[發(fā)明專利]一種以原生植物生物質(zhì)為原料制備高硬度環(huán)保材料的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910826897.6
• 申請(qǐng)日: 2019-09-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112442924B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張宗超;鄒春燕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類號(hào): D21J1/00
• 分類號(hào): D21J1/00;D21H11/12;D21B1/02
• 代理公司: 沈陽(yáng)科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種制備高密度硬質(zhì)生物質(zhì)材料的方法，其特征是以干燥的原生植物生物質(zhì)為原料，經(jīng)粉碎、堿性離子液體處理、有機(jī)溶劑和水依次洗滌過(guò)濾、濾渣在小于等于100℃較低溫度下干燥即可制成高密度硬質(zhì)生物質(zhì)材料；

該方法具體包括如下具體步驟：

(1)清洗并烘干原生植物生物質(zhì)材料，粉碎，進(jìn)一步烘干至水分＜5％，得原生植物生物質(zhì)原料粉末；

(2)在原生植物生物質(zhì)粉末中加入其5–30倍質(zhì)量的堿性離子液體，攪拌均勻并加熱，反應(yīng)結(jié)束物料完全溶脹，得預(yù)處理液；所述堿性離子液體為三乙胺、吡啶、吡咯烷、咪唑、膽堿、季銨鹽、嗎啉堿性試劑中的一種或兩種以上和甲酸、乙酸、磷酸、氫氧化鉀中的一種或兩種以上組成的離子液體中的一種或兩種以上；

(3)冷卻預(yù)處理液到室溫，加入有機(jī)溶劑稀釋、洗滌，再用水洗滌、過(guò)濾至濾液澄清，得粘稠漿料；所述有機(jī)溶劑為甲醇、乙醇、丙酮、四氫呋喃中一種或兩種以上；

(4)聚合或縮合：洗滌后的粘稠漿料，倒入模具，干燥、聚合或縮合，得高密度硬質(zhì)生物質(zhì)材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是：所述原生植物生物質(zhì)選自干燥木本植物除去樹(shù)皮的根莖部分、草本植物全株；原生植物生物質(zhì)包括玉米秸、麥秸、大豆秸、稻草秸、高粱秸、花生秸、煙桿中的一種或兩種以上；

所述的原生植物生物質(zhì)均為未經(jīng)其他化學(xué)預(yù)處理的原生植物生物質(zhì)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是：將預(yù)處理的原生植物生物質(zhì)原料清洗干凈，粉碎至30-50目粉碎顆粒，再烘干至水分＜5％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是：所述堿性離子液體處理過(guò)程中，離子液體和原生植物生物質(zhì)的質(zhì)量比為10-25；處理溫度為60-100℃；處理時(shí)間為8-57小時(shí)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是：所述有機(jī)溶劑的用量為預(yù)處理液體積的1-3倍。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是：所述步驟（4）聚合過(guò)程可不施加額外壓力；高密度硬質(zhì)生物質(zhì)材料密度可達(dá)1.6g/cm³，抗彎強(qiáng)度可達(dá)27.1MPa。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是：所述步驟（4）聚合過(guò)程依預(yù)處理情況選擇施壓，范圍為0-5MPa；施壓時(shí)間為0-6小時(shí)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是：所述步驟（4）聚合過(guò)程的干燥條件，干燥溫度為60-90℃；干燥時(shí)間為6-24小時(shí)。