丙基纖維素(hmMHPC)，疏水改性甲基羥乙基纖維素(hmMHEC)，疏水改性羧甲基甲基纖維素(hmCMMC)，磺乙基纖維素(SEC)，羥乙基磺乙基纖維素(HESEC)， 羥丙基磺乙基纖維素(HPSEC)，甲基羥乙基磺乙基纖維素(MHESEC)，甲基羥丙基磺乙基纖維素(MHPSEC)，羥乙基羥丙基磺乙基纖維素(HEHPSEC)，羧甲基磺乙基纖維素(CMSEC)，疏水改性磺乙基纖維素(hmSEC)，疏水改性羥乙基磺乙基纖維素(hmHESEC)，疏水改性羥丙基磺乙基纖維素(hmHPSEC)或者疏水改性羥乙基羥丙基磺乙基纖維素(hmHEHPSEC)。特別優(yōu)選的纖維素衍生物為在水中具有熱絮凝點(thermal flocculation point)的纖維素醚，例如，甲基纖維素，甲基羥乙基纖維素，甲基羥丙基纖維素和羥丙基纖維素。加入到水解硬化組合物和具有調(diào)節(jié)的顆粒形態(tài)的、通過DOP (50，幻和EQPC (50，3) 表征的顆粒多糖衍生物優(yōu)選通過在干磨前調(diào)節(jié)多糖衍生物的水分含量和溫度和干磨含水的多糖衍生物來生產(chǎn)。多糖衍生物尤其是多糖醚和多糖酯的生產(chǎn)在現(xiàn)有技術(shù)中已知。典型的生產(chǎn)過程包括活化多糖，例如纖維素，舉例為通過堿金屬氫氧化物處理，將這樣處理的多糖與衍生劑， 例如醚化劑或酯化劑反應(yīng)，以及沖洗多糖衍生物去除副產(chǎn)物。沖洗步驟后多糖衍生物基于濕多糖衍生物總重量，通常具有百分之30到60的水分含量，典型的為百分之45到55。同時優(yōu)選的沖洗液取決于多糖衍生物的具體種類，優(yōu)選的沖洗液通常為水、異丙醇、丙酮、甲乙酮或鹽水。更優(yōu)選沖洗液通常為水或鹽水。任選地，多糖衍生物在為濕度控制向多糖衍生物加入溶劑之前進(jìn)行干燥，但是該步驟不優(yōu)選。優(yōu)選使用生產(chǎn)、沖洗以及任選的冷卻后直接獲得的多糖衍生物作為本發(fā)明的起始材料。纖維衍生物通常在20到120°C的溫度下沖洗，優(yōu)選在65到95°C。溶劑潤濕的，優(yōu)選水潤濕的濾餅在沖洗和從沖洗液中分離多糖衍生物后獲得。濕的多糖衍生物通常以濕顆粒、濕塊和/或濕漿糊的形狀獲得。根據(jù)優(yōu)選的方法，用于本發(fā)明水解硬化組合物的多糖衍生物通過將多糖衍生物從它的在液體中的，如水的懸浮液中分離出而獲得，然后在干磨設(shè)備上進(jìn)行干磨。在液體中的顆粒懸浮液可以來源于如上所述的產(chǎn)物和沖洗多糖衍生物。從懸浮液中分離多糖衍生物可以通過已知的方法實施，例如離心。根據(jù)可選擇的方法，干燥的多糖衍生物和一種液體，例如水，可以在混合器中混合，由此得到的濕的多糖衍生物隨后在干磨設(shè)備中根據(jù)本發(fā)明的方法進(jìn)行干磨?；旌掀鲀?yōu)選允許徹底和劇烈地混合。適用的混合器為，例如，粉碎機(jī)、捏合機(jī)、擠出機(jī)、壓榨機(jī)或輥磨， 其中多糖衍生物和液體混合物通過施加剪切力和混合，例如雙螺桿混合機(jī)而均質(zhì)化。同向旋轉(zhuǎn)和異向旋轉(zhuǎn)的機(jī)器都是合適的。同在雙螺桿混合機(jī)的情況下一樣，所謂的帶有兩個水平排列的、彼此緊密銜接并表現(xiàn)出相互剝離行為的攪拌槳葉的分槽式捏合機(jī)是特別合適的。合適的單軸、連續(xù)捏合機(jī)包括所謂的Reflector 混合機(jī)，其是模塊化結(jié)構(gòu)的高性能混合機(jī)，包括多部分，可加熱和可冷卻的混合筒和單方面裝配的槳葉混合器(制造商里批公司 (Lipp)，德國)。同樣合適的還有所謂的銷筒擠出機(jī)或Stiftconvert 擠出機(jī)(制造商波斯托福公司(Berstorff)，德國)。在底座應(yīng)用中引入銷作為鏈接以防止捏合材料與軸旋轉(zhuǎn)到一起。特別優(yōu)選捏合混合機(jī)與所謂的雙槳葉西格瑪攪拌器(制造商飛馬公司(Fima)，德國) 水平組裝。以不同的速度操作槳葉并且它們的旋轉(zhuǎn)方向可以是相反的。