Евразийский сервер публикаций

Евразийский патент № 035369

   Библиографические данные
(11)035369    (13) B1
(21)201692425

 A ]   B ]   C ]   D ]   E ]   F ]   G ]   H ] 

Текущий раздел: C     


Документ опубликован 2020.06.03
Текущий бюллетень: 2020-06  
Все публикации: 035369  
Реестр евразийского патента: 035369  

(22)2015.06.02
(51) C08B 31/00 (2006.01)
C08B 31/04 (2006.01)
C08B 37/08 (2006.01)
C08B 37/00 (2006.01)
C08H 1/00 (2006.01)
B27N 3/28(2006.01)
(43)A1 2018.01.31 Бюллетень № 01  тит.лист, описание 
(45)B1 2020.06.03 Бюллетень № 06  тит.лист, описание 
(31)62/006,317
(32)2014.06.02
(33)US
(86)US2015/033688
(87)2015/187631 2015.12.10
(71)ЭЙНЕВО ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЛЛС (US)
(72)Эюб Али, Брэй Джеймс Чарльз, Чан Райан Николас (US)
(73)ЭЙНЕВО ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЛЛС (US)
(74)Медведев В.Н. (RU)
(54)МОДИФИЦИРОВАННЫЙ КРАХМАЛ И СПОСОБЫ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
   Формула 
(57) 1. Способ получения сшитого крахмала с модифицированным зарядом, включающий
плавление крахмала в присутствии пластификатора с получением гомогенной реакционной смеси в экструдере посредством реакционного экструдирования, где пластификатор включает воду в количестве по меньшей мере 25% (мас.) из расчета на массу крахмала и где гомогенная реакционная смесь представляет собой однородную непрерывную фазу, включающую пластифицированный крахмал;
проведение реакции между пластифицированным крахмалом и по меньшей мере одним агентом модифицирования заряда в гомогенной реакционной смеси с получением крахмала с модифицированным зарядом, где по меньшей мере один агент модифицирования заряда включает карбоксильную, сульфонатную, сульфатную, фосфатную, первичную аминовую, вторичную аминовую, третичную аминовую, четвертичную аммониевую, сульфониевую и/или фосфониевую группу; и
сшивание крахмала с модифицированным зарядом с получением сшитого крахмала с модифицированным зарядом.
2. Способ по п.1, где стадия плавления дополнительно включает объединение с крахмалом пластификатора и катализатора с получением гомогенной реакционной смеси.
3. Способ по п.2, где пластификатор дополнительно включает лимонную кислоту, глицерин, полиэтиленгликоль и/или сорбит.
4. Способ по п.2 или 3, где катализатор представляет собой гипофосфит натрия, бисульфат натрия и/или бисульфит натрия.
5. Способ по любому из пп.1-4, где после стадии реакции крахмал с модифицированным зарядом имеет результирующий положительный заряд или результирующий отрицательный заряд.
6. Способ по любому из пп.1-4, где после стадии реакции крахмал с модифицированным зарядом представляет собой полиамфолит.
7. Способ по любому из пп.1-6, где стадия сшивания дополнительно включает проведение реакции между крахмалом с модифицированным зарядом и по меньшей мере одним сшивающим агентом, необязательно в присутствии инициатора.
8. Способ по п.7, где по меньшей мере один сшивающий агент представляет собой кислоту, например лимонную кислоту, эпихлоргидрин, глутаровый альдегид и/или ангидрид.
9. Способ по п.7, где инициатор представляет собой пероксид, сложный пероксиэфир, гидроперекись, кетонпероксид и/или азосоединение.
10. Способ по любому из пп.1-9, где стадии проведения реакции и сшивания осуществляют одновременно.
11. Способ по любому из пп.1-10, дополнительно включающий вспенивание сшитого крахмала с модифицированным зарядом.
12. Способ по п.11, где стадию вспенивания проводят с использованием пенообразователя.
13. Способ по п.12, где пенообразователь представляет собой сверхкритический диоксид углерода, воду, например водяной пар, и/или сверхкритический азот.
14. Способ по любому из пп.1-13, где сшитый крахмал с модифицированным зарядом включает множество свободных пространств, сформированных в нем и имеющих средний диаметр от приблизительно 0,1 до приблизительно 500 мкм.
15. Способ по любому из пп.1-14, где гомогенная реакционная смесь дополнительно содержит хитозан.
16. Способ по любому из пп.1-15, где сшитый крахмал с модифицированным зарядом имеет результирующий положительный заряд или результирующий отрицательный заряд.
17. Способ по любому из пп.1-16, где сшитый крахмал с модифицированным зарядом представляет собой полиамфолит.
18. Способ по любому из пп.1-17, где стадия плавления посредством реакционного экструдирования включает перемешивание в расплаве крахмала и пластификатора.
