一種制備漿粕的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制備漿柏的方法，具體的，涉及一種制備漿柏化學(xué)處理方法，更具體的，本發(fā)明涉及一種制備化學(xué)漿的蒸煮方法。
【背景技術(shù)】
[0002]再生纖維素纖維作為一種紡織原料，以木材、竹、麻、棉短絨、蘆葦、秸桿等天然纖維素為原料，經(jīng)過蒸煮、酸處理、漂白等一系列過程處理得到。其原料是自然界中可以不斷再生、永續(xù)利用的資源，資源分布廣泛，獲取容易，適宜持久地開發(fā)利用。
[0003]制備纖維素纖維很關(guān)鍵的步驟之一為蒸煮過程。蒸煮制漿通常包括堿法制漿、亞硫酸鹽法制漿，堿法制漿是利用堿性化學(xué)藥劑的水溶液處理植物纖維原料，將原料中的木素以及其他組分與纖維素纖維分離，經(jīng)過后續(xù)的處理得到纖維素纖維。堿法制漿可以為燒堿法制漿、硫酸鹽制漿，為現(xiàn)有技術(shù)中，公開了諸多的制漿蒸煮工藝。
[0004]在現(xiàn)有的制漿蒸煮方法，蒸煮溫度高、或者蒸煮過程比較繁瑣，且纖維原料經(jīng)蒸煮后漿料的顏色深，蒸煮廢液的C0D值高，為后續(xù)的洗滌以及漂白等工序提出了更高的技術(shù)要求，導(dǎo)致制備漿柏的成本高。
[0005]例如，中國專利公開號第CN103243596A公開了一種醋化級漿柏的制備方法，原料為木、竹、和植物秸桿中的一種或幾種，可以為桉木、楊木、松木、蘆葦?shù)?，先將原料在生物酶、亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉中的一種或多種的組合物中浸漬，將木素溶出一部分，原料的結(jié)構(gòu)疏松；然后浸漬后的纖維素原料進行蒸汽預(yù)水解，水解溫度為100-200°C，蒸汽預(yù)水解的壓力在0-1.46MPa，蒸汽水解時間為60_230min ;得到的水解產(chǎn)物進行硫酸鹽蒸煮，蒸煮藥品用堿量為預(yù)水解產(chǎn)物絕干質(zhì)量的4% -30%，所述的硫酸鹽蒸煮藥品的硫化度0-40%，所述硫酸鹽蒸煮的液比為1: (3-10)，蒸煮溫度80-200°C，升溫到蒸煮溫度的時間為40-200min，壓力為0.l_8MPa，保溫時間為20_200min ;蒸煮后的漿料進行疏解、篩選和洗滌，然后進行漂白，得到醋化級漿柏。這種制備工藝比較繁瑣，成本高，且黑液中有機物含量高，處理廢液的成本很大。
[0006]例如中國專利申請公開號CN102020788公開了一種纖維素漿柏的制備方法，主要步驟包括，選擇合適的棉短絨為原料；將棉短絨加工成纖維素漿料；將纖維素漿料抄成片狀并做成卷，其中，制備纖維漿柏時采用兩段蒸煮法，包括升溫階段和保溫階段，在升溫階段在30-60min內(nèi)溫度升到90_120°C，保溫階段控制在80_120min內(nèi)。
[0007]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的纖維原料經(jīng)蒸煮后漿料的顏色深、C0D含量高、工藝流程繁瑣復(fù)雜等等缺陷，特提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明一方面的目的提供一種制備漿柏的蒸煮方法，采用該制備方法，蒸煮溫度低。
[0009]本發(fā)明另一方面的目的提供一種制備漿柏的蒸煮方法，采用該制備方法，蒸煮后漿料白度高。
[0010]本發(fā)明再一方面的目的提供一種制備漿柏的蒸煮方法，采用該制備方法，纖維素?fù)p傷輕，黑液C0D低且色度低。
[0011]本發(fā)明另一方面的目的提供一種制備漿柏的蒸煮方法，采用該制備方法，工藝流程簡單。
