CN109322200A - 一种自降解木浆纤维的溶解工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自降解木浆纤维的溶解工艺,其特征在于:生产方法流程的步骤依次为:步骤1):准备木浆纤维并且进行干燥处理;步骤2):将干燥后的木浆纤维加入多元醇溶液中,加热并搅拌2~5h后,输送到机械预处理装置进行机械高强度细化碾压处理;步骤3):步骤(2)得到的机械处理后的木浆纤维与N‑甲基吗啉‑N‑氧化物一水合溶液混合在80~85℃下搅拌溶解,可制得木浆纤维溶液;步骤4):将步骤(3)得到的木浆纤维溶液除去甘油后烘干,再将其与N‑甲基吗啉‑N‑氧化物一水合溶液混合在80~85℃下搅拌溶解1~3h,制得木质纤维素溶液;本发明工艺操作简单,低成本,可使木浆纤维得到充分溶解,并且节约了生产时间和能源消耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种自降解木浆纤维的溶解工艺,属于木质纤维素加工与应用技术领域。
背景技术
自然界中的木质纤维素生物质如木材和草类,大约是由50%的纤维素,25%的半纤维素和20%的木质素组成,是地球上含量极丰富的可再生资源。木质纤维素广泛用于纺织、造纸、医药、环保、建筑材料及石油化工等领域。以木质纤维素为原料通过溶解、分馏、糖化、发酵等过程生产生物质能源以及通过溶解、分离、再生等过程制备生物质材料成为近几年的研究热点;木质纤维素基材料的制备以及应用都建立在溶解的基础上。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为解决上述问题,本发明提出了一种工艺操作简单,低成本,可使木浆纤维得到充分溶解,并且节约了生产时间和能源消耗的自降解木浆纤维的溶解工艺。
(二)技术方案
本发明的一种自降解木浆纤维的溶解工艺,其特征在于:生产方法流程的步骤依次为:步骤1):准备木浆纤维并且进行干燥处理;步骤2):将干燥后的木浆纤维加入多元醇溶液中,加热并搅拌2~5h后,输送到机械预处理装置进行机械高强度细化碾压处理;步骤3):步骤(2)得到的机械处理后的木浆纤维与N-甲基吗啉-N-氧化物一水合溶液混合在80~85℃下搅拌溶解,可制得木浆纤维溶液;步骤4):将步骤(3)得到的木浆纤维溶液除去甘油后烘干,再将其与N-甲基吗啉-N-氧化物一水合溶液混合在80~85℃下搅拌溶解1~3h,制得木质纤维素溶液。
进一步地,所述的步骤(1)中的木浆纤维原料为木质素含量3%~25%的浆,如阔叶木浆、针叶木、浆麦草浆。
进一步地,所述的步骤(2)中的多元醇可为乙二醇、丙三醇、聚乙二醇。
进一步地,所述的步骤(2)中的木浆纤维与多元醇的质量比为1:5~1:10。
进一步地,所述的步骤(2)中的多元醇预处理的温度为100~150℃。
进一步地,所述的N-甲基吗啉-N-氧化物在使用前经减压蒸馏脱水至浓度80wt%以上。
(三)有益效果
本发明与现有技术相比较,其具有以下有益效果:本发明工艺操作简单,低成本,可使木浆纤维得到充分溶解,并且节约了生产时间和能源消耗。
具体实施方式
实施例1
一种自降解木浆纤维的溶解工艺,其特征在于:生产方法流程的步骤依次为:步骤1):准备木浆纤维并且进行干燥处理;步骤2):将干燥后的木浆纤维加入多元醇溶液中,加热并搅拌2h后,输送到机械预处理装置进行机械高强度细化碾压处理;步骤3):步骤(2)得到的机械处理后的木浆纤维与N-甲基吗啉-N-氧化物一水合溶液混合在80℃下搅拌溶解,可制得木浆纤维溶液;步骤4):将步骤(3)得到的木浆纤维溶液除去甘油后烘干,再将其与N-甲基吗啉-N-氧化物一水合溶液混合在80℃下搅拌溶解1h,制得木质纤维素溶液;
其中,所述的步骤(1)中的木浆纤维原料为木质素含量3%~25%的浆,如阔叶木浆、针叶木、浆麦草浆;
所述的步骤(2)中的多元醇可为乙二醇、丙三醇、聚乙二醇;
所述的步骤(2)中的木浆纤维与多元醇的质量比为1:5;
所述的步骤(2)中的多元醇预处理的温度为100℃;
所述的N-甲基吗啉-N-氧化物在使用前经减压蒸馏脱水至浓度80wt%以上。
实施例2
