[發明專利]一種闊葉木溶解漿的制備方法

在審

• 申請號: 202110445758.6
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113293636A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 董翠華;沈佩琰;尹夢偉;龐志強;盧憲芹;吉海瑞
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: D21C1/02
• 分類號: D21C1/02;D21C1/04;D21C1/06;D21C3/02;D21C3/26;D21C9/10;D21C9/14;D21C9/16
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 張貴賓

本發明屬于溶解漿制備技術領域，特別涉及一種闊葉木溶解漿的制備方法。該闊葉木溶解漿的制備方法，其特征是：包括以下步驟：（1）、將闊葉木片經汽蒸處理后進行擠壓處理；（2）、用對甲苯磺酸、次氯酸鈉及亞氯酸鈉的混合溶液對擠壓木片進行預處理，得到粗漿后進行超聲分散處理，然后洗滌過濾至中性；（3）、對漿料進行兩段氧脫木素處理；（4）、將氧脫木素后的漿料進行二氧化氯漂白處理；（5）、用強化堿對漿料進行二次漂白處理，得到溶解漿。本發明的有益效果是：反應條件溫和，反應時間短，制漿工藝流程簡單，對環境污染和機器腐蝕性小，符合現代生物煉制的綠色理念。

（一）技術領域

本發明屬于溶解漿制備技術領域，特別涉及一種闊葉木溶解漿的制備方法。

（二）背景技術

近年來，全球棉花種植量愈來愈少，用于漿粕生產的棉短絨供應明顯不足。鑒于上述情況，用木材為原料制備的溶解漿（木漿粕）以代替棉漿粕的應用得到越來越多的關注。目前溶解漿制備較為常見的是亞硫酸鹽制漿和基于預水解的硫酸鹽法制漿工藝，這些方法所需制漿工藝條件劇烈，需要高溫高壓條件下才能實現；漂白段數多，一般為五段甚至更多的漂白段數；生產成本高，化學品難以回收，對環境污染大。因此，開發木材組分在綠色溶劑體系中的溫和高效分離技術，純化纖維進行漂白以生產高質量溶解漿成為目前技術發展的主要方向。

木質纖維素是生物精煉的主要原料，具有豐富性、可再生性、可持續性、可生物降解性和碳中性等優點。然而，木質纖維素的轉化率低下，主要來源于木質素的存在以及生物質的緊密結構，阻礙了生物質高效的加工和轉化為所需產品。尺寸較小的生物原料由于其表面積比大和良好的傳質特性，更容易被浸潤，因此可以相應高效制備生物質材料。然而，縮小生物質原料尺寸是一項高耗能源型作業，在生物精煉總成本中占有很大比例。此外，許多以小粒徑木片為原料的生物煉制技術不能直接應用于大粒徑原料，因此，在溫和的條件下利用大尺寸的生物質進行生物質分離和轉化的制造技術迫在眉睫。在溫和條件下使用對甲苯磺酸對木片進行快速、廣泛的脫木素處理，為利用大型原料進行生物質高效分餾開辟了一條新的途徑。

（三）發明內容

本發明為了彌補現有技術的不足，提供了一種所需反應條件溫和、反應時間短、工藝流程簡單、節能環保的闊葉木溶解漿的制備方法。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種闊葉木溶解漿的制備方法，其特征是：包括以下步驟：

（1）、將闊葉木片經汽蒸處理后進行擠壓處理；

（2）、用對甲苯磺酸、次氯酸鈉及亞氯酸鈉的混合溶液對擠壓木片進行預處理，得到粗漿后進行超聲分散處理，然后洗滌過濾至中性；

（3）、對漿料進行兩段氧脫木素處理；

（4）、將氧脫木素后的漿料進行二氧化氯漂白處理；

（5）、用強化堿對漿料進行二次漂白處理，得到溶解漿。

優選的，在步驟（1）中，闊葉木片尺寸小于50×40×8mm。

優選的，在步驟（1）中，采用95～105℃蒸汽對闊葉木片進行20～30 min汽蒸。

優選的，在步驟（1）中，木片擠壓處理的壓縮比為4:1。

優選的，在步驟（2）中，混合溶液的體積比為對甲苯磺酸：次氯酸鈉：亞氯酸鈉=45～55:8～15:0.3～0.7，木片的質量與混合溶液的體積比為2～3:60，預處理溫度為90～105℃，預處理時間為60～90 min。

優選的，在步驟（2）中，對甲苯磺酸的濃度為75～80wt%。

優選的，在步驟（2）中，超聲分散處理5～10s。

優選的，在步驟（3）中，兩段氧脫木素處理均用氫氧化鈉和硫酸鎂在105～125℃下用5.5～6.5bar氧壓保溫。

優選的，在步驟（3）中，第一段保溫時間為25～35min，第二段保溫時間為40～50min。