專利名稱：秸稈紡絲漿粕的酶化清潔生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紡絲漿柏的生產(chǎn)工藝，特別是涉及一種在紙漿酶和無污染堿性過氧化氫的協(xié)同作用下制作秸桿紡絲漿柏的新方法。背景技術(shù)：
我國年產(chǎn)農(nóng)作物秸桿達(dá)7億噸，可收集部分可達(dá)4. 5億噸。目前，這一巨大資源只有極少部分被有效利用，其絕大部分棄之于地粉碎還田或就地焚燒，浪費極大，并且造成環(huán)境污染。如果把秸桿進(jìn)行有效利用，深加工成高附加值的工業(yè)原料，變廢為寶，不僅能產(chǎn)生重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，而且也能解決農(nóng)民焚燒秸桿造成的環(huán)境污染難題，市場前景十分廣闊。對于農(nóng)作物秸桿的有效利用試驗，國外用秸桿制作紡絲漿柏尚無報導(dǎo)，近年來國內(nèi)有人開始了這方面的研究。但國內(nèi)生產(chǎn)的秸桿漿柏多用于造紙技術(shù)，經(jīng)濟(jì)價值較低，生產(chǎn)方法多采用堿或酸進(jìn)行水解，其產(chǎn)生的大量廢水難以處理，污染嚴(yán)重；也有人研究用純酶水解的方法提取漿柏，但技術(shù)上很不成熟，而且提取成本昂貴，難以推廣應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種在紙漿酶和無污染堿性過氧化氫的協(xié)同作用下秸桿紡絲漿柏的酶化清潔生產(chǎn)方法，從農(nóng)作物秸桿中提取紡絲漿柏，大大提高秸桿的利用價值，提高其經(jīng)濟(jì)效益，變廢為寶。本發(fā)明為解決 技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是
一種秸桿紡絲漿柏的酶化清潔生產(chǎn)方法，其具體操作步驟如下
(I)、將秸桿用物理方法粉碎成不長于1. 5cm的小段，清洗后作原料；
⑵、將原料放入反應(yīng)釜中，加入一定量的紙漿酶和清潔水，調(diào)節(jié)PH至8. O 8. 9，常壓下進(jìn)行攪拌，攪拌速度60 80轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)溫度50 55°C，反應(yīng)45 60分鐘，脫去水分；⑶、再加入一定量的無污染堿性過氧化氫稀溶液進(jìn)行溶解，常壓下進(jìn)行攪拌，攪拌速度80 150轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)溫度50 75°C，反應(yīng)時間150 210分鐘，在紙漿酶和無污染堿性過氧化氫的協(xié)同作用下制成粗紡絲漿柏；
⑷、采用無污染工藝進(jìn)行提純、漂白、沖洗、烘干，即可制成秸桿紡絲漿柏成品。在步驟⑵中，所述紙漿酶的酶活率彡3000u/ml，紙漿酶的用量為秸桿重量的2 3%。,清潔水用量為稻桿重量的10 12倍。在步驟⑶中，所述稀溶液中無污染堿性過氧化氫的含量為2. O 3. 0%，堿性過氧化氫稀溶液的用量為秸桿重量的12 18倍。在步驟⑷中，所述的提純工藝為物理分離提純工藝，即將溶解后的粗紡絲漿柏過篩去除未溶解的秸桿節(jié)、雜質(zhì)和灰分，進(jìn)行提純。在步驟⑷中，所述的漂白工藝條件為將提純后的粗紡絲漿柏放入無污染的堿性過氧化氫稀溶液中，稀溶液中無污染堿性過氧化氫的含量為1. 5 2. 0%，稀溶液的用量為粗紡絲漿柏重量的10 12倍，常壓下進(jìn)行攪拌，攪拌速度為80 150轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)溫度為65 80°C，反應(yīng)時間為90 120分鐘。