19. Способ по любому из пп.1-18, где стадии проведения реакции и сшивания проводят посредством реакционного экструдирования.
20. Способ по любому из пп.1-19, где стадии проведения реакции и сшивания осуществляют в экструдере.
21. Способ по п.20, представляющий собой способ одноступенчатого прямого экструдирования или способ многоступенчатого экструдирования.
22. Способ по п.20, где экструдер включает по меньшей мере две зоны реакции.
23. Способ по п.22, включающий проведение реакции между пластифицированным крахмалом и по меньшей мере одним агентом модифицирования заряда в первой зоне реакции и сшивание крахмала с модифицированным зарядом во второй зоне реакции.
24. Способ по любому из пп.22 или 23, включающий смешивание в технологической линии.
25. Способ по любому из пп.1-24, где сшитый крахмал с модифицированным зарядом представляет собой формованный продукт, имеющий определенный профиль.
26. Способ по любому из пп.1-25, где сшитый крахмал с модифицированным зарядом имеет форму частицы, имеющей диаметр в диапазоне от 10 до 1000 мкм.
27. Способ по любому из пп.1-26, где стадии проведения реакции и/или сшивания осуществляют при температуре от 80 до 150°C, в частности при температуре от 80 до 120°C.
28. Способ по любому из пп.1-27, где стадии проведения реакции и/или сшивания осуществляют в экструдере в течение времени пребывания от 0,1 до 30 мин, в частности от 0,1 до 10 мин.
29. Способ по любому из пп.1-28, где стадии проведения реакции и/или сшивания осуществляют в экструдере, характеризующемся числом оборотов червяка от 10 до 500, в частности от 90 до 150.
30. Способ по любому из пп.1-29, дополнительно включающий нагревание сшитого крахмала с модифицированным зарядом при температуре от 100 до 150°C в течение периода времени от 5 мин до 24 ч.
31. Способ по любому из пп.1-30, дополнительно включающий облучение сшитого крахмала с модифицированным зарядом путем УФ-излучения в течение периода времени от 5 мин до 24 ч.
32. Способ по п.1, где по меньшей мере один агент модифицирования заряда представляет собой лимонную кислоту.
33. Способ по п.32, где стадия проведения реакции включает проведение реакции между крахмалом и лимонной кислотой при соотношении от 0,1:1 до 4:1 (лимонная кислота:крахмал), в частности при соотношении от 0,5:1 до 2:1.
34. Способ по любому из пп.32 или 33, где гомогенная реакционная смесь дополнительно содержит хитозан с модифицированным зарядом, а стадия сшивания включает сшивание хитозана с модифицированным зарядом с крахмалом с модифицированным зарядом с образованием сшитой системы крахмал-хитозан с модифицированным зарядом.
35. Способ по п.34, где сшитая система крахмал-хитозан с модифицированным зарядом содержит ковалентную связь между карбоксильной группой крахмала и аминогруппой хитозана.
36. Способ по любому из пп.34 или 35, где гомогенная реакционная смесь содержит крахмал в количестве от 5до 30% (мас.), лимонную кислоту в количестве от 5до 30% (мас.), хитозан с модифицированным зарядом в количестве от 5до 30% (мас.), катализатор в количестве от 0,1 до 5% (мас.) и пластификатор в количестве от 20до 40% (мас.).
37. Способ по любому из пп.32-36, который осуществляют посредством реакционной экструзии в экструдере.
38. Сшитый крахмал с модифицированным зарядом, полученный в соответствии со способом по любому из пп.1-37.
39. Сшитый крахмал по п.38, где сшитый крахмал с модифицированным зарядом представляет собой биосорбент.
40. Сшитый крахмал с модифицированным зарядом, характеризующийся плотностью заряда, составляющей по меньшей мере 3 мэкв./г согласно определению титрованием, где сшитый крахмал с модифицированным зарядом модифицирован по меньшей мере одним положительно заряженным фрагментом и сшитый крахмал с модифицированным зарядом имеет степень замещения по меньшей мере 0,1 по меньшей мере для одного положительно заряженного фрагмента, где сшитый крахмал с модифицированным зарядом имеет чистый положительный заряд и является катионным.
41. Сшитый крахмал по п.38, характеризующийся увеличенными плотностью заряда и/или степенью сшивания по сравнению с сшитым крахмалом с модифицированным зарядом, полученным обычным способом.
42. Сшитый крахмал по п.38, характеризующийся увеличенными пористостью и/или размером пор по сравнению с сшитым крахмалом с модифицированным зарядом, полученным обычным способом.
43. Сшитый крахмал по п.38, характеризующийся увеличенным поглощением соли по сравнению с сшитым крахмалом с модифицированным зарядом, полученным обычным способом.
