[發明專利]由廢棉制備微晶纖維素的方法

有效

• 申請號: 201110369037.8
• 申請日: 2011-11-18
• 公開（公告）號: CN103122592A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 徐旗開;郭榮春
• 申請（專利權）人: 奎屯新大陸化學有限公司
• 主分類號: D21C3/04
• 分類號: D21C3/04;D21C3/16
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王浩然;王鳳桐

技術領域

本發明涉及一種由廢棉制備微晶纖維素的方法。

背景技術

廢棉通常包括廢棄的棉織物、廢棄的棉紗線以及棉花在軋花、脫絨和紡織等過程中產生的棉花廢料(如塵塔絨、機肚絨、飛絨、落絨等)等。這些廢棉雖然不能用于棉紡，卻含有大量的優質纖維素，如果作為廢棄物處理，既浪費了資源，而且還會對環境造成嚴重的污染。

目前，微晶纖維素已經被廣泛應用于醫藥、食品、化妝品和合成革等領域中，例如，在醫藥中被用作壓片的賦形劑和藥片崩解劑，在食品加工過程中中被用作乳化劑和泡沫穩定劑等，在化妝品中用于生產膏狀或乳狀化妝品，在合成革制造過程中用作增粘劑和微孔劑等。

傳統的微晶纖維素的制備方法，例如CN101864684A公開了一種棉短絨制備藥品級微晶纖維素的方法，該方法包括將棉短絨經過蒸煮脫脂、漂白純化、水解、過濾洗滌、烘干、粉碎后得到藥品級微晶纖維素。然而，如此制備微晶纖維素的工藝比較繁瑣，需要進行高溫堿蒸煮脫脂，物耗、能耗較大。

發明內容

本發明提供了一種由廢棉制備微晶纖維素的方法，該方法不僅能夠實現對廢棉進行回收利用，而且制備過程簡單，物耗、能耗較低。

本發明提供了一種由廢棉制備微晶纖維素的方法，該方法包括以下步驟：

(1)將廢棉與酸溶液混合接觸，得到經過酸化的廢棉；

(2)在水的存在下，在pH值為2-7的條件下，將所述經過酸化的廢棉與氧化劑接觸反應。

根據本發明提供的所述方法，在氧化劑的作用下，使得經過酸化的廢棉直接水解和漂白，從而得到微晶纖維素，而無需分別獨立地進行漂白和水解過程，從而簡化了微晶纖維素的生產工藝；而且本發明的所述方法中無需進行高溫堿蒸煮脫脂過程，使得整個制備過程物耗、能耗較低。

另外，本發明提供的所述方法實現了廢棉的回收利用。

具體實施方式

根據本發明的所述由廢棉制備微晶纖維素的方法包括以下步驟：

(1)將廢棉與酸溶液混合接觸，得到經過酸化的廢棉；

(2)在水的存在下，在pH值為2-7的條件下，將所述經過酸化的廢棉與氧化劑接觸反應。

根據本發明提供的所述方法，在步驟(1)中，將所述廢棉與酸溶液混合的目的是使酸溶液滲入纖維素的非晶區，以加速纖維素在后續步驟中的水解。在本發明中，所述廢棉與酸溶液混合接觸的條件可以包括：接觸溫度為0-90℃，優選20-30℃；接觸時間為1小時至500天，優選為12小時至10天。

根據本發明提供的所述方法，在步驟(1)中，所述廢棉與所述酸溶液的重量比可以為1∶0.001-1，優選為1∶0.01-0.8，更優選為1∶0.1-0.6；所述酸溶液的濃度可以為1-98重量％，優選為1-30重量％。

根據本發明提供的所述方法，在步驟(1)中，所述酸溶液中的酸可以為各種常規的能夠滲入纖維素的非晶區的無機酸或有機酸。在本發明中，所述無機酸可以為各種常規的無機酸，例如可以為鹽酸、硫酸、磷酸和硝酸中的一種或多種；所述有機酸可以為各種常規的有機酸，例如碳原子數為1-5的一元或二元有機羧酸；具體可以為甲酸、乙酸、酒石酸和檸檬酸中的一種或多種。

根據本發明提供的所述方法，在步驟(1)中，所述廢棉可以為廢棄的棉織物、廢棄的棉紗線以及棉花在軋花、脫絨和紡織過程中產生的棉花廢料(如塵塔絨、機肚絨、飛絨、落絨等)中的至少一種。在本發明中，當所述廢棉包括廢棄的棉織物和/或所述廢棄的棉紗線時，本發明的所述方法優選還包括將所述廢棉進行粉碎，以將所述廢棉的尺寸降低至1毫米以下，優選為1-350μm。

根據本發明提供的所述方法，在步驟(1)中，為了促使所述廢棉酸化，所述方法優選還包括在將所述廢棉與酸溶液混合接觸的過程中加入表面活性劑和滲透劑。所述表面活性劑可以是各種常規的表面活性劑，例如可以為平平加O。所述滲透劑可以為各種常規的滲透劑，例如可以為滲透劑TX-9或TX-10。相對于100重量份的所述廢棉，所述表面活性劑和滲透劑的加入量各自可以為0.1-10重量份。

根據本發明提供的所述方法，在步驟(2)中，將所述經過酸化的廢棉與氧化劑接觸反應的目的是為了將所述經過酸化的廢棉水解和漂白。在所述接觸反應的過程中，反應體系的pH值要求控制在2-7的范圍內。當pH值過高或過低時，所述經過酸化的廢棉容易發生糊化并產生膠體，從而難以生成微晶纖維素。優選情況下，反應體系的pH值控制為3-5。