在步驟⑷中，所述的烘干工藝條件為將漂白后用清潔水沖洗過的粗紡絲漿柏放入烘干設(shè)備中，烘干溫度110°c，烘干時間120分鐘，即可制成秸桿紡絲漿柏成品。本發(fā)明的積極有益效果如下1、本發(fā)明從農(nóng)作物秸桿中提取紡絲漿柏，在技術(shù)上取得了新的突破。制作工藝采用紙漿酶和無污染堿性過氧化氫協(xié)同作用的清潔生產(chǎn)方法，先用紙漿酶對粉碎的秸桿進(jìn)行處理，再用無污染堿性過氧化氫進(jìn)行溶解，最后采用無污染的提純、漂白、烘干等工藝方法制成紡絲漿柏成品，秸桿紡絲漿柏得率在35%以上，分離出的溶解液可回收再利用，不污染環(huán)境，無廢水，操作簡便，容易實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。經(jīng)權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測用以上發(fā)明制作的秸桿紡絲漿柏甲基纖維素含量85— 95% ;紡成的纖維素長絲強(qiáng)度好，其干強(qiáng)達(dá)到1. 8-2. 5cN/dtex,濕強(qiáng)達(dá)到O. 8-1. 5cN/dteX。秸桿紡絲漿柏作為一種新型紡織材料，變廢料為寶物，生產(chǎn)成本低，經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益好，推廣應(yīng)用前景十分廣闊。2、本發(fā)明所述的秸桿包括玉米秸桿、麥秸桿、稻草、甘蔗渣、高粱桿、蘆葦?shù)绒r(nóng)作物秸桿。本發(fā)明開發(fā)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品為秸桿紡絲漿柏，用途十分廣泛。它是重要的紡織原料，可代替棉花和化纖；它也是重要的化工原料，可生產(chǎn)降解薄膜，代替原油；它還可用于生產(chǎn)炸藥和科研器材等。3、本發(fā)明是清潔生產(chǎn)技術(shù)方法，不污染環(huán)境，工藝穩(wěn)定，操作方便，成本低，很容易進(jìn)行成果轉(zhuǎn)化和推廣應(yīng)用。它不僅能解決農(nóng)作物秸桿生物量的有效利用問題，大大提高其經(jīng)濟(jì)附加值，而且也是根治農(nóng)民焚燒秸桿造成環(huán)境污染問題的有效途徑，體現(xiàn)了農(nóng)作物秸桿綜合利用技術(shù)的發(fā)展趨勢。具體實施例方式 下面結(jié)合具體操作實例對本發(fā)明作進(jìn)一步的解釋和說明這些操作實例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍；在閱讀了本發(fā)明所敘述的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種形式上的改動和修改，這些等價形式同樣落于本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍之內(nèi)。實施例1 :
一種秸桿紡絲漿柏的酶化清潔生產(chǎn)方法，其具體操作步驟如下
第一步用秸桿粉碎機(jī)或人工將秸桿粉碎成不長于1. 5cm的短節(jié)或絲狀，用清水清洗后備用;
第二步取粉碎后的秸桿100g、清潔水1000g、紙漿酶O. 3g，放入不銹鋼反應(yīng)釜中，用NaOH調(diào)至PH8. 5，常壓下進(jìn)行攪拌，攪拌速度60轉(zhuǎn)/分，快速加熱使溫度升至50°C，反應(yīng)時間45分鐘，脫去水分；
第三步按照要求加入濃度為2. 0%的無污染堿性過氧化氫稀溶液1200 g，常壓下進(jìn)行攪拌，攪拌速度80轉(zhuǎn)/分，快速加熱使溫度升至60°C，反應(yīng)時間60分鐘；再快速加熱使溫度升至70°C，反應(yīng)時間90分鐘；最后溫度升至75°C，反應(yīng)時間60分鐘，即可制成粗紡絲漿柏；
