[發(fā)明專利]預(yù)提取半纖維素的竹溶解漿制漿方法及其產(chǎn)品

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910052762.5
• 申請日: 2009-06-09
• 公開（公告）號: CN101565906A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳學(xué)東;陳惠敏;王永東
• 申請（專利權(quán)）人: 上海士林纖維材料有限公司
• 主分類號: D21C3/02
• 分類號: D21C3/02;D21C1/04;D21B1/04;D21C1/00;D21C7/00;D21H11/02;C08B37/14;C07H3/02;C07H3/06;C07H7/033;C07H1/00;C07G1/00;C07C53/08;C07C
• 代理公司: 上海東亞專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 董 梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化學(xué)工程、水解技術(shù)、溶解漿制造工藝領(lǐng)域，具體涉及一種預(yù)提取半纖維素的竹溶解漿制漿方法及其產(chǎn)品。

背景技術(shù)

木質(zhì)纖維素原料主要應(yīng)用于紙漿和溶解漿，后者包括粘膠纖維漿粕、醋酸纖維素溶解漿、硝化纖維素溶解漿和纖維素醚溶解漿等。其中最主要品種粘膠纖維漿粕經(jīng)過近百年的發(fā)展形成了以棉短絨和木材為主要原材料的工業(yè)體系。近年來，隨著市場需求和纖維產(chǎn)能的急劇擴(kuò)大，國內(nèi)粘膠纖維漿粕用量隨之大增，每年需要進(jìn)口大量的木漿粕，原料瓶頸矛盾突出；同時(shí)，隨著全球?qū)Y源和環(huán)境的日益關(guān)注，森林資源也愈加珍貴。

我國竹資源豐富，產(chǎn)量、種類和種植面積均占世界三分之一，更重要的是，竹子生長期為二至三年，比木材短很多，竹材已發(fā)展成為我國優(yōu)良的紙漿纖維原料。并沿襲傳統(tǒng)木材溶解漿制備技術(shù)，發(fā)展出預(yù)水解硫酸鹽法和預(yù)水解燒堿法二種主要的竹溶解漿制漿技術(shù)。

中國專利號ZL00135021.8涉及一種以預(yù)水解堿法為特征的粘膠纖維竹漿粕制造方法，預(yù)水解技術(shù)條件為：固液比1∶2.5～3.5，溫度160～180℃，時(shí)間100～180分鐘，在蒸煮器中進(jìn)行。

中國專利號ZL02112175.3涉及一種不溶性竹漿粕的改性方法，即對造紙竹漿進(jìn)一步用燒堿蒸煮制備粘膠纖維竹漿粕。此方法對原料而言是二次蒸煮，結(jié)合第一次蒸煮，本質(zhì)上還是燒堿法制漿，并且總制程長且過程重復(fù)，化物料浪費(fèi)嚴(yán)重，生產(chǎn)成本高。

中國專利號ZL02133752.7涉及一種以亞硫酸鹽蒸煮為特征的粘膠纖維竹漿粕制造方法，在蒸煮之前設(shè)一預(yù)處理工序，實(shí)際上是起預(yù)水解作用。

中國專利公開號CN1970850A涉及一種燒堿法制漿方法，在蒸煮之前設(shè)一預(yù)煮工序，其本質(zhì)作用是實(shí)現(xiàn)預(yù)水解，在預(yù)煮時(shí)加入了少量的燒堿，用于中和預(yù)水解過程中產(chǎn)生的乙酸和蟻酸等有機(jī)酸，減輕對蒸煮設(shè)備的腐蝕。

中國專利公開號CN101158122A涉及一種硫酸鹽制漿方法，取消了預(yù)水解步驟，表面上流程縮短，但多縮戊糖沒有利用，資源浪費(fèi)。

這些方法的核心是去除竹原料中高比例的多縮戊糖，具有如下共性：一、在蒸煮前增加預(yù)水解工序，一般采用自水解方法，通過水解除去絕大部分多縮戊糖，同時(shí)對纖維細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的破壞作用為在蒸煮時(shí)進(jìn)一步除去剩余多縮戊糖打下基礎(chǔ)；二、對預(yù)水解過程的控制是以多縮戊糖溶出為準(zhǔn)，因水解產(chǎn)物不利用，因此水解液具體組成不加以控制；三、由于竹材原料多縮戊糖和雜細(xì)胞含量均高，使竹溶解漿得率低和成本高。

這類方法的最大特征是，以纖維素提取為核心，將木質(zhì)纖維素原料中多縮戊糖和木質(zhì)素組份溶出并與纖維素分離，除在堿回收時(shí)轉(zhuǎn)化為熱能外，絕大部分多縮戊糖沒有被利用。

近年來，A.van?Heiningen等人(Pulp?and?Paper?Canada，2006，107(6)，38～43)提出木材生物煉制的理念并用以改造硫酸鹽木漿廠。其核心思想是，在不影響原有制漿的前提下，在蒸煮前以綠液為溶劑從闊葉木中提取出部分半纖維素，并進(jìn)一步通過生物化工技術(shù)轉(zhuǎn)化為燃料乙醇和乙酸等產(chǎn)品，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益比單純制漿更佳。體現(xiàn)了木質(zhì)纖維素原料各組份高值利用的生物煉制理念。

竹材中含有19～25％左右的多縮戊糖，并且以木聚糖為主，是木糖、低聚木糖、木糖醇和L-阿拉伯糖等功能糖醇的最佳原料之一。目前，竹材單純用于制漿。還沒有將提取木聚糖和制備溶解漿通盤考慮的竹材綜合利用的完整技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一在于提供一種預(yù)提取半纖維素的竹溶解漿制漿方法，特別是提供一種控制水解進(jìn)程和水解產(chǎn)物組成的預(yù)水解方法。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二在于提供采用上述預(yù)提取半纖維素的竹溶解漿制漿方法所制得的產(chǎn)品，包括竹提取液和竹溶解漿。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之三在于提供上述竹提取液和竹溶解漿產(chǎn)品的用途。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是：一種預(yù)提取半纖維素的竹溶解漿制漿方法，包括下述步驟：

(1)竹材備料：將竹材制成竹片或竹絲，并洗滌除去雜質(zhì)及塵埃；

(2)預(yù)水解：在蒸煮器中進(jìn)行，包括蒸球或蒸煮鍋，工藝條件為：固液比為1∶0.4～8.0，水解溫度為100～200°，壓力為相應(yīng)溫度下的飽和蒸汽壓力，水解時(shí)間為15～240分鐘，水解終點(diǎn)pH值為2～5；

(3)液固分離和洗滌，收集濾液制得提取液；

(4)殘?jiān)鼔A法制備溶解漿。