如果合適的擋流板裝配在容器壁上從而阻止捏合物質(zhì)與攪拌軸旋轉(zhuǎn)到一起，則帶有垂直排列混合軸的攪拌容器也是合適的，并且在這種方式下，捏合材料發(fā)生強(qiáng)烈的混合行為(制造商=Bayer AG)。帶有行星式攪拌器和直連的均化器的雙壁混合容器也是合適的。在本領(lǐng)域，干磨通常描述為干燥和磨碎同時在一個工藝步驟中通過一個單元操作，典型地有沖擊式研磨機(jī)或風(fēng)掃沖擊式研磨機(jī)。干燥典型地通過熱氣體和機(jī)械能的結(jié)合完成。熱空氣是最常使用的，同時也可以使用熱氮氣。熱氣體和濕產(chǎn)物蒸汽通常通過分開的入口進(jìn)入研磨機(jī)，典型地?zé)釟怏w從底部供給和濕產(chǎn)物通過與研磨機(jī)連接的供給螺桿系統(tǒng)從側(cè)入口供給。干磨儀器的圓周速度優(yōu)選控制和任選地變化或調(diào)節(jié)在35到140m/s的范圍內(nèi)，更優(yōu)選從45到120m/s，最優(yōu)選從55到115m/s。在本領(lǐng)域干磨通常描述為干燥和磨碎同時在一個工藝步驟中通過一個單元操作。在本發(fā)明中，通過調(diào)節(jié)在干磨前多糖衍生物的溫度和干磨前多糖衍生物的水分含量，可以調(diào)節(jié)應(yīng)用在水解硬化組合物中、并且在上述的干磨后獲得的顆粒多糖衍生物具有至少38微米的DOP (50，3)和至少80微米的EQPC (50，3)。本文中“調(diào)節(jié)”意思是干磨前多糖衍生物的溫度和干磨前多糖衍生物的水分含量受控制，如果需要的話，以尋找溫度和水分含量方式去調(diào)節(jié)，尋找的溫度和水分含量從而給予顆粒多糖衍生物希望的至少38微米的DOP (50，幻和希望的至少80微米的EQPC (50，3)。例如，在干磨之前“調(diào)節(jié)”多糖衍生物溫度和水分含量可以通過以下步驟完成a)干磨至少三個樣品，優(yōu)選至少4個，更優(yōu)選至少8個濕多糖衍生物樣品，干磨前， 每個樣品具有不同的溫度和/或不同的水分含量，特別優(yōu)選干磨至少8個濕多糖衍生物，干磨前至少四個在給定的水分含量下具有不同的溫度和至少四個在給定的溫度下具有不同的水分含量，b)干磨后測定每個樣品多糖衍生物顆粒的DOP (50，幻和EQPC (50，幻值，c)建立干磨后顆粒多糖衍生物DOP (50，幻和EQPC (50，幻與ii)干磨前多糖衍生物溫度和水分含量之間的關(guān)系，以及d)利用建立起的關(guān)系調(diào)整干磨前多糖衍生物的溫度和水分含量達(dá)到干磨后顆粒多糖衍生物希望的至少38微米的DOP (50，幻和希望的至少80微米的EQPC (50，3)。在本發(fā)明范圍內(nèi)，干磨前多糖衍生物的溫度優(yōu)選調(diào)節(jié)為5到60°C范圍，更優(yōu)選10 到55°C，甚至更優(yōu)選15到50°C，以及最優(yōu)選20到45°C。如果濕濾餅保持溫度高于60°C， 纖維素醚可能不凝膠和/或可能不保持最初的纖維素纖維形態(tài)。如果液體例如水在干磨前加入到多糖衍生物中，優(yōu)選通過控制和任選地變化或調(diào)節(jié)加入的液體的溫度和/或混合器的外套溫度，控制和任選地變化或調(diào)節(jié)干磨前多糖衍生物的溫度。這可以連續(xù)完成，無需影響干磨工藝，或者不影響。在本發(fā)明范圍內(nèi)，干磨前希望的水分含量優(yōu)選為百分之40或更多，更優(yōu)選百分之50或更多，甚至優(yōu)選百分之60或更多，以及最優(yōu)選百分之70或更多，基于濕多糖衍生物的總重量。如果水分含量低于百分之40，纖維素醚纖維可能保持得過于纖維化。干磨前水分含量優(yōu)選為百分之98或更少，更優(yōu)選百分之90或更少，更優(yōu)選百分之85或更少， 以及最優(yōu)選百分之80或更少，基于濕多糖衍生物的總重量。水分含量可以通過ASTM方法 D-2363-79(重新批準(zhǔn)，1989)確定，但是優(yōu)選通過之前所述的，干磨后測量多糖衍生物顆粒的DOP (50，3)和EQPC (50，3)，確定干磨后多糖衍生物顆粒的DOP (50，3)和EQPC (50，3)與干磨前多糖衍生物水分含量的關(guān)系來間接確定。