第四步分離提純利用清潔水作稀釋介質(zhì)，把分解后的粗紡絲漿柏過20目篩除去未分解的秸桿節(jié)和雜質(zhì)，過160目篩除去灰分，并進(jìn)行脫水；
第五步利用無污染堿性過氧化氫進(jìn)行漂白將脫水后的粗紡絲漿柏放入反應(yīng)釜內(nèi)加入濃度為2. 0%的無污染堿性過氧化氫稀溶液500g，常壓，攪拌速度150轉(zhuǎn)/分，快速加熱溫升至70°C，反應(yīng)時間60分鐘；再快速溫升至80°C，反應(yīng)時間30分鐘，反應(yīng)完畢后用清潔水沖洗；
第六步烘干將漂白后的紡絲漿柏放入烘干箱中，烘干溫度110°C，烘干時間180分鐘，即可制成秸桿紡絲漿柏成品。實施例2:
一種秸桿紡絲漿柏的酶化清潔生產(chǎn)方法，其具體操作步驟如下
第一步用秸桿粉碎機(jī)或人工將秸桿粉碎成不長于1. 5cm的短節(jié)或絲狀，用清水清洗后備用;
第二步取粉碎后的秸桿300g、清潔水3000g、紙漿酶O. 6g，放入不銹鋼反應(yīng)釜中，用NaOH調(diào)至PH8. 9，常壓，攪拌速度80轉(zhuǎn)/分，快速加熱溫升至60°C，反應(yīng)時間60分鐘，脫去水分；
第三步按照要求加入濃度為3. 0%的無污染堿性過氧化氫稀溶液5400 g，常壓，攪拌速度150轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)溫度60°C，反應(yīng)時間60分鐘；再快速加熱使溫度升至70°C，反應(yīng)時間60分鐘；最后溫升至75°C，反應(yīng)時間60分鐘，即可制成粗紡絲漿柏；
第四步分離提純利用清潔水作稀釋介質(zhì)，把分解后的粗紡絲漿柏過20目篩除去未分解的秸桿節(jié)和雜質(zhì)，過160目篩除去灰分，并進(jìn)行脫水；
第五步利用無污染堿性過氧化氫進(jìn)行漂白將脫水后的粗紡絲漿柏放入反應(yīng)釜內(nèi)，加入濃度為1. 5%的無污染堿性過氧化氫稀溶液1500g，常壓，攪拌速度150轉(zhuǎn)/分，快速加熱溫升至70°C，反應(yīng)時間60分鐘；再快速溫升至80°C，反應(yīng)時間30分鐘，反應(yīng)完畢并用清潔水沖洗；
第六步烘干將漂白后的紡絲漿柏放入烘干箱中，烘干溫度110°C，烘干時間180分鐘，即可制成秸桿紡絲漿柏成品。實施例3:
一種秸桿紡絲漿柏的酶化清潔生產(chǎn)方法，其具體操作步驟如下
第一步用秸桿粉碎機(jī)或人工將秸桿粉碎成不長于1. 5cm的短節(jié)或絲狀，用清水清洗后備用;
第二步取粉碎后的秸桿300g、清潔水3600g、紙漿酶O. 8g，放入不銹鋼反應(yīng)釜中，用NaOH調(diào)至PH8. O,常壓，攪拌速度80轉(zhuǎn)/分，快速加熱溫升至55°C，反應(yīng)時間50分鐘，脫去水分；
第三步按照要求加入濃度為2. 5%的無污染堿性過氧化氫稀溶液4500 g，常壓，攪拌速度120轉(zhuǎn)/分，快速加熱使溫度升至63°C，反應(yīng)時間60分鐘；快速加熱使溫度升至70°C，反應(yīng)時間80分鐘；再溫升至75°C，反應(yīng)時間60分鐘，即可制成粗紡絲漿柏；
第四步分離提純利用清潔水作稀釋介質(zhì)，把分解后的粗紡絲漿柏過20目篩除去未分解的秸桿節(jié)和雜質(zhì)，過160目篩除去灰分，并進(jìn)行脫水；
第五步利用無污染堿性過氧化氫進(jìn)行漂白將脫水后的粗紡絲漿柏放入反應(yīng)釜內(nèi)加入1. 5%無污染堿性過氧化氫稀溶液1500g，常壓，攪拌速度150轉(zhuǎn)/分，快速加熱溫升至700C，反應(yīng)時間60分鐘；再快速溫升至80°C，反應(yīng)時間30分鐘，反應(yīng)完畢并用清潔水沖洗；第六步烘干將漂白后的紡絲漿柏放入烘干箱中，烘干溫度110°C，烘干時間180分鐘，即可制成秸桿紡絲漿柏成品。
