[發明專利]一種稻草秸稈的預處理方法

無效

• 申請號: 201410159828.1
• 申請日: 2014-04-21
• 公開（公告）號: CN103924467A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 王霞
• 申請（專利權）人: 銅仁學院
• 主分類號: D21C1/06
• 分類號: D21C1/06;D21C9/16
• 代理公司: 東莞市中正知識產權事務所 44231
• 代理人: 劉林

技術領域

本發明涉及一種稻草秸稈預處理新方法，該方法是應用NaOH固態和液態組合對稻草秸稈進行預處理的新方法。

背景技術

稻草秸稈是我國最為豐富的農業廢棄物之一，每年產量約為1.8億噸[1]，占全國農作物秸稈總產量的1/5以上。因此，以廉價且資源豐富的稻草秸稈為原料開發微晶纖維素、納米微晶纖維素等高附加值的產品具有很好的發展前景。但是由于稻草秸稈化學組成復雜，結構較為緊密，導致秸稈類原料利用困難，所以應先進行有效預處理，改變天然木質纖維素的致密結構，破壞纖維素、木質素和半纖維素之間的化學和物理連接，降低纖維素的結晶度，從而提高纖維素的利用率。生物質纖維素的預處理方法有很多，綜合起來有物理方法，物理化學方法，化學方法，生物方法及各種組合方法五大類.。目前工業生產主要使用化學法，先利用堿煮法將其中的木質素除去，再用酸除去半纖維素。該方法實驗條件溫和，所用的堿和酸廉價易得，但由于使用了大量的堿液進行煮沸，后處理較麻煩，需要耗費大量的水洗滌至中性，不僅造成了水資源的浪費，還會對環境產生污染。

發明內容

本發明提供了一種新型的稻草秸稈預處理方法。本發明以稻草秸稈為原料，采用NaOH固態和液態組合的方法對稻草秸稈進行預處理。本發明方法包括稻草秸稈的堿處理和漂白兩個步驟，具體方法步驟如下：

（1）稻草秸稈的堿處理：將稻草秸稈用粉碎機粉碎，過40目篩子，將其與一定量?3~10%的NaOH溶液混合均勻，呈潮濕狀態，放入燒杯中并壓實，常溫下密封保存數天后出料；

（2）稻草纖維素的漂白：按NaOH溶液與濕潤稻草1:1~1:15（液固比），將稻草纖維素用3~10%的NaOH溶液堿煮10~30min，期間加入一定量30%的H₂O₂和1~4%的硅酸鈉溶液，邊加邊攪拌。反應結束后離心分離，將所得固體水洗至中性，并烘干，即得白色稻草纖維素。

本發明方法簡便易行，所用堿液濃度低且用量少，堿煮時間較目前工業上采用的方法明顯縮短，且后處理簡單。

具體實施方式

實施例1

稱取50g經機械粉碎的稻草秸稈，用?10%的NaOH溶液浸潤呈潮濕狀態，放入燒杯中并壓實，常溫下密封保存5天后出料。稱取10ɡ潮濕稻草，加入30mL?10%的NaOH鈉溶液，6mL?30%的雙氧水和3mL?3%的硅酸鈉溶液，邊加邊攪拌，90℃恒溫水浴鍋中煮沸30min。反應完成后離心分離，將所得固體水洗至中性，并烘干，即得白色稻草纖維素。

實施例2

稱取50g經機械粉碎的稻草秸稈，用?8%的NaOH溶液浸潤呈潮濕狀態，放入燒杯中并壓實，常溫下密封保存10天后出料。稱取10ɡ潮濕稻草，加入30mL?8%的NaOH鈉溶液，6mL?30%的雙氧水和3mL?3%的硅酸鈉溶液，邊加邊攪拌，90℃恒溫水浴鍋中煮沸25min。反應完成后離心分離，將所得固體水洗至中性，并烘干，即得白色稻草纖維素。

實施例3

稱取50g經機械粉碎的稻草秸稈，用?7%的NaOH溶液浸潤呈潮濕狀態，放入燒杯中并壓實，常溫下密封保存15天后出料。稱取10ɡ潮濕稻草，加入30mL?7%的NaOH鈉溶液，3mL?30%的雙氧水和3mL?1%的硅酸鈉溶液，邊加邊攪拌，90℃恒溫水浴鍋中煮沸20min。反應完成后離心分離，將所得固體水洗至中性，并烘干，即得白色稻草纖維素。

實施例4

稱取50g經機械粉碎的稻草秸稈，用?6%的NaOH溶液浸潤呈潮濕狀態，放入燒杯中并壓實，常溫下密封保存20天后出料。稱取10ɡ潮濕稻草，加入30mL?6%的NaOH鈉溶液，6mL?30%的雙氧水和3mL?2%的硅酸鈉溶液，邊加邊攪拌，90℃恒溫水浴鍋中煮沸15min。反應完成后離心分離，將所得固體水洗至中性，并烘干，即得白色稻草纖維素。

實施例5

稱取50g經機械粉碎的稻草秸稈，用?4%的NaOH溶液浸潤呈潮濕狀態，放入燒杯中并壓實，常溫下密封保存25天后出料。稱取10ɡ潮濕稻草，加入30mL?4%的NaOH鈉溶液，3mL?30%的雙氧水和3mL?2%的硅酸鈉溶液，邊加邊攪拌，90℃恒溫水浴鍋中煮沸20min。反應完成后離心分離，將所得固體水洗至中性，并烘干，即得白色稻草纖維素。