干燥纤维素凝胶及其制造方法技术

一种干燥纤维素凝胶的制造方法，其包括以下工序：在装入水的混炼机中边进行雾状的水的喷雾边添加15～25wt%的纤维素粉末，然后在真空下混炼水和纤维素粉末而得到纤维素混炼物的工序；对该纤维素混炼物照射电子射线而得到交联纤维素凝胶的工序；以及使该交联纤维素凝胶干燥而得到干燥纤维素凝胶的工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及干燥纤维素凝胶、特别是吸水性优异的。
技术介绍
利用辐射线照射的自交联型烷基纤维素衍生物的制造方法已被提出(专利文献 I 2)。专利文献I中记载的方法为对相对于100重量份烷基纤维素衍生物包含5 2000重量份水的混合物照射以Y射线换算为O.1kGy的辐射线使其干燥。其利用了烷基纤维素衍生物单体虽会经辐射线照射而分解、但在水的存在下会产生羟基自由基而发生自交联反应的原理。专利文献2所记载的方法是通过本专利技术人等对专利文献I中记载的方法的改良， 提出了如下方法为了减轻利用辐射线照射使其进行自交联后的干燥工序 成形工序的繁杂程度，对辐射线照射后的凝胶进行颗粒化，然后使其干燥。在专利文献2所记载的方法中，用挤压机混炼纤维素粉末和水以后，照射尤其是来自钴60的Y射线、X射线、电子射线而使其交联制成纤维素凝胶，然后进行裁切、颗粒化使其干燥。但是，本专利技术人等反复进行实验时，所得的纤维素凝胶的吸水率不一致，判明其无法进行量产。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2001-2703号公报专利文献2 日本特开2009-179706号公报
技术实现思路
_9] 专利技术要解决的问题对于通过专利文献I和2所记载的方法得到的干燥纤维素凝胶，有吸水力低、吸水力产生偏差、无法量产化等问题。因此，本专利技术的目的在于，提供吸水性优异的干燥纤维素凝胶以及用于将该干燥纤维素凝胶量产化的制造方法。用于解决问题的方案本专利技术人等为了解决问题而进行了深入研究，结果查明，吸水性降低和偏差的原因在于辐射线照射时的烷基纤维素衍生物-水混合物的不均一性以及气泡的存在，从而完成了本专利技术。S卩，根据本专利技术，提供一种干燥纤维素凝胶的制造方法，其包括以下工序在加入水的混炼容器中边进行雾状的水的喷雾边添加15 25wt%的纤维素粉末，然后在真空下混炼水和纤维素粉末而得到糊剂状的纤维素混炼物的工序；对该纤维素混炼物照射电子射线而得到交联纤维素凝胶的工序；以及使该交联纤维素凝胶干燥而得到干燥纤维素凝胶的工序。在本专利技术中，通过在真空下混炼水和纤维素粉末，能够从混炼的糊剂状的纤维素混炼物中赶出气泡、消除电子射线照射时因气泡的存在而导致的交联程度的不均匀。在混炼机中先加入水再导入纤维素粉末时，纤维素粉末会飞扬，不仅无法导入规定量的纤维素粉末，而且在真空下进行混炼时纤维素粉还会被真空抽吸。本专利技术为了能够在真空下进行混炼，可在向混炼机导入纤维素粉末时在纤维素粉末的上方进行雾状的水的喷雾，从而可以防止纤维素粉末的飞扬，另外可提高水和纤维素粉末的润湿性。粉末纤维素优选为羧基烷基纤维素、特别优选为羧基甲基纤维素钠。另外，羧基烷基纤维素由于与氯发生反应，因此向混炼机直接导入的水和喷雾的水优选为不含氯、醇类的水、更优选为进行过脱盐和脱气的水。真空混炼时的水和粉末纤维素调整至粉末纤维素为15 25wt%的含量。粉末纤维素的含量过多时，基于电子射线照射的交联反应无法进行，优先进行纤维素的分解反应。 反之，粉末纤维素的含量过少时，为了发生基于电子射线照射的交联反应，需要多量的电子射线照射，成本变高。在本专利技术中，通过对纤维素混炼物使用电子射线，可在很短时间的照射下使其交联。前述电子射线的照射量根据粉末纤维素的含量而不同，在粉末纤维素为15 25wt%的范围内优选为9 16kGy。电子射线照射量多时，交联结构的网格变小，电子射线照射量少时交联结构的网格变大。若在上述范围内，则可提高干燥纤维素凝胶的吸水率。本专利技术的制造方法优选还包括在真空下将前述纤维素混炼物成形的工序。通过在真空下成形，可避免在包含水的纤维素混炼物中产生多余的气泡。根据上述本专利技术的制造方法，可得到用吸水24小时的凝胶除以吸水前的初始重量求出的吸水倍率 为150以上的干燥纤维素凝胶。