[發明專利]一種粘膠纖維生產廢液中半纖維素羧甲基化改性方法及應用

有效

• 申請號: 201310594737.6
• 申請日: 2013-11-22
• 公開（公告）號: CN103613689A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 張林雅;于捍江;葛艷蕊;趙秀媛
• 申請（專利權）人: 河北科技大學
• 主分類號: C08B37/14
• 分類號: C08B37/14;C09D7/12;D21H19/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 朱江嶺

技術領域

本發明屬于化工技術領域，具體涉及一種粘膠纖維生產廢液中半纖維素羧甲基化改性方法及應用。

背景技術

半纖維素是一種取之不盡、用之不竭的再生性植物資源。進入二十一世紀后，隨著世界森林面積的急劇減少和木材價格的提高，半纖維素作為可降解天然高分子材料，已做為新興工業品開發列入國家重點科技攻關計劃中，成為可再生資源在綠色化工方面的一個重要研究方向。

在粘膠纖維生產中，產生大量含半纖維素的廢液，可利用價值高，但由于廢液中同時含有大量堿，加工難度大，有關其處理是當今粘膠纖維行業的一個技術難題。粘膠纖維生產廢液中半纖維素的開發利用，是當前解決廢液污染及半纖維素植物資源的再利用的重要課題。

半纖維素具有復雜的化學結構和分子結構，如分枝、無定形、不同類型的單糖和不同類型的功能基，如羥基、乙酰基、羧基、甲氧基等，這些不同類型的聚糖表現出不同的化學行為，使其應用具有極大的局限性。半纖維素的改性為最大限度開發半纖維素提供了必要條件，為其成為一種新型的可降解聚合物提供了很大的應用空間。

羧甲基半纖維素作為一類分子鏈上具有陰離子的功能高分子材料，不僅具有半纖維素的可生物降解性，同時賦予材料極好的吸附性和水溶性，可做為造紙、紡織、環保和石油開采等領域的分散劑、增稠劑、助留劑、絮凝劑等，起到增稠、柔軟、抗結塊等的作用，性能優異。

發明內容

本發明為解決現有技術中存在的上述問題，提供一種粘膠纖維生產廢液中半纖維素羧甲基化改性方法及應用。該方法所得產品的應用中具有很好的吸附性能，表現出較少用量，流動性能好，分散性能好，工藝簡單，成本低、具有極好的社會效益。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案予以實現：

本發明一種粘膠纖維生產廢液中半纖維素羧甲基化改性的方法，它包括以下步驟；

以粘膠纖維生產廢液中提取的含堿半纖維素為原料，加入醚化劑，攪拌，升溫，在70-90℃，反應120-180min，冷卻靜置后，上層清液用90%乙醇洗滌、沉淀，抽濾得粗品；將其粗品溶于水中，離心分離，上層清液用濃度為90%的乙醇洗滌、沉淀，抽濾后，真空干燥24h得羧甲基半纖維素產品。

所述含堿半纖維素，其中含堿量為半纖維素質量百分數的10-20%。

所述醚化劑為一氯醋酸。

所述含堿半纖維素與醚化劑的摩爾配比為1:1.5-3.5。

所述的一種粘膠纖維生產廢液中半纖維素羧甲基化改性的方法，所述羧甲基半纖維素的取代度為0.47-1.72。

優選的，所述的一種粘膠纖維生產廢液中半纖維素羧甲基化改性的方法，它包括以下具體步驟：

以粘膠纖維生產廢液中提取的含堿半纖維素為原料，加入一氯醋酸，在70℃，反應180min，冷卻，靜置，上層清液用90%乙醇洗滌、沉淀，抽濾得粗品；將其粗品溶于水中，離心分離；上層清液用90%乙醇洗滌、沉淀，過濾，真空干燥24h得羧甲基半纖維素產品。

所述原料為粘膠纖維生產廢液提取的含堿半纖維素，其中含堿量為半纖維素質量百分數的20%。

所述物料含堿半纖維素與一氯醋酸的摩爾配比為1:2。

上述方法得到的羧甲基半纖維素的用途為，所述羧甲基半纖維素用于涂料、印染、油漆或造紙涂布技術領域的分散劑，其添加量為20-50kg/噸漿料。

本發明與現有技術相比具有以下顯著的優點：

本發明中利用粘膠纖維生產廢液中提取的含堿半纖維素為原料，以一氯醋酸為醚化劑改性，得到一系列取代度不同的羧甲基半纖維素。

發明中粘膠纖維生產廢液中含堿半纖維素的利用，合理解決了廢液污染及半纖維素植物資源有效利用問題。

半纖維素羧甲基化的改性工藝簡單，簡化了改性反應中催化劑的加入，易于操作，處理成本低。改性反應中可依據不同工藝條件，得到取代度不同的羧甲基半纖維素，滿足不同應用需求。以其做為涂料、印染、涂料、印染、油漆、造紙涂布的分散劑，具有很好的吸附性和水溶性，用量少，分散性能佳。

總之，粘膠纖維生產廢液中大量含堿半纖維素及半纖維素羧甲基化改性的應用，不僅對解決廢液污染意義重大，同時賦予半纖維素植物資源高值利用廣闊前景，具有極好的社會效益。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步的說明。

實施例一