專利名稱：用于生產(chǎn)粘膠纖維的龍須草漿粕制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以龍須草為原料用于生產(chǎn)粘膠纖維的龍須草漿粕制備方法。
技術(shù)背景化學纖維作為目前紡織工業(yè)的主要原料，其發(fā)展和使用與日俱增，而在化學纖維中，粘 膠纖維又占了相當大的比重。我國制造粘膠纖維所選用的漿粕原料主要來源于棉短絨和木材， 由于糧棉爭地，棉短絨資源受到棉花產(chǎn)量的制約，嚴重匱乏，在一定程度上制約了粘膠纖維 生產(chǎn)的發(fā)展；另一方面，我國森林覆蓋率比較低且林木生長周期長，如果采伐大量的木材制 備粘膠纖維，勢必將影響大自然的環(huán)境狀況，破壞生態(tài)平衡。因此，尋找一種新的用于制造 粘膠纖維的原材料是人們一直在不斷探索及亟待解決的課題。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種采用草本植物龍須草為原料，用于生產(chǎn)粘膠纖維的龍須草漿 粕制備方法。其技術(shù)解決方案是一種用于生產(chǎn)粘膠纖維的龍須草漿粕制備方法，有以下步驟 a水解預(yù)處理，將龍須草原料用水充分浸泡；b蒸煮，將經(jīng)過步驟a處理后的龍須草放于蒸煮器的堿液中蒸煮，然后壓濾獲得濾餅; C漂白，用漂白劑溶液浸泡濾餅，獲得漂白漿粕；d酸處理，用酸溶液浸泡漂白漿粕，后經(jīng)洗滌和干燥后得到成品漿粕。上述步驟a中，龍須草原料與浸泡水體之間，以絕干龍須草計，其重量配比為l: 50-60， 水溫為8(TC-10(TC，時間為1.5h-3h，并在水解過程中不斷攪拌使其水解均勻；上述步驟b 中，在蒸煮水體中加入相對絕干龍須草原料20%-40%重量的堿形成堿液，龍須草原料與蒸煮 水體之間，以絕干龍須草計，其重量配比為h 3.0-4.5，所用堿為NaOH、 Na2S和Na2S04 三者的組配物，蒸煮的初始溫度為9(TC，升溫速度5-15K/min，最終蒸煮溫度為16(TC_180 aC，蒸煮2h后，壓濾得到濾餅并回收蒸煮液；上述步驟c中，首先對濾餅進行洗滌，然后用 相對絕干龍須草原料重量1%-2%的NaClO，在pH=9_12的堿性溶液中浸泡濾餅，漿濃度為 20%-30%，溫度為40'C-60°C，漂白時間為lh-3h，該漂白過程可進行一次或重復進行多次； 上述步驟d中，水洗后殘酸量小于0. 20g/L。上述NaOH、 Na2S和Na2S04，三者之間的重量比為1-2: 1-2: 1-2。發(fā)明的有益效果是龍須草是多年生宿根性草本植物，屬禾本科。我國龍須草資源豐富，廣泛分布于我國華 中、華南、華東、西南和西北地區(qū)，它適應(yīng)性強，能在各種類型的土壤中生長，尤其在沙土、 鹽堿土、礫石、廢棄的礦山等不良土壤中生長良好，且耐瘠、耐旱。龍須草易于種植，投資 少，收效快，壽命長，且不與棉花、谷物爭地，充分發(fā)揮國家每寸土地的作用。目前，國內(nèi) 外對于龍須草的研究開發(fā)只是習慣并局限于在種植、制漿造紙和草編工藝品加工方面，而將 龍須草作為一種化學纖維原料的開發(fā)研究一直未見報道。申請人的研發(fā)人員打破常規(guī)，經(jīng)過大量艱苦試驗驗證龍須草纖維素含量高達45.10%，能夠作為制備粘膠纖維的極好原料，為龍須草的開發(fā)利用提供更為廣闊的前景。并提供了一種用于生產(chǎn)粘膠纖維的龍須草漿粕制備方 法，其簡單易于操作，而且以該種原料制造的粘膠纖維柔軟、白度好且強度高。
具體實施方式