另外，本专利技术还提供一种干燥纤维素凝胶的制造装置，其用于实施本专利技术的干燥纤维素凝胶的制造方法，其具备以下装置真空混炼装置，前述真空混炼装置具备混炼釜、 盖部和真空抽吸单元，所述盖部具备搅拌叶片、原料投入口、沿该原料投入口更上方的内周部设置的流水管以及以等间距设置在该流水管上的水喷雾部；电子射线照射装置，所述电子射线照射装置具备对通过该真空混炼装置制备的纤维素混炼物进行输送的带式输送机、 电子射线照射部、电子射线源；以及干燥装置，所述干燥装置具备对通过该电子射线照射装置制备的纤维素凝胶进行输送的通气性的带式输送机、从该带式输送机上方输送热风的循环风扇。专利技术的效果通过使用本专利技术的制造方法以及用于实施该制造方法的制造装置，能够进行抑制吸水率的偏差、吸水性优异的干燥纤维素凝胶的量产化。附图说明图1为本专利技术的制造工序的流程示意图。图2为示意性表示本专利技术中使用的制造装置的整体的说明图。图3的(A)为表示本专利技术中使用的真空混炼装置的正面示意图，图3的(B)为同一真空混炼装置的侧面示意图，图3的(C)为沿图3的(B)的A线的剖视图。图4a为表示本专利技术中使用的电子射线照射装置的剖视示意图。图4b为同一电子射线照射装置的俯视示意图。图5为表示本专利技术中使用的挤出装置的剖视示意图。图6为表示本专利技术中使用的干燥装置的剖视示意图。图7a为表示基于实施例1的吸水倍率的测定结果的柱状图。图7b为表示基于实施例1的吸水倍率的测定结果的柱状图。图7c为表示基于实施例1的吸水倍率的测定结果的柱状图。具体实施方式边参照附图边说明本专利技术的制造方法和装置。首先，边参照图2 图5，边说明本专利技术的制造装置。如图2所示，本专利技术的制造装置具备真空混炼装置10、电子射线照射装置100、干燥装置200。如图3所示，真空混炼装置10具备混炼釜20、盖部30、使盖部30升降的升降气缸 40、油压 真空单元50以及混炼用电动机60。盖部30具备搅拌叶片31、原料投入口 32、沿该原料投入口 32更上方的内周部设置的流水管34以及等间距地设置于流水管34的水喷雾部33。使用时，通过升降气缸40使盖部30下降至混炼釜20的位置。使盖部30与混炼釜20接合成密封状态后，通过油压·真空单元50对混炼釜20内部进行真空抽吸，通过混炼用电动机60来驱动搅拌叶片31。如图4所示，电子射线照射装置100具备对利用真空混炼装置10制备出的纤维素混炼物进行输送的带式输送机110、对纤维素混炼物照射电子射线的电子射线照射部120 以及电子射线源130。电子射线照射部120和电子射线源130被容纳在屏蔽包覆体140中， 该屏蔽包覆体140用于防止电子射线泄漏至外部。在屏蔽包覆体140内部配置有对赋予所期望的电子射线照射量而言长度足够的带式输送机110。例如，带式输送机110可以设置成直线路径、弯曲路径、折返路径或者多段立体路径。本专利技术的制造装置还可以具备将通过电子射线照射装置100进行过交联的交联纤维素凝胶成形为易于进行干燥处理的形状的挤出装置150。如图5所示，挤出装置150具备接受交联纤维素凝胶的料斗152、设置在料斗152下部而用于切断交联纤维素凝胶的切片机154、将切断的交联纤维素凝胶成形为球状并挤出的挤出部156以及排出口 158。挤出部156具备圆筒状主体156a和以能够在圆筒状主体的内部旋转的方式设置在圆筒状主体内部的挤出用螺杆156b。在排出口 158处设置有板状部件158a，该板状部件158a具有用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种干燥纤维素凝胶的制造方法，其包括以下工序在加入水的混炼容器中边进行雾状的水的喷雾边添加15 25wt%的纤维素粉末，然后在真空下混炼水和纤维素粉末而得到纤维素混炼物的工序；对该纤维素混炼物照射电子射线而得到交联纤维素凝胶的工序；以及使该交联纤维素凝胶干燥而得到干燥纤维素凝胶的工序。2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述电子射线的照射量为9 16kGy。3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其中，所述干燥在60 90°C的温度下进行。4.根据权利要求1 3中的任一项所述的制造方法，其还包括在真空下将所述纤维素混炼物成形的工序。5.一种干燥纤维素凝胶，其是通过权利要求1 4中的任一项所述的制造方法而得到的干燥纤维素凝胶，用吸水24小时的凝胶除以吸水前的初始重量求出的吸水倍率为15...

【专利技术属性】
技术研发人员：清水刚，清水奈津惠，
申请(专利权)人：高木千代美，清水奈穗美，清水刚，
类型：
国别省市：