優(yōu)選干磨后測量多糖衍生物顆粒的DOP (50，幻和EQPC (50，幻與干磨前顆粒多糖衍生物水分含量和/或溫度之間確定的關(guān)系，在連續(xù)的干磨過程中用作過程控制，其中干磨顆粒的D0P(50，3)和EQPC(50，3)測定并用于設(shè)定和任選地調(diào)節(jié)干磨前的多糖衍生物的水分含量和/或溫度。最優(yōu)選地，過程控制即時進(jìn)行。調(diào)節(jié)干磨前多糖衍生物最佳的水分含量到所希望干磨后多糖衍生物的DOP (50，3) 和EQPC(50，3)不僅是改進(jìn)干磨后顆粒尺寸的控制，也優(yōu)化干磨步驟中所需的能量。本發(fā)明的方法可以避免不經(jīng)濟(jì)的在后來干磨過程中需要蒸發(fā)的過量水或?qū)е庐a(chǎn)物不希望性能的不足量的水。而且，多糖衍生物顆粒的DOP (50，幻和EQPC(50，;3)可以不用改變干磨設(shè)備或過程的參數(shù)，例如圓周速度、空氣或氣體通過磨的流速(m3/h)而進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)多糖衍生物顆粒的D0P(50，3) ^P EQPC(50, 3)需要改變或當(dāng)多糖衍生物顆粒的DOP(50，3) ^P EQPC(50, 3)不滿足所需產(chǎn)品的規(guī)格必須進(jìn)行調(diào)整，這樣的改變可以不影響干磨過程而通過調(diào)節(jié)干磨前多糖衍生物的水分含量而完成。這使得本發(fā)明方法非常高效。用作浸泡或溶解的溶劑是具有極性基團(tuán)的分子，優(yōu)選含有雜原子氮、硫或氧的溶齊U。但是，烴類和鹵代烴類也可以使用。優(yōu)選溶劑為水，醇類例如甲醇、乙醇或異丙醇，或酯例如乙酸乙酯和乙酸丁酯。特別優(yōu)選的溶劑為水。這里使用的術(shù)語“溶劑”也包括溶劑的混合物。干磨前的濕多糖衍生物通常以濕的顆粒、濕的塊和/或濕的漿糊形狀可以被引入到已知的干磨設(shè)備中，例如，在氣體掃沖擊式研磨機(jī)中，優(yōu)選為空氣掃沖擊式研磨機(jī)，其中多糖衍生物被施以沖擊和/或剪切壓力。合適的磨為，例如，錘式研磨機(jī)，篩型磨碎機(jī)
10(screen-type mill)，銷式研磨機(jī)(pin mill)，盤式研磨機(jī)，噴射研磨機(jī)，或優(yōu)選分級研磨機(jī)。溶劑的過熱蒸汽，例如過熱水蒸氣，或者水蒸氣/惰性氣體混合物或者水蒸氣/空氣混合物可以用作熱轉(zhuǎn)移氣體和傳送氣體，在歐洲專利申請EPO 954 536 Al和EPl 127 910 Al 中更詳細(xì)的描述。在本發(fā)明的干磨過程中，干磨后的多糖衍生物水分含量典型地減少到百分之1到20，優(yōu)選百分之1到10，更優(yōu)選百分之1到5，基于濕多糖衍生物的總重。在一種優(yōu)選的情況中，干磨發(fā)生在旋轉(zhuǎn)干磨設(shè)備中，除了干磨前調(diào)節(jié)多糖衍生物的溫度和水分含量外，干磨后多糖衍生物顆粒的DOP (50，幻和EQPC(50，;3)可以通過以如上所說對于溫度和水分含量類似的方法調(diào)節(jié)干磨設(shè)備的圓周速度來調(diào)節(jié)。當(dāng)干磨發(fā)生在旋轉(zhuǎn)干磨設(shè)備中時，“調(diào)節(jié)”意思是干磨設(shè)備圓周速度被控制以及，如果需要，以尋找干磨設(shè)備圓周速度的方式去調(diào)節(jié)，從而給予顆粒多糖衍生物希望的至少38微米的DOP (50，3)和希望的至少80微米的EQPC (50，3)。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，干磨設(shè)備的圓周速度，例如，旋轉(zhuǎn)磨刀的尖端速度，優(yōu)選調(diào)節(jié)為70m/s或更大，優(yōu)選80m/s或更大，以及更優(yōu)選90m/s或更大。如果尖端速度低于60m/s， 纖維素醚將變得太粗糙。如果尖端速度高于130m/s，纖維素醚可能變得太細(xì)。