一種用于生產(chǎn)粘膠纖維的龍須草漿粕制備方法，主要技術(shù)內(nèi)容包括-在水解預(yù)處理過程中，龍須草原料優(yōu)選表現(xiàn)為切段、破碎或粉碎等適宜水解及后續(xù)處理 的物料形態(tài)，如在水解之前，先是將龍須草進行切(鍘)成小段，切段長度控制在20-30mm 之間。之后用水對龍須草切段進行水解預(yù)處理，龍須草原料與浸泡水體之間，以絕干龍須草 計，其重量配比為1: 50-60，水溫為8(TC-IOO'C，時間為1. 5h-3h，并在水解過程中不斷攪 拌使其水解均勻。在水解階段，龍須草原料中的部分半纖維素與木質(zhì)素在高溫條件下受到某 種程度的破壞，從而為蒸煮液的滲透創(chuàng)造了有利條件。將上述水解后的龍須草放于蒸煮器中蒸煮，在蒸煮水體中加入相對絕干龍須草原料 20%-40%重量的堿形成堿液，龍須草原料與蒸煮水體之間，以絕干龍須草計，其重量配比為1: 3.0-4.5，所用堿為NaOH、 Na2S和Na2S04三者的組配物，蒸煮的初始溫度為9(TC，升溫 速度5-15K/min，最終蒸煮溫度為160'C-18(TC，蒸煮2h后，壓濾得到濾餅并回收蒸煮液。對蒸煮后漿料(上述濾餅)進行洗滌后進入漂白工段，其工藝條件如下用相對絕干龍須草原料重量1%-2%的NaClO，在pH=9-12的堿性溶液中浸泡濾餅，漿濃 度為20%-30%，溫度為40。C-60°C，漂白時間為lh-3h，獲得漂白漿粕。還可進一步重復上述 過程對漂白漿粕進行第二次或第三次漂白。為制得高質(zhì)量漿粕，酸處理是必不可少的步驟，酸處理的條件可以根據(jù)具體情況作適當 改變，例如所采用酸的種類、時間和溫度等，但水洗殘酸量小于0.20g/L。酸處理后的漿粕 經(jīng)洗滌和干燥后得到成品漿粕。下面再列舉幾個實例進行更為具體的說明實施例1①、備料將龍須草切成小段作為上述龍須草原料，切段長度控制在20mm、 25mm或30mm。② 、水解預(yù)處理用水對龍須草原料進行浸泡，料液重量配比為1: 50，水溫為80'C， 時間為3h。③ 、蒸煮將預(yù)水解后的龍須草放于蒸煮器中蒸煮，料液重量配比為l: 3.0，加入相對 絕干龍須草原料20%重量的堿，所用堿為NaOH、 Na2S和Na2S04三者的組配物，三者之間 的重量比為2: 1: 1，蒸煮的初始溫度為90'C，升溫速度5K/min，最終蒸煮溫度為160°C， 蒸煮2h后，壓濾得濾餅并回收蒸煮液。 、漂白對蒸煮后漿料(上述濾餅)進行洗滌后進入漂白工段，其工藝條件如下用相對絕干龍須草原料重量1%的NaClO，在pH=9的堿性溶液中浸泡濾餅，漿濃度為20%， 溫度為40'C，漂白時間為3h，獲得漂白漿粕。⑤、酸處理將上述漂白漿粕可采取常規(guī)方式進行酸處理，酸處理后的漿粕經(jīng)洗滌和干 燥后得到成品漿粕，水洗殘酸量為0.20g/L。采用上述實施例所獲得的龍須草漿粕的性能為甲種纖維素92%，白度78%，灰分0.23%， 鐵分16ppm。實施例2① 、備料將龍須草進行破碎作為龍須草原料。② 、水解預(yù)處理用水對上述龍須草原料進行浸泡，料液重量配比為1: 55，水溫為90 °C，時間為2h。③ 、蒸煮將預(yù)水解后的龍須草放于蒸煮器中蒸煮，料液重量配比為l: 4.0，加入相對絕干龍須草原料30%重量的堿，所用堿為NaOH、 Na2S和Na2S04三者的組配物，三者之間 的重量比為l: 2: 1，蒸煮的初始溫度為90'C，升溫速度10K/min，最終蒸煮溫度為170°C， 蒸煮2h后，壓濾得濾餅并回收蒸煮液。④ 、漂白對上述濾餅進行洗滌后進入漂白工段，其工藝條件如下 用相對絕干龍須草原料重量1. 5%的NaClO，在PH=10的堿性溶液中浸泡濾餅，漿濃度為25%，溫度為5(TC，漂白時間為2h，獲得漂白漿粕。也可采用同樣的過程對前述漂白漿粕進 行第二次漂白。 、酸處理將上述漂白衆(zhòng)粕可采取常規(guī)方式進行酸處理，酸處理后的漿粕經(jīng)洗滌和干 燥后得到成品漿粕，水洗殘酸量為0. 10g/L。采用上述實施例所獲得的龍須草漿粕的性能為甲種纖維素96%，白度80%，灰分0.21%， 鐵分14ppm。實施例3①、備料將龍須草進行粉碎形成龍須草原料。② 、水解預(yù)處理用水對上述龍須草原料進行浸泡，料液重量配比為1: 60，水溫為100 。C,時間為L5h。