[發明專利]一種離子液體增塑纖維素清潔制造方法

有效

• 申請號: 201910072807.9
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109880131B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 王云明;李龍輝;張云;周華民;黃志高;李德群;李梅
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: C08J3/18
• 分類號: C08J3/18;C08L1/04
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 梁鵬;曹葆青

本發明屬于纖維素加工領域，并公開了一種離子液體增塑纖維素清潔制造方法。該方法包括下列步驟：(a)選取纖維素和離子液體作為原料，將二者混合均勻形成混合物，將該混合物進行熱塑性加工獲得離子液體增塑纖維素；(b)采用溶劑對離子液體增塑纖維素進行索氏提取，以此獲得所需的纖維素產品，與此同時，收集索氏提取過程中形成的廢液，該廢液中包括溶劑和離子液體；(c)將廢液過濾，然后旋蒸將廢液中的溶劑和離子液體分離，獲得純凈的溶劑和離子液體分別用于步驟(a)和(b)，以此實現廢液的回收和利用。通過本發明，極大地降低了生產成本，無廢棄物、無污染，實現了清潔制造。

技術領域

本發明屬于纖維素加工領域，更具體地，涉及一種離子液體增塑纖維素清潔制造方法。

背景技術

白色污染、化石資源枯竭給人類帶來了巨大困擾，要解決這兩個問題，急需環境友好型材料的研究。而纖維素是一種取之不盡的可再生資源并且可生物降解，纖維素材料有望在解決白色污染和化石資源枯竭問題上發揮巨大作用。

當前，纖維素材料的主要加工方法是化學改性，其不僅工藝復雜并且存在環境污染的問題。同時，也有方法通過離子液體增塑，實現了纖維素的熱塑性加工，又使用溶劑去除離子液體，提高纖維素材料性能。但該方法沒有進行離子液體的回收，將離子液體作為廢棄物，造成了價格昂貴的離子液體的浪費，不符合清潔制造的思想。因此，有必要開發一種離子液體增塑纖維素清潔制造的方法，實現離子液體的循環使用，制造過程無廢棄物。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種離子液體增塑纖維素清潔制造方法，通過對工藝步驟的設計，實現離子液體纖維素產品的制備，同時通過對反應廢液的利用和回收，實現離子液體和溶劑的循環利用，降低生產成本，無廢棄物、無污染，綠色環保，實現清潔制造。

為實現上述目的，按照本發明，提供了一種離子液體增塑纖維素清潔制造方法，其特征在于，該方法包括下列步驟：

(a)選取纖維素和離子液體作為原料，將二者混合均勻形成混合物，將該混合物進行熱塑性加工獲得離子液體增塑纖維素；

(b)采用溶劑對所述離子液體增塑纖維素進行索氏提取，以此獲得所需的纖維素產品，與此同時，收集所述索氏提取過程中形成的廢液，該廢液中包括所述溶劑和離子液體；

(c)將所述廢液過濾，然后旋蒸將所述廢液中的溶劑和離子液體分離，獲得純凈的溶劑和離子液體分別用于步驟(a)和(b)，以此實現所述廢液的回收和利用。

進一步優選地，在步驟(a)中，所述纖維素優選為微晶纖維素或納晶纖維素。

進一步優選地，在步驟(a)中，所述離子液體優選采用BmimCl、AmimCl、EmimAc、CmimCl、EmimCl、HemimCl、BmimOH、AmimOH或HemimOH。

進一步優選地，在步驟(a)中，所述纖維素和離子液體混合的質量比優選為4～20:1～6。

進一步優選地，在步驟(b)中，所述溶劑優選為乙醇、乙二醇二甲醚、異丙醇、乙二醇、丙酮、氯仿、四氫呋喃、甲苯、四氯化碳或水。

進一步優選地，在步驟(c)中，所述旋蒸的溫度優選為20℃～150℃。

總體而言，通過本發明所構思的以上技術方案與現有技術相比，能夠取得下列有益效果：

1、本發明通過對整體工藝的設計，采用熱塑性加工的方法實現離子液體增塑纖維素的制備，同時進行離子液體和溶劑的回收，使離子液體和溶劑可循環使用；

2、本發明在循環制造過程中，只消耗纖維素和能量，即可制得所需的纖維素產品，極大地降低了生產成本，且制備過程中無廢棄物、無污染，實現了清潔制造。

附圖說明