一種粘膠纖維生產(chǎn)廢液中半纖維素羧甲基化改性方法及應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及粘膠纖維生產(chǎn)廢液中半纖維素羧甲基化改性及應(yīng)用，其改性方法為以粘膠纖維生產(chǎn)廢液中提取的含堿半纖維素為原料，加入一氯醋酸，在70-90℃，反應(yīng)120-180min，冷卻，靜置，上層清液用90%乙醇洗滌、沉淀，抽濾得粗品；將其粗品溶于水中，離心分離；上層清液用90%乙醇洗滌、沉淀，過濾，真空干燥24h得羧甲基半纖維素產(chǎn)品。將改性產(chǎn)品羧甲基半纖維素應(yīng)用于涂料、印染、工業(yè)水處理等方面的分散劑，具有很好的吸附性能，表現(xiàn)出較少用量，分散性能好。本發(fā)明利用粘膠生產(chǎn)廢液中提取的含堿半纖維素，對其進(jìn)行羧甲基化改性，工藝簡單，易于操作，生產(chǎn)成本低，改性后的半纖維素親水性極大提高，應(yīng)用性能好，合理解決了廢液污染及半纖維素植物資源的再利用問題。
【專利說明】一種粘膠纖維生產(chǎn)廢液中半纖維素羧甲基化改性方法及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種粘膠纖維生產(chǎn)廢液中半纖維素羧甲基化改性方法及應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]半纖維素是一種取之不盡、用之不竭的再生性植物資源。進(jìn)入二十一世紀(jì)后，隨著世界森林面積的急劇減少和木材價(jià)格的提高，半纖維素作為可降解天然高分子材料，已做為新興工業(yè)品開發(fā)列入國家重點(diǎn)科技攻關(guān)計(jì)劃中，成為可再生資源在綠色化工方面的一個(gè)重要研究方向。
[0003]在粘膠纖維生產(chǎn)中，產(chǎn)生大量含半纖維素的廢液，可利用價(jià)值高，但由于廢液中同時(shí)含有大量堿，加工難度大，有關(guān)其處理是當(dāng)今粘膠纖維行業(yè)的一個(gè)技術(shù)難題。粘膠纖維生產(chǎn)廢液中半纖維素的開發(fā)利用，是當(dāng)前解決廢液污染及半纖維素植物資源的再利用的重要課題。
[0004]半纖維素具有復(fù)雜的化學(xué)結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)，如分枝、無定形、不同類型的單糖和不同類型的功能基，如羥基、乙?；?、羧基、甲氧基等，這些不同類型的聚糖表現(xiàn)出不同的化學(xué)行為，使其應(yīng)用具有極大的局限性。半纖維素的改性為最大限度開發(fā)半纖維素提供了必要條件，為其成為一種新型的可降解聚合物提供了很大的應(yīng)用空間。
[0005]羧甲基半纖維素作為一類分子鏈上具有陰離子的功能高分子材料，不僅具有半纖維素的可生物降解性，同時(shí)賦予材料極好的吸附性和水溶性，可做為造紙、紡織、環(huán)保和石油開采等領(lǐng)域的分散劑、增稠劑、助留劑、絮凝劑等，起到增稠、柔軟、抗結(jié)塊等的作用，性能優(yōu)異。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供一種粘膠纖維生產(chǎn)廢液中半纖維素羧甲基化改性方法及應(yīng)用。該方法所得產(chǎn)品的應(yīng)用中具有很好的吸附性能，表現(xiàn)出較少用量，流動性能好，分散性能好，工藝簡單，成本低、具有極好的社會效益。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0008]本發(fā)明一種粘膠纖維生產(chǎn)廢液中半纖維素羧甲基化改性的方法，它包括以下步驟；
[0009]以粘膠纖維生產(chǎn)廢液中提取的含堿半纖維素為原料，加入醚化劑，攪拌，升溫，在70-900C，反應(yīng)120-180min，冷卻靜置后，上層清液用90%乙醇洗滌、沉淀，抽濾得粗品；將其粗品溶于水中，離心分離，上層清液用濃度為90%的乙醇洗滌、沉淀，抽濾后，真空干燥24h得羧甲基半纖維素產(chǎn)品。
[0010]所述含堿半纖維素， 其中含堿量為半纖維素質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的10-20%。
[0011 ] 所述醚化劑為一氯醋酸。[0012]所述含堿半纖維素與醚化劑的摩爾配比為1:1.5-3.5。
[0013]所述的一種粘膠纖維生產(chǎn)廢液中半纖維素羧甲基化改性的方法，所述羧甲基半纖維素的取代度為0.47-1.72。
[0014]優(yōu)選的，所述的一種粘膠纖維生產(chǎn)廢液中半纖維素羧甲基化改性的方法，它包括以下具體步驟:
[0015]以粘膠纖維生產(chǎn)廢液中提取的含堿半纖維素為原料，加入一氯醋酸，在70°C，反應(yīng)180min，冷卻，靜置，上層清液用90%乙醇洗滌、沉淀，抽濾得粗品；將其粗品溶于水中，離心分離；上層清液用90%乙醇洗滌、沉淀，過濾，真空干燥24h得羧甲基半纖維素產(chǎn)品。