③ 、蒸煮將預(yù)水解后的龍須草放于蒸煮器中蒸煮，料液重量配比為l: 4.5，加入相對絕干龍須草原料40%重量的堿，所用堿為NaOH、 Na2S和Na2S04三者的組配物，三者之間 的重量比為l: 1: 2，蒸煮的初始溫度為90'C，升溫速度15K/min，最終蒸煮溫度為18(TC, 蒸煮2h后，壓濾得濾餅并回收蒸煮液。④ 、漂白對上述濾餅進行洗滌后進入漂白工段，其工藝條件如下 用相對絕干龍須草原料重量2%的NaClO,在pH=12的堿性溶液中浸泡濾餅，漿濃度為30%,溫度為6(TC，漂白時間為lh，獲得漂白漿粕。也可采用同樣的過程對前述漂白漿粕進行第二 次及第三次漂白?！颉⑺崽幚韺⑸鲜銎诐{粕可采取常規(guī)方式進行酸處理，酸處理后的漿粕經(jīng)洗滌和干 燥后得到成品漿粕，水洗殘酸量為0. 05g/L。采用上述實施例所獲得的龍須草漿粕的性能為甲種纖維素94%，白度77%，灰分0.24%， 鐵分15ppm。當然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員，在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)，做出的任何顯而易見的變化、改型、添加或替換，都 應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1、一種用于生產(chǎn)粘膠纖維的龍須草漿粕制備方法，有以下步驟a水解預(yù)處理，將龍須草原料用水充分浸泡；b蒸煮，將經(jīng)過步驟a處理后的龍須草放于蒸煮器的堿液中蒸煮，然后壓濾獲得濾餅；c漂白，用漂白劑溶液浸泡濾餅，獲得漂白漿粕；d酸處理，用酸溶液浸泡漂白漿粕，后經(jīng)洗滌和干燥后得到成品漿粕。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于生產(chǎn)粘膠纖維的龍須草漿粕制備方法，其特征在于所述 步驟a中，龍須草原料與浸泡水體之間，以絕干龍須草計，其重量配比為h 50-60，水溫為 80°C-IO(TC，時間為1.5h-3h，并在水解過程中不斷攪拌使其水解均勻；上述步驟b中，在 蒸煮水體中加入相對絕千龍須草原料20%-40%重量的堿形成堿液，龍須草原料與蒸煮水體之 間，以絕干龍須草計，其重量配比為l: 3.0-4.5，所用堿為NaOH、 Na2S和Na2S04三者的 組配物，蒸煮的初始溫度為90°C，升溫速度5-15K/min，最終蒸煮溫度為160°C-180°C，蒸 煮2h后，壓濾得到濾餅并回收蒸煮液；上述步驟c中，首先對濾餅進行洗滌，然后用相對絕 干龍須草原料重量1%-2%的NaClO，在pH=9-12的堿性溶液中浸泡濾餅，漿濃度為20%-30%， 溫度為40'C-6(TC，漂白時間為lh-3h，該漂白過程可進行一次或重復進行多次；上述步驟d 中，水洗后殘酸量小于0. 20g/L。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于生產(chǎn)粘膠纖維的龍須草漿粕制備方法，其特征在于所述 NaOH、 Na2S禾口 Na2S04，三者之間的重量比為l-2: 1-2: l-2。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于生產(chǎn)粘膠纖維的龍須草漿粕制備方法，有以下步驟水解預(yù)處理，將龍須草原料用水充分浸泡；蒸煮，將經(jīng)過步驟a處理后的龍須草放于蒸煮器的堿液中蒸煮，然后壓濾獲得濾餅；漂白，用漂白劑溶液浸泡濾餅，獲得漂白漿粕；酸處理，用酸溶液浸泡漂白漿粕，后經(jīng)洗滌和干燥后得到成品漿粕。將龍須草作為制備粘膠纖維的極好原料，為龍須草的開發(fā)利用提供更為廣闊的前景；提供方法，簡單易于操作，而且以該種原料制造的粘膠纖維柔軟、白度好且強度高。
文檔編號D01D1/02GK101215720SQ20081001363
公開日2008年7月9日 申請日期2008年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月14日
發(fā)明者曲麗君, 李凌云, 王金泉, 郭肖青, 陳國華 申請人:青島大學