本發(fā)明特別優(yōu)選的一個方面，干磨發(fā)生在旋轉(zhuǎn)干磨設(shè)備中，以D0P(50，3)和 EQPC (50, 3)表征的干磨后的顆粒形態(tài)，除了通過調(diào)節(jié)干磨前多糖衍生物的水分含量和溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)外，還通過調(diào)節(jié)干磨設(shè)備圓周速度來調(diào)節(jié)。本發(fā)明通過以下實施例做進(jìn)一步描述，該實施例不理解為限制本發(fā)明的范圍。除非其他說明，所有比例和百分含量均基于重量。
實施例纖維素醚研磨和形態(tài)控制方法的描述一種商業(yè)可獲得的連續(xù)混合器用于將水加到干的從陶氏化學(xué)公司(The Dow Chemical Company)商業(yè)獲得的WALOCEL MKX 60000 PFOl纖維素醚中?；旌掀鲓A套中供給-1°C的流體。表1所述的纖維素醚以10kg/h的供給速度連續(xù)加入到混合器中。溫度約7-8V的水以20. 8到30. Okg/h之間的速度連續(xù)加入到混合器中，使得基于重量，濕度在68到76% 之間，溫度調(diào)節(jié)在20到40°C之間，如表2所示。表 1
權(quán)利要求
1.一種制備水解硬化組合物的方法，其包括加入中值粒徑DOP (50，幻為至少38微米和當(dāng)量顆粒圓的中值粒徑EQPC(50，3)為至少80微米的顆粒多糖衍生物到水解硬化組合物中。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述水解硬化組合物在加入D0P(50，3)為至少38微米和EQPC (50，3)為至少80微米的顆粒多糖衍生物之前，不含有任何顆粒多糖衍生物。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，進(jìn)一步包括通過調(diào)節(jié)加入到水解硬化組合物中的顆粒多糖衍生物的DOP (50，幻和EQPC (50，幻來調(diào)節(jié)水解硬化組合物的結(jié)塊等級。
4.一種制備水解硬化組合物的方法，其中所述組合物包括顆粒多糖衍生物，并且，所述方法進(jìn)一步包括保證顆粒多糖衍生物具有至少38微米的中值粒徑DOP (50，3)和至少80微米的當(dāng)量顆粒圓的中值粒徑EQPC (50，3)。
5.一種調(diào)節(jié)水解硬化組合物結(jié)塊等級的方法，所述方法包括步驟a)提供不含有任何顆粒多糖衍生物的水解硬化組合物，以及b)將具有調(diào)節(jié)的中值粒徑DOP(50，幻為至少38微米和調(diào)節(jié)的當(dāng)量顆粒圓的中值粒徑 EQPC (50, 3)為至少80微米的顆粒多糖衍生物加入到水解硬化組合物中。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，包括步驟a)提供不含有任何顆粒多糖衍生物的第一水解固化組合物和不含有任何顆粒多糖衍生物的第二水解固化組合物，b)將第一顆粒多糖衍生物加入到第一水解固化組合物和將第二顆粒多糖衍生物加入到第二水解固化組合物中，其中第一和第二顆粒多糖衍生物的DOP (50，幻各自至少為38微米，第一和第二顆粒多糖衍生物的EQPC (50，幻各自至少為80微米，進(jìn)一步地，其中第一和第二顆粒多糖衍生物的DOP (50，幻和EQPC(50，;3)各不相同，c)測定第一和第二水解固化組合物的結(jié)塊等級，d)建立i)第一和第二顆粒多糖衍生物DOP(50，幻和EQPC (50，幻與ii)第一和第二水解固化組合物結(jié)塊等級之間的聯(lián)系，e)利用建立起的聯(lián)系去調(diào)整加入到水解固化組合物中的顆粒多糖衍生物的DOP(50， 3)和EQPC(50，3)以得到所希望的水解固化組合物結(jié)塊等級。
7.如以上任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述組合物是石膏灰泥，石灰灰泥，水泥灰泥，或一種或多種這些灰泥的混合物或者是石膏噴射灰泥，石灰噴射灰泥，水泥噴射灰泥，或一種或多種這些噴射灰泥的混合物。