[0012]本發(fā)明提供的制備漿柏的蒸煮方法，包括如下步驟:選取植物原料、備料以及蒸煮；其中，蒸煮過程中，蒸煮藥劑包括堿法蒸煮的蒸煮劑、雙氧水以及助劑，所述的助劑包括改性的葡萄糖氧化酶以及至少一種改性的脂肪醇聚氧乙烯基醚、丙烯酰胺類共聚物，改性的葡萄糖氧化酶的用量為絕干原料重量的0.5-3%，改性的脂肪醇聚氧乙烯基醚的用量為絕干原料重量的0.5-5%，丙烯酰胺類共聚物的用量為絕干原料重量的0.5-3%。
[0013]本發(fā)明對植物原料進行蒸煮時，蒸煮是一個多相的、多種化合物參與的復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，不僅有脫木素作用和碳水化合物的降解溶出，也有木素的縮合作用以及堿液對原料其他組分的反應(yīng)。在該過程中，特別的，本發(fā)明的堿法蒸煮的蒸煮劑的加入量為絕干原料重量的3-15%。此制備方法中，蒸煮加入的蒸煮劑包括但不限于氫氧化鈉，也可以為其他任何強堿物質(zhì)。
[0014]在蒸煮過程中，雙氧水的加入，可以與木素中的某些結(jié)構(gòu)單元反應(yīng)，譬如苯環(huán)，使其變?yōu)闊o色的其他結(jié)構(gòu)，最后苯環(huán)氧化開裂形成一系列的二元的羧酸和芳香酸，破壞了木素在蒸煮過程中形成的各種有色的醌式結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中，雙氧水的用量為絕干原料重量的 0.5-5%。
[0015]根據(jù)對蒸煮后漿柏性能的要求，本發(fā)明的蒸煮過程溫度可在低溫至高溫進行。特別的，本發(fā)明的蒸煮過程的溫度控制在80_160°C。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請在制漿蒸煮方法在較低溫度下進行，纖維素?fù)p傷輕，蒸煮后漿料白度高，白度在55-80% ;黑液C0D低且色度低，C0D值0.1_1.5萬mg/1，色度200-2500 倍。
【具體實施方式】
[0017]下面對本發(fā)明一種制漿的蒸煮方法進一步詳細敘述，并不限定本發(fā)明的保護范圍，其保護范圍以權(quán)利要求書界定。某些公開的具體細節(jié)對各個公開的實施方案提供全面理解。然而，相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，不采用一個或多個這些具體的細節(jié)，而采用其他的材料等的情況也可實現(xiàn)實施該方案。
[0018]除非上下文另有要求，在說明書以及權(quán)利要求書中，術(shù)語“包括”、“包含”應(yīng)理解為開放式的、包括的含義，即為“包括，但不限于”。
[0019]在說明書中所提及的“實施方案”、“一實施方案”、“另一實施方案”或“某些實施方案”等是指與所述實施方案相關(guān)的所描述的具體涉及的特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在至少一個實施方案中。因此，“實施方案”、“一實施方案”、“另一實施方案”或“某些實施方案”沒有必要均指相同的實施方案。且，具體的特征、結(jié)構(gòu)或者特性可以在一種或多種實施方案中以任何的方式相結(jié)合。
[0020]—種制備漿柏的蒸煮方法，包括如下步驟:選取植物原料、備料以及蒸煮；其中，蒸煮過程中，蒸煮藥劑包括堿法蒸煮的蒸煮劑、雙氧水以及助劑，所述的助劑包括改性的葡萄糖氧化酶以及至少一種改性的脂肪醇聚氧乙烯基醚、丙烯酰胺類共聚物，改性的葡萄糖氧化酶的用量為絕干原料重量的0.5-3%，改性的脂肪醇聚氧乙烯基醚的用量為絕干原料重量的0.5-5%，丙烯酰胺類共聚物的用量為絕干原料重量的0.5-3%。
[0021]所述的植物原料為棉短絨、皮棉。
[0022]在某些實施方案中，選取棉短絨為原料。
[0023]在某些實施方式中，雙氧水的用量為絕干原料重量的0.5-5%。
