[發明專利]將棉基原料制漿的方法

在審

• 申請號: 201780079652.0
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN110088393A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: S.西爾伯曼;C.魏拉赫
• 申請（專利權）人: 連津格股份公司
• 主分類號: D21C3/02
• 分類號: D21C3/02;C08B1/00;C08B3/06;C08C1/02;D21C3/22;D21C5/00;D21H11/12;D01F2/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 徐晶;林毅斌

本發明涉及一種將棉基原料制漿用于生產溶解漿粕的方法。更具體地，本發明涉及在堿性條件下與氣體氧化劑組合生產溶解漿粕的方法。本發明還涉及可通過將棉基原料制漿得到的溶解漿粕，特別是可通過本發明的方法得到的溶解漿粕，這樣的溶解漿粕用于生產再生纖維素模制體的用途，以及生產包括這樣的溶解漿粕的萊塞爾或粘膠的方法。

發明領域

本發明涉及一種將棉基原料制漿用于生產溶解漿粕的方法。更具體地，本發明涉及用于在堿性條件下與氣體氧化劑組合生產溶解漿粕的方法。本發明還涉及可通過將棉基原料制漿得到的溶解漿粕，特別是可通過本發明的方法得到的溶解漿粕，這樣的溶解漿粕用于生產再生纖維素模制體的用途，以及生產包含這樣的溶解漿粕的萊塞爾或粘膠的方法。

發明背景

溶解漿粕是基本上純的纖維素，是化學工業中用于各種目的的重要原料。溶解漿粕例如用于再生纖維素模制體的生產和作為纖維素的化學衍生化的原料。再生纖維素模制體是由溶解漿粕制成的三維或二維物體(如薄膜和纖維)。由溶解漿粕制成的典型的再生纖維素模制體是粘膠、莫代爾和萊塞爾。化學衍生化的纖維素的典型實例是甲基纖維素、三乙酸纖維素、硝酸纖維素、羧甲基纖維素和乙基纖維素。甲基纖維素通常用作增稠劑或乳化劑，三乙酸纖維素用于生產薄膜和纖維。

溶解漿粕的特征在于其高化學純度和低半纖維素含量，這是上述下游用途所需的。溶解漿粕主要由漿用木材(即生長用于生產漿粕目的的木材)通過所謂的亞硫酸鹽法或所謂的kraft法制成。只有一小部分溶解漿粕是由棉基原料制成，棉基原料是一種替代的纖維素來源。

由漿用木材制成的溶解漿粕具有固有的局限性和缺點。例如，從漿用木材生產溶解漿粕的方法相當低效，因為大部分漿用木材由半纖維素和木質素組成，這些組分必須在制備溶解漿粕的過程中去除。此外，砍伐森林和非法采伐是與從漿用木材生產溶解漿粕相關的主要問題。漿用木材可以可靠且可持續的方式種植，但如果忽視這一點，則生態、社會和氣候后果可能是巨大的。另一方面，溶解漿粕的全球市場一直在快速增長。因此，需要用于生產溶解漿粕的替代的纖維素源來滿足對溶解漿粕的不斷增長的需求。

迄今為止，由棉基原料工業生產溶解漿粕基本上限于使用棉短絨作為原料。為了生產溶解漿粕，在苛刻的條件下處理棉短絨，以去除雜質如種子殼或棉稈殘渣并降低棉纖維的高聚合度(DP)。因此，在將棉短絨制漿中，通常施加高于150℃的高反應溫度并組合廣泛使用的過程化學品。由于所需的高反應溫度，發生纖維素降解反應并導致產率的大量損失，從而對產品造成價格壓力。除了實際的制漿工藝之外，還需要多階段漂白工藝來達到所需的白度水平，以便允許將棉短絨漿粕用于溶解漿粕應用。所述多階段漂白方法通常需要使用環境有害的化學品(例如Cl₂、ClO₂、H₂O₂、NaClO)。

此外，通過本領域已知方法由棉短絨漿粕產生的溶解漿粕在再生纖維素模制品的生產(通過例如粘膠或萊塞爾工藝)中通常具有比常規木基溶解漿粕更低的反應性。因此，棉短絨漿粕的使用通常限于特殊應用，如生產纖維素衍生物(乙酸酯、醚)。迄今為止，棉絨纖維尚未在工業規模上加工成溶解漿粕。

因此，需要開發從非漿用木材的纖維素源生產溶解漿粕的改進方法。特別是，需要改進從棉短絨生產溶解漿粕的現有方法，并提供從其他棉基原料生產溶解漿粕的其他方法，其他棉基原料提供纖維素的可持續來源和漿用木材使用的替代物。

由棉基原料產生的溶解漿粕通常必須滿足一定的質量要求，以便可用作下游應用的原料，特別是用于再生纖維素模制體的生產。例如，產生的溶解漿粕應該具有高純度，即，它應該基本上不含不需要的污染物，如木質素、蠟、油、染料、多芳烴和雜芳族化合物，并且它應該具有低含量的半纖維素。此外，對于一些下游應用，溶解漿粕理想地具有高水平的白度、均勻的分子量分布(MWD)和在一定范圍內的限定粘度，這是例如用于生產紡織品的特別期望的特性。所有這些因素都可能影響溶解漿粕在下游應用如粘膠、莫代爾或萊塞爾工藝中的反應性。