[0016]所述原料為粘膠纖維生產(chǎn)廢液提取的含堿半纖維素，其中含堿量為半纖維素質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的20%。
[0017]所述物料含堿半纖維素與一氯醋酸的摩爾配比為1:2。
[0018]上述方法得到的羧甲基半纖維素的用途為，所述羧甲基半纖維素用于涂料、印染、油漆或造紙涂布【技術(shù)領(lǐng)域】的分散劑，其添加量為20-50kg/噸漿料。
[0019]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下顯著的優(yōu)點(diǎn):
[0020]本發(fā)明中利用粘膠纖維生產(chǎn)廢液中提取的含堿半纖維素為原料，以一氯醋酸為醚化劑改性，得到一系列取代度不同的羧甲基半纖維素。
[0021]發(fā)明中粘膠纖維生產(chǎn)廢液中含堿半纖維素的利用，合理解決了廢液污染及半纖維素植物資源有效利用問題。
[0022]半纖維素羧甲基化的改性工藝簡單，簡化了改性反應(yīng)中催化劑的加入，易于操作，處理成本低。改性反應(yīng)中可依據(jù)不同工藝條件，得到取代度不同的羧甲基半纖維素，滿足不同應(yīng)用需求。以其做為涂料、印染、涂料、印染、油漆、造紙涂布的分散劑，具有很好的吸附性和水溶性，用量少，分散性能佳。
[0023]總之，粘膠纖維生產(chǎn)廢液中大量含堿半纖維素及半纖維素羧甲基化改性的應(yīng)用，不僅對解決廢液污染意義重大，同時(shí)賦予半纖維素植物資源高值利用廣闊前景，具有極好的社會效益。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0025]實(shí)施例一
[0026]以粘膠纖維生產(chǎn)廢液中提取的含堿半纖維素為原料，加入一氯醋酸，在70°C，反應(yīng)120min，冷卻，靜置，上層清液用90%乙醇洗滌、沉淀，抽濾得粗品；將其粗品溶于水中，離心分離；上層清液用90%乙醇洗滌、沉淀，過濾，真空干燥24h得羧甲基半纖維素產(chǎn)品。
[0027]所述原料為粘膠纖維生產(chǎn)廢液提取的含堿半纖維素，其中含堿量為半纖維素質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的10% ；
[0028]所述醚化劑為一氯醋酸；
[0029]所述物料含堿半纖維素與一氯醋酸的摩爾配比為1:1.5 ;
[0030]所述羧甲基半纖維素，其取代度為0.47。
[0031]本發(fā)明中所得羧甲基半纖維素分散劑，應(yīng)用于鈦白粉漿料中，添加量為50kg/噸漿料。[0032]按照國家標(biāo)準(zhǔn)測試涂料分散劑的各項(xiàng)性能指標(biāo)，見表1。
[0033]表1羧甲基半纖維素分散劑性能指標(biāo)
【權(quán)利要求】
1.一種粘膠纖維生產(chǎn)廢液中半纖維素羧甲基化改性的方法，其特征是它包括以下步驟； 以粘膠纖維生產(chǎn)廢液中提取的含堿半纖維素為原料，加入醚化劑，攪拌，升溫，在70-90°C，反應(yīng)120-180min，冷卻靜置后，上層清液用90%乙醇洗滌、沉淀，抽濾得粗品；將其粗品溶于水中，離心分離，上層清液用濃度為90%的乙醇洗滌、沉淀，抽濾后，真空干燥24h得羧甲基半纖維素產(chǎn)品； 所述含堿半纖維素，其中含堿量為半纖維素質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的10-20% ； 所述醚化劑為一氯醋酸； 所述含堿半纖維素與醚化劑的摩爾配比為1:1.5-3.5。
2.如權(quán)利要求1所述的一種粘膠纖維生產(chǎn)廢液中半纖維素羧甲基化改性的方法，其特征是，所述羧甲基半纖維素，其取代度為0.47-1.72。
3.如權(quán)利要求1所述的一種粘膠纖維生產(chǎn)廢液中半纖維素羧甲基化改性的方法，其特征是它包括以下具體步驟: 以粘膠纖維生產(chǎn)廢液中提取的含堿半纖維素為原料，加入一氯醋酸，在70°C，反應(yīng)180min，冷卻，靜置，上層清液用90%乙醇洗滌、沉淀，抽濾得粗品；將其粗品溶于水中，離心分離；上層清液用90%乙醇洗滌、沉淀，過濾，真空干燥24h得羧甲基半纖維素產(chǎn)品； 所述原料為粘膠纖維生產(chǎn)廢液提取的含堿半纖維素，其中含堿量為半纖維素質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的20% ； 所述物料含堿半纖維素與一氯醋酸的摩爾配比為1:2。
4.一種如權(quán)利要求1所述方法得到的羧甲基半纖維素的用途，其特征是，所述羧甲基半纖維素用于涂料、印染、油漆或造紙涂布【技術(shù)領(lǐng)域】的分散劑，其添加量為20-50kg/噸漿料。
【文檔編號】D21H19/00GK103613689SQ201310594737
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】張林雅, 于捍江, 葛艷蕊, 趙秀媛 申請人:河北科技大學(xué)