[發(fā)明專利]基于氧化水醇法從煙草廢棄物中提取纖維素的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210042560.4
• 申請日: 2012-02-23
• 公開（公告）號: CN102733220A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王遠亮;陳奎;曾國明;鄭羽西;張健榮;魏小婭
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶恒遠晉通科技有限公司
• 主分類號: D21C5/00
• 分類號: D21C5/00
• 代理公司: 北京元本知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11308
• 代理人: 秦力軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化學提取領(lǐng)域，特別涉及農(nóng)業(yè)廢料的化學提取方法。

背景技術(shù)

我國是煙草生產(chǎn)大國，卷煙產(chǎn)量居世界第一。煙草種植業(yè)目前主要利用了優(yōu)質(zhì)煙葉用于卷煙、10倍以上的煙莖、煙筋和煙末作為廢棄物堆放或燃燒，在煙葉的儲運和卷煙生產(chǎn)的過程中產(chǎn)生大量的煙屑、煙渣、煙梗、污染或霉變煙葉等煙草廢棄物，而且煙農(nóng)每年棄于田間的低次煙葉的數(shù)量也是可觀的。這不但造成了資源浪費，而且引起了環(huán)境污染，成為影響煙草行業(yè)發(fā)展的難題之一。纖維素是地球上最古老、最豐富的天然，是取之不盡用之不竭的，人類最寶貴的天然可再生資源。其可被廣泛用于紡織、醫(yī)藥、衛(wèi)生、發(fā)酵等行業(yè)中，具有很高的應(yīng)用價值。利用農(nóng)業(yè)廢棄物提取纖維素，已經(jīng)成為國內(nèi)外研究熱點，有效利用煙草中的纖維素，符合國家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供纖維素的提取方法，該方法操作簡單，效率高，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

基于氧化水醇法從煙草廢棄物中提取纖維素的方法，具體包括以下步驟：

A氧化反應(yīng)

將煙草廢棄物粉碎，加入相當于煙草廢棄物體積5-50倍的體積百分數(shù)不低于3％的氧化還原劑溶液，在20-100℃條件下進行充分的溶解反應(yīng)至少20分鐘，得反應(yīng)液，將所述反應(yīng)液進行固液分離，取固體；

B蒸煮

在步驟A所得固體蒸煮不少于10分鐘后進行過濾，取固體渣；所述固體為纖維素粗品。

進一步，在步驟B之后，還包括步驟C，即醇洗，具體為：在步驟B所得固體渣中加入相當于所述固體渣為5-50倍的體積分數(shù)為20％-90％乙醇溶液，并在100℃不少于反應(yīng)15分鐘后進行過濾，所得濾渣即高純度的纖維素。

進一步，步驟A中，煙草廢棄物粉碎為粒徑不大于10目。

進一步，步驟A中，所述氧化還原劑具體為過氧化氫，氯化亞鐵，亞硝酸，亞硫酸、次氯酸、硫代硫酸鈉中的任一種或多種混合而成。

進一步，步驟A中，蒸煮的時間為60分鐘。

進一步，在步驟A和B中，所述固液分離的方式為真空抽濾，抽濾的時間不少于10分鐘。

進一步，在步驟C中，在步驟B所得固體渣中加入相當于所述固體渣體積20倍的體積百分數(shù)為60％的乙醇溶液。

進一步，在步驟C中，反應(yīng)為攪拌狀態(tài)下進行，反應(yīng)的時間為1小時。

進一步，在步驟C中，將所述濾渣用水進行洗滌，并進行真空干燥，得纖維素，所述干燥溫度為50-80℃，干燥時間為10-14小時。

本發(fā)明與傳統(tǒng)工藝相比有以下特點和進步：(1)氧化水醇處理法使用工業(yè)上常用，價格便宜的氧化還原劑進行處理，污染小。乙醇溶液還可進行回收，不僅節(jié)約了生產(chǎn)成本，達到了高效提取纖維素的目的，還有利于環(huán)境和生態(tài)的將抗發(fā)展。(2)先采用氧化還原劑處理煙草纖維素，再用水醇法提取，與單獨用水醇法，其提取效率提高了將近200％，極大地提高了提取效率。

附圖說明

圖1為未處理過(未處理指該圖為原料本身表面圖)的煙草原料的煙草纖維素的SEM圖；

圖2為氧化還原劑處理后的煙草纖維素的SEM圖；

圖3為氧化水醇處理后煙草纖維素的SEM圖。

具體實施方式

本發(fā)明中所指的煙草廢棄物，又名煙草下腳料，具體為：廢次的煙葉、煙梗。大量低、次煙葉和卷煙下腳料，煙草廢棄物是卷煙生產(chǎn)中產(chǎn)生的大量副產(chǎn)品，富含各種有機成分和次生代謝產(chǎn)物。煙草廢棄物也可以用煙草作材料替代。

下述實施例中的煙草廢棄物來自于重慶銀福生物有機肥有限公司，其含水量占煙草廢棄物總質(zhì)量的7％。

下述實施例中，纖維素的純度是指纖維素的收率。

纖維素的純度檢測方法為硝酸乙醇法。木質(zhì)素，半纖維素純度的檢測方法為范式纖維法。下述實施例中煙草廢棄物中纖維素的總含量為34％。

實施例1

取100g粒徑為20目的煙草廢棄物，水中蒸煮1h時間，然后固液分離，取固體，加入相當于固體的體積20倍體積分數(shù)的50％乙醇，在100℃條件下進行攪拌2h時間，將所述反應(yīng)液進行固液分離，所得濾渣移入烘箱，于105℃烘干至質(zhì)量恒定后為36.7g，濾渣中纖維素含量為32％。

實施例2