[發明專利]一種南荻組分分離的方法

在審

• 申請號: 202110772386.8
• 申請日: 2021-07-08
• 公開（公告）號: CN113445348A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 陳亮;王克勤;俞月麗;武小芬;齊慧;鄧明
• 申請（專利權）人: 湖南省農業科學院
• 主分類號: D21C5/00
• 分類號: D21C5/00;D21C9/02;C08H7/00
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 郭蓓霏;楊斌

本發明公開了一種南荻組分分離的方法，包括以下步驟：(1)將南荻進行干燥處理后粉碎備用；(2)分別稱取氯化膽堿固體和草酸二水合物固體，混合加熱后形成液體a；(3)將步驟(1)后得到的南荻與液體a混合反應，反應完全后再加入無水乙醇進行混合，抽濾分離，得到固體纖維素和液體b；(4)液體b進行蒸餾后作為回收溶劑重復步驟(3)；(5)步驟(4)得到的液體b進行蒸餾至體積不變，加入水得到沉淀，過濾將沉淀分離后即得木質素。本發明提供的方法操作簡單，纖維素、木質素提取率高；所使用的各種試劑成本低，溶劑可循環利用，對環境污染少，無腐蝕性，反應溫度不高，且可以避免強酸、強堿和有毒有機物的使用，綠色環保。

技術領域

本發明屬于生物化工領域，尤其涉及利用一種南荻組分分離的方法。

背景技術

南荻(Miscanthus lutarioriparius Liu ex S.L.ChenRenvoize)為禾本科(Poaceae)黍亞科(Subfam.Panicoideae)高粱族(Trib.Andropogoneae)芒屬(Miscanthus)的多年生C4草本植物，是我國的特有物種。目前我國有分布面積約130萬公頃以上，主要分布在長江中下游的廣大湖區，如洞庭湖、洪湖等，尤以在洞庭湖區域分布的最為廣泛，對于維系長江流域生態健康發揮重要的功能。因為纖維素含量高，且容易收集儲運，因此南荻成為了造紙的優良原料，以湘、鄂兩省為例，上世紀九十年代中期，用南荻造紙的企業有35家之多，年消耗南荻百萬噸以上。但隨著環境生態治理行動的開展，南荻造紙業因其污染嚴重而將全面退出，如果沒有新的產業來替代，南荻產業將面臨崩潰，依托南荻產業生存的從業人員將面臨失業，并且南荻種群將面臨退化，生態功能降低，破壞生物多樣性，同時南荻將腐爛在湖區，造成湖水富營養化，還會造成航道淤塞。

生物煉制技術是一種利用木質纖維素、植物基淀粉、農業廢棄物等生物基原料生產各種化學品的技術。南荻的集中分布，收集儲運容易，抗旱耐漬，纖維素含量和生物學產量高，不與糧食作物爭地等特點，使其成為生物煉制的好原料。將南荻組分分離，實現不同的組分的高值化利用，對于提高南荻生物煉制的經濟性具有重要意義。基于此目的，本發明旨在開發出高效的南荻組分分離方法，為南荻的全組分生物煉制提供技術支撐。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，克服以上背景技術中提到的不足和缺陷，提供一種南荻組分分離的方法。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種南荻組分分離的方法，包括以下步驟：

(1)將南荻進行干燥處理后粉碎備用；

(2)分別稱取氯化膽堿固體和草酸二水合物固體，混合后加熱至形成液體a；氯化膽堿與草酸二水合物組成的低共熔溶劑具有不揮發性、不可燃性、經濟性、100％原子利用率、生物相容性及環境友好等優點，可有效破壞木質素-碳水化合物復合物的連接，從而移除了大部分的半纖維素和木質素，且低共熔溶劑幾乎對纖維素不反應，從而保留了大部分纖維素組分，達到組分分離的目的；

(3)稱取所述步驟(1)后得到的南荻，加入到所述步驟(2)制備的液體a中進行反應，反應完成后再加入無水乙醇進行混合，抽濾分離，固體部分用水洗凈烘干即得纖維素，液體部分為液體b；添加無水乙醇的主要作用是降低反應混合物的粘度以及促進多糖物質的再生，使提取的木質素大部分溶于液體中，利于后續的過濾；

(4)將所述步驟(3)中抽濾得到的液體b進行蒸餾后得到回收溶劑，將所述回收溶劑與經所述步驟(1)得到的南荻混合后再次反應，反應完成后再加入無水乙醇進行混合，抽濾分離，固體部分用水洗凈烘干得到纖維素，液體部分為液體b，該步驟重復2-3次；

(5)將所述步驟(4)后得到的液體b進行蒸餾至體積不變，在得到的液體中加入水得到沉淀，過濾將沉淀分離后用水洗凈烘干即得木質素；木質素不溶于水，加水是為了稀釋液體a的濃度，使原本溶于液體a中的木質素形成沉淀，達到分離提取木質素的目的。