[發(fā)明專利]去除半纖維素的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380032803.9
• 申請日: 2013-08-20
• 公開（公告）號: CN104520355A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李榮福;J·密塔;屠曉燕;P·班塞爾;M·庫姆斯;D·法倫;L·E·齊澤爾
• 申請（專利權(quán)）人: 國際人造絲公司
• 主分類號: C08H8/00
• 分類號: C08H8/00;C12P19/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所 11038
• 代理人: 柳冀

交叉引用的相關(guān)申請

本申請要求2013年3月14日提交的美國申請13/827,837的優(yōu)先權(quán)，要求了2012年8月20日提交的美國臨時申請61/684,973的優(yōu)先權(quán)，在此引入其整體內(nèi)容作為參考。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及從含纖維素的材料中除去半纖維素。特別是，本發(fā)明涉及從含纖維素的材料中提取半纖維素的方法。

發(fā)明背景

纖維素通常從木漿和棉中得到，并且可以進一步改性以制得其它衍生物，包括纖維素醚、纖維素酯和硝酸纖維素等等。纖維素衍生物具有多種商業(yè)用途。例如，乙酸纖維素是纖維素的乙酸酯，所述乙酸纖維素用做各種產(chǎn)品，包括紡織品(如襯里、寬松上衣、連衣裙、婚禮和聚會盛裝、家居裝璜、帳簾、室內(nèi)裝飾布和防滑套)，工業(yè)用途(如用于煙草制品的香煙和其它過濾器、纖維筆尖筆的油墨存儲器和裝飾木材)，高吸收產(chǎn)品(如尿布、衛(wèi)生巾及外科產(chǎn)品)，熱塑性產(chǎn)品(如薄膜應(yīng)用、塑料工具和帶子)，化妝品和藥物(延長膠囊/片劑釋放劑和包封劑)，醫(yī)用(低過敏性外科產(chǎn)品)等。

作為制備纖維素衍生物如乙酸纖維素的起始材料，需要高純度的α-纖維素。乙酸酯級漿料是在商業(yè)漿料加工中產(chǎn)生的特殊原料，但這樣的漿料成本高。商業(yè)紙級漿料含有少于90％的α-纖維素并且是制備纖維素衍生物潛在的粗纖維素來源。然而，紙級漿料還含有大量的雜質(zhì)如半纖維素，使其與某些工業(yè)用途如制備乙酸酯片或絲不相容。

Zhou等討論了使用二甲基二環(huán)氧乙烷(DMDO)和漿料漂白劑來處理樺樹漿，并獲得乙酸酯級漿料。然而由于DMDO不穩(wěn)定性而不能商購。因此，它不是生產(chǎn)大量的高α-纖維素漿料的理想溶劑。Zhou等“Acetate-grade?pulp?from?birch”，BioResources，(2010)，5(3)，1779-1778。

有關(guān)將生物質(zhì)處理來形成生物燃料已經(jīng)做出研究。具體地說，已知各種離子液體可以用于溶解纖維素材料。S.Zhu等在Green?Chem，2006，8，第325-327頁中描述了將纖維素溶解在離子液體中，以及通過加入適當?shù)某恋韯┤缢⒁掖蓟虮獊砘厥盏目赡苄浴?/p>

其他人已經(jīng)使用離子液體來分解纖維素材料以由葡萄糖來制備生物燃料。例如，美國專利申請2010/0112646公開了一種由纖維素材料制備葡萄糖的工藝，其中提供含纖維素的起始材料，并用包含離子液體和酶的液體處理介質(zhì)進行處理。相似地，美國專利申請2010/0081798公開了由含木質(zhì)纖維素素的材料制備葡萄糖的工藝，其中該材料首先用離子液體處理，然后進行酶水解。美國專利申請2010/0081798描述了通過用離子液體處理含木質(zhì)纖維素的材料并同樣經(jīng)受酶水解和發(fā)酵來獲得葡萄糖。然而，為了把含纖維素材料轉(zhuǎn)化為葡萄糖，這些參考文獻中公開的方法導(dǎo)致了纖維素分子分解，使得它們不適合用作制備纖維素衍生物的起始材料。

美國專利7,828,936描述了一種溶解纖維素的方法，其中纖維素基原料與極性非質(zhì)子晶間溶脹劑和離子液體的混合物混合。該方法導(dǎo)致纖維素的完全溶解和纖維素纖維形態(tài)的破壞。雖然纖維素可以使用非溶劑再生，但再生纖維素的結(jié)晶度可能不同于原始纖維素樣品。

因此，需要有一種從較低級的起始材料生產(chǎn)高純度α-纖維素而不破壞纖維形態(tài)和纖維素結(jié)構(gòu)的其它特性的方法。特別是，需要有經(jīng)濟高效的方法，將半纖維素從纖維素材料中去除以回收高純度α-纖維素，其可以轉(zhuǎn)化為其它的纖維素衍生物。

發(fā)明概述