44. Сшитый крахмал по п.1, характеризующийся увеличенной способностью хелатирования металла по сравнению с сшитым крахмалом с модифицированным зарядом, полученным обычным способом.
45. Способ абсорбирования текучей среды, включающий введение сшитого крахмала с модифицированным зарядом по любому из пп.38-44 или полученного способом по любому из пп.1-37 в контакт с текучей средой и абсорбирование текучей среды.
46. Способ уменьшения количества соли и/или металла в растворе, включающий введение сшитого крахмала с модифицированным зарядом по любому из пп.38-44 или полученного способом по любому из пп.1-37 в контакт с раствором, содержащим соль и/или металл, где соль и/или металл связываются со сшитым крахмалом с модифицированным зарядом, что уменьшает количество соли и/или металла в растворе.
47. Способ получения сшитого крахмала с модифицированным зарядом, включающий
объединение крахмала, хитозана по меньшей мере одного агента модифицирования заряда, катализатора и пластификатора с получением гомогенной реакционной смеси в экструдере посредством реакционного экструдирования, где гомогенная реакционная смесь представляет собой однородную непрерывную фазу, включающую пластифицированный крахмал и хитозан, где по меньшей мере один агент модифицирования заряда включает карбоксильную, сульфонатную, сульфатную, фосфатную, первичную аминовую, вторичную аминовую, третичную аминовую, четвертичную аммониевую, сульфониевую и/или фосфониевую группу и пластификатор включает воду в количестве по меньшей мере 25% (мас.) из расчета на массу крахмала;
модифицирование заряда пластифицированных крахмала и хитозана с получением крахмала с модифицированным зарядом и хитозана с модифицированным зарядом;
сшивание крахмала с модифицированным зарядом и хитозана с модифицированным зарядом с получением сшитой системы крахмал-хитозан с модифицированным зарядом.
48. Способ получения сшитого крахмала-хитозана с модифицированным зарядом, включающий
объединение крахмала, агента модифицирования заряда и катализатора с получением гомогенной реакционной смеси в экструдере посредством реакционного экструдирования, где гомогенная реакционная смесь представляет собой однородную непрерывную фазу, содержащей крахмал с модифицированным зарядом, где по меньшей мере один агент модифицирования заряда включает карбоксильную, сульфонатную, сульфатную, фосфатную, первичную аминовую, вторичную аминовую, третичную аминовую, четвертичную аммониевую, сульфониевую и/или фосфониевую группу;
добавление хитозана с модифицированным зарядом и пластификатора к гомогенной реакционной смеси, содержащей крахмал с модифицированным зарядом, где пластификатор включает воду, лимонную кислоту, глицерин, полиэтиленгликоль и/или сорбит; и
сшивание крахмала с модифицированным зарядом и хитозана с модифицированным зарядом с получением сшитой системы крахмал-хитозан с модифицированным зарядом.
49. Способ по п.48, где гомогенную реакционную смесь, содержащую крахмал с модифицированным зарядом, получают в первой реакционной зоне экструдера, а хитозан с модифицированным зарядом и пластификатор добавляют к гомогенной реакционной смеси во второй реакционной зоне экструдера.
50. Способ получения сшитого крахмала-хитозана с модифицированным зарядом, включающий
плавление крахмала в присутствии пластификатора с получением гомогенной реакционной смеси в экструдере посредством реакционного экструдирования, где гомогенная реакционная смесь представляет собой однородную непрерывную фазу, включающую пластифицированный крахмал, где пластификатор включает воду в количестве по меньшей мере 25% (мас.) из расчета на массу крахмала;
объединение пластифицированного крахмала, агента модифицирования заряда и катализатора с получением крахмала с модифицированным зарядом, где по меньшей мере один агент модифицирования заряда включает карбоксильную, сульфонатную, сульфатную, фосфатную, первичную аминовую, вторичную аминовую, третичную аминовую, четвертичную аммониевую, сульфониевую и/или фосфониевую группу;
получение гомогенной реакционной смеси, содержащей крахмал с модифицированным зарядом, хитозан с модифицированным зарядом и пластификатор; и
сшивание крахмала с модифицированным зарядом и хитозана с модифицированным зарядом с получением сшитой системы крахмал-хитозан с модифицированным зарядом.
51. Способ по любому из пп.47-50, который осуществляют посредством реакционной экструзии.
Zoom in