[0024]在實施方式中，蒸煮加入的蒸煮劑包括但不限于氫氧化鈉；或氫氧化鈉和少量碳酸鈉；或者氫氧化鈉和硫化鈉以及少量碳酸鈉和硫酸鹽等。
[0025]在某些實施方式中，蒸煮加入的蒸煮劑包括氫氧化鈉。氫氧化鈉的加入量為絕干原料重量的3-15%。
[0026]在實施方式中，改性的葡萄糖氧化酶包括但不限于多羥基胺擬葡萄糖氧化酶。
[0027]具體的，所述的改性的葡萄糖氧化酶即多羥基胺擬葡萄糖氧化酶。
[0028]多羥基胺擬葡萄糖氧化酶可通過多種方法制備而成，其中的一種制備方法是:通過戊二醛法，多羥基胺與葡萄糖氧化酶上的氨基與醛基反應(yīng)生成席夫堿，從而將多羥基胺接到葡糖糖氧化酶上形成多輕基胺擬葡萄糖氧化酶。形成高穩(wěn)定的酶制劑。
[0029]在制備多羥基胺擬葡萄糖氧化酶所采用工藝流程、工藝條件為本領(lǐng)域常用的技術(shù)，譬如反應(yīng)步驟、反應(yīng)溫度、時間、溶劑等。只要將多羥基胺接到葡糖糖氧化酶上即可。
[0030]在某些實施方式中，所述的改性的葡萄糖氧化酶包括Enzaccel AE。
[0031]譬如，武漢柯拜科技有限公司生產(chǎn)的改性葡萄糖氧化酶“Enzaccel AE”。
[0032]在實施方式中，改性的脂肪醇聚氧乙烯基醚包括但不限于，烷基乙二胺改性的脂肪醇聚氧乙烯基醚，或N，N- 二甲基胺改性的脂肪醇聚氧乙烯基醚，或N，N- 二乙基胺改性的脂肪醇聚氧乙烯基醚。
[0033]具體的，烷基乙二胺改性的脂肪醇聚氧乙烯基醚是烷基乙二胺的胺基與脂肪族聚氧乙稀基醚的末端鍵合形成的產(chǎn)物。
[0034]其他改性的脂肪醇聚氧乙烯基醚參考上述方法。
[0035]在制備多改性的脂肪醇聚氧乙烯基醚所采用工藝流程、工藝條件為本領(lǐng)域常用的技術(shù)，譬如反應(yīng)步驟、反應(yīng)溫度、時間、溶劑等。只要將胺基與脂肪族聚氧乙烯基醚的末端鍵合即可。
[0036]在某些實施方式中，改性的脂肪醇聚氧乙稀基醚包括Ingegscou 0K。
[0037]譬如，武漢柯拜科技有限公司生產(chǎn)的改性的脂肪醇聚氧乙烯基醚“Ingegscou0K，，。
[0038]在實施方式中，丙烯酰胺類共聚物包括但不限于多元烷基羧酸丙烯酰胺共聚物。
[0039]在制備丙烯酰胺類共聚物所采用工藝流程、工藝條件為本領(lǐng)域常用的技術(shù)，譬如反應(yīng)步驟、反應(yīng)溫度、時間、溶劑等。
[0040]在某些實施方式中，所述的丙烯酰胺類共聚物包括Ingegdista DT。
[0041]譬如，武漢柯拜科技有限公司生產(chǎn)的丙烯酰胺類共聚物“Ingegdista DT”。
[0042]在本發(fā)明中，在植物蒸煮過程中，在堿液中加入雙氧水和助劑譬如改性的葡萄糖氧化酶以及至少一種改性的脂肪醇聚氧乙烯基醚、丙烯酰胺類共聚物，在某些實施方式中，助劑譬如為 Enzaccel AE 以及至少一種 Ingegscou OK、Ingegdista DT。
[0043]依靠助劑蒸煮液不斷向原料的內(nèi)部擴散，先與果膠、半纖維素作用并將其溶解，接著堿液再于木素作用。將連接木素大分子間的一些鍵斷開，使木素溶解而從纖維細胞壁和胞間層中脫除出來。同時，在助劑與雙氧水的作用下，加強藥液滲透。
[0044]蒸煮過程中，所述的助劑為Enzaccel AE、Ingegscou 0K、以及Ingegdista DT三者的混合。雙氧水在堿性條件下釋放出氧氣，能氧化醌型結(jié)構(gòu)以及色素分子中的羰基和雙鍵結(jié)構(gòu)，發(fā)生開環(huán)和氧化反應(yīng)，從而破壞發(fā)色基團，避免了木素在蒸煮過程轉(zhuǎn)化深色的物質(zhì)，降低了廢液的色度。同時雙氧水可以產(chǎn)生Η+、Η02離子，由于在堿性條件下，雙氧水可以快速釋放出較多的氧氣，容易造成纖維素被