8.如以上任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述多糖衍生物為纖維素衍生物。
9.如以上任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，具有至少38微米DOP(50，3)和至少80微米EQPC (50，幻的顆粒多糖衍生物通過干磨濕的多糖衍生物制得，而且，其中進(jìn)一步地，通過在干磨前調(diào)節(jié)多糖衍生物的水分含量和溫度來調(diào)節(jié)干磨后顆粒的DOP (50，幻為至少38微米和EQPC (50，3)為至少80微米。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，干磨發(fā)生在旋轉(zhuǎn)干磨設(shè)備中，其中干磨后的顆粒D0P(50，;3)和EQPC(50，3)除了通過調(diào)節(jié)干磨前多糖衍生物的水分含量和溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)以外，還通過調(diào)節(jié)干磨設(shè)備的圓周速度來調(diào)節(jié)。
11.一種包括顆粒多糖衍生物的水解硬化組合物，其中顆粒多糖衍生物具有至少38微米的中值粒徑DOP (50，幻和至少80微米的當(dāng)量顆粒圓的中值粒徑EQPC(50，3)。
12.如權(quán)利要求11所述的組合物，其特征在于，所述組合物是灰漿或灰泥組合物，優(yōu)選為石膏灰泥，石灰灰泥，水泥灰泥，或一種或多種這些灰泥的混合物或者是石膏噴射灰泥， 石灰噴射灰泥，水泥噴射灰泥，或一種或多種這些噴射灰泥的混合物。
13.如權(quán)利要求11或12所述的組合物，其特征在于，所述多糖衍生物是纖維素衍生物。
14.一種中值粒徑DOP (50，幻為至少38微米和當(dāng)量顆粒圓的中值粒徑EQPC(50，3)為至少80微米的顆粒多糖衍生物在制備水解硬化組合物的方法或者調(diào)節(jié)水解硬化組合物結(jié)塊等級的方法中的應(yīng)用。
15.一種中值粒徑DOP (50，幻為至少38微米和當(dāng)量顆粒圓的中值粒徑EQPC(50，3)為至少80微米的顆粒多糖衍生物作為水解硬化組合物中的化合物的應(yīng)用。
16.如權(quán)利要求14或15的所述應(yīng)用，其特征在于，所述組合物為石膏灰泥，石灰灰泥， 水泥灰泥，或一種或多種這些灰泥的混合物或者是石膏噴射灰泥，石灰噴射灰泥，水泥噴射灰泥，或一種或多種這些噴射灰泥的混合物。
17.如權(quán)利要求14-16任一項所述的應(yīng)用，其特征在于，所述多糖衍生物是纖維素衍生物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于水解硬化組合物的具有調(diào)節(jié)的顆粒形態(tài)的多糖衍生物。本發(fā)明涉及具有調(diào)節(jié)的顆粒形態(tài)的多糖衍生物，該多糖衍生物用于制備具有調(diào)節(jié)的結(jié)塊等級的水解硬化組合物。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種調(diào)節(jié)水解硬化組合物結(jié)塊等級方法，包括調(diào)節(jié)顆粒多糖衍生物的顆粒形態(tài)。進(jìn)一步地，本發(fā)明還涉及包括具有調(diào)節(jié)的顆粒形態(tài)的顆粒多糖衍生物的水解硬化組合物。本發(fā)明也涉及具有調(diào)節(jié)的顆粒形態(tài)的顆粒多糖衍生物的各種用途。
文檔編號C04B24/38GK102442797SQ20111028740
公開日2012年5月9日 申請日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月28日
發(fā)明者J·牛鮑威, J·赫曼斯, M·格勞斯圖克, R·鮑曼, Y·戈爾拉切-多特 申請人:陶氏環(huán)球技術(shù)有限公司