一种自降解木浆纤维的溶解工艺,其特征在于:生产方法流程的步骤依次为:步骤1):准备木浆纤维并且进行干燥处理;步骤2):将干燥后的木浆纤维加入多元醇溶液中,加热并搅拌5h后,输送到机械预处理装置进行机械高强度细化碾压处理;步骤3):步骤(2)得到的机械处理后的木浆纤维与N-甲基吗啉-N-氧化物一水合溶液混合在85℃下搅拌溶解,可制得木浆纤维溶液;步骤4):将步骤(3)得到的木浆纤维溶液除去甘油后烘干,再将其与N-甲基吗啉-N-氧化物一水合溶液混合在85℃下搅拌溶解3h,制得木质纤维素溶液;
其中,所述的步骤(1)中的木浆纤维原料为木质素含量25%的浆,如阔叶木浆、针叶木、浆麦草浆;
所述的步骤(2)中的多元醇可为乙二醇、丙三醇、聚乙二醇;
所述的步骤(2)中的木浆纤维与多元醇的质量比为1:10;
所述的步骤(2)中的多元醇预处理的温度为150℃;
所述的N-甲基吗啉-N-氧化物在使用前经减压蒸馏脱水至浓度80wt%以上。
实施例3
一种自降解木浆纤维的溶解工艺,其特征在于:生产方法流程的步骤依次为:步骤1):准备木浆纤维并且进行干燥处理;步骤2):将干燥后的木浆纤维加入多元醇溶液中,加热并搅拌3h后,输送到机械预处理装置进行机械高强度细化碾压处理;步骤3):步骤(2)得到的机械处理后的木浆纤维与N-甲基吗啉-N-氧化物一水合溶液混合在82℃下搅拌溶解,可制得木浆纤维溶液;步骤4):将步骤(3)得到的木浆纤维溶液除去甘油后烘干,再将其与N-甲基吗啉-N-氧化物一水合溶液混合在82℃下搅拌溶解2h,制得木质纤维素溶液;
其中,所述的步骤(1)中的木浆纤维原料为木质素含量15%的浆,如阔叶木浆、针叶木、浆麦草浆;
所述的步骤(2)中的多元醇可为乙二醇、丙三醇、聚乙二醇;
所述的步骤(2)中的木浆纤维与多元醇的质量比为1:7;
所述的步骤(2)中的多元醇预处理的温度为125℃;
所述的N-甲基吗啉-N-氧化物在使用前经减压蒸馏脱水至浓度80wt%以上。
本发明工艺操作简单,低成本,可使木浆纤维得到充分溶解,并且节约了生产时间和能源消耗。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的构思和范分围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下,本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进,均应落入到本发明的保护范围,本发明请求保护的技术内容,已经全部记载在权利要求书中。
Claims (6)
1.一种自降解木浆纤维的溶解工艺,其特征在于:生产方法流程的步骤依次为:步骤1):准备木浆纤维并且进行干燥处理;步骤2):将干燥后的木浆纤维加入多元醇溶液中,加热并搅拌2~5h后,输送到机械预处理装置进行机械高强度细化碾压处理;步骤3):步骤(2)得到的机械处理后的木浆纤维与N-甲基吗啉-N-氧化物一水合溶液混合在80~85℃下搅拌溶解,可制得木浆纤维溶液;步骤4):将步骤(3)得到的木浆纤维溶液除去甘油后烘干,再将其与N-甲基吗啉-N-氧化物一水合溶液混合在80~85℃下搅拌溶解1~3h,制得木质纤维素溶液。
2.根据权利要求1中所述的一种自降解木浆纤维的溶解工艺,其特征在于:所述的步骤(1)中的木浆纤维原料为木质素含量3%~25%的浆,如阔叶木浆、针叶木、浆麦草浆。
3.根据权利要求1中所述的一种自降解木浆纤维的溶解工艺,其特征在于:所述的步骤(2)中的多元醇可为乙二醇、丙三醇、聚乙二醇。
4.根据权利要求1中所述的一种自降解木浆纤维的溶解工艺,其特征在于:所述的步骤(2)中的木浆纤维与多元醇的质量比为1:5~1:10。
5.根据权利要求1中所述的一种自降解木浆纤维的溶解工艺,其特征在于:所述的步骤(2)中的多元醇预处理的温度为100~150℃。
6.根据权利要求1中所述的一种自降解木浆纤维的溶解工艺,其特征在于:所述的N-甲基吗啉-N-氧化物在使用前经减压蒸馏脱水至浓度80wt%以上。
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