權(quán)利要求
1.一種秸桿紡絲漿柏的酶化清潔生產(chǎn)方法，其具體操作步驟如下 ⑴、將秸桿用物理方法粉碎成不長于1. 5cm的小段，清洗后作原料； ⑵、將原料放入反應(yīng)釜中，加入一定量的紙漿酶和清潔水，調(diào)節(jié)PH至8. O 8. 9，常壓下進(jìn)行攪拌，攪拌速度60 80轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)溫度50 55°C，反應(yīng)45 60分鐘； ⑶、再加入一定量的無污染堿性過氧化氫稀溶液進(jìn)行溶解，常壓下進(jìn)行攪拌，攪拌速度80 150轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)溫度50 75°C，反應(yīng)時間150 210分鐘，在紙漿酶和無污染堿性過氧化氫的協(xié)同作用下制成粗紡絲漿柏； ⑷、采用無污染工藝進(jìn)行提純、漂白、沖洗、烘干，即可制成秸桿紡絲漿柏成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的秸桿紡絲漿柏的酶化清潔生產(chǎn)方法，其特征在于在步驟⑵中，所述紙漿酶的酶活率> 3000u/ml，紙漿酶的用量為秸桿重量的2 3%。，清潔水用量為稻桿重量的10 12倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的秸桿紡絲漿柏的酶化清潔生產(chǎn)方法，其特征在于在步驟⑶中，所述稀溶液中無污染堿性過氧化氫的含量為2. O 3. 0%，堿性過氧化氫稀溶液的用量為稻桿重量的12 18倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的秸桿紡絲漿柏的酶化清潔生產(chǎn)方法，其特征在于在步驟⑷中，所述的提純工藝為物理分離提純工藝，即將溶解后的粗紡絲漿柏過篩去除未溶解的秸桿節(jié)、雜質(zhì)和灰分，進(jìn)行提純。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的秸桿紡絲漿柏的酶化清潔生產(chǎn)方法，其特征在于在步驟⑷中，所述的漂白工藝條件為將提純后的粗紡絲漿柏放入無污染的堿性過氧化氫稀溶液中，稀溶液中無污染堿性過氧化氫的含量為1. 5 2. 0%，稀溶液的用量為粗紡絲漿柏重量的10 12倍，常壓下進(jìn)行攪拌，攪拌速度為80 150轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)溫度為65 80°C，反應(yīng)時間為90 120分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的秸桿紡絲漿柏的酶化清潔生產(chǎn)方法，其特征在于在步驟⑷中，所述的烘干工藝條件為將漂白后用清潔水沖洗過的粗紡絲漿柏放入烘干設(shè)備中，烘干溫度110°C，烘干時間120分鐘，即可制成秸桿紡絲漿柏成品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種秸稈紡絲漿粕的酶化清潔生產(chǎn)方法，步驟如下將秸稈粉碎成不長于1.5cm的小段，清洗后放入反應(yīng)釜中，加入紙漿酶和清潔水，調(diào)節(jié)pH至8.0～8.9，常壓下進(jìn)行攪拌，攪拌速度60～80轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)溫度50～55℃，反應(yīng)45～60分鐘，再加入無污染的堿性過氧化氫稀溶液進(jìn)行溶解，常壓下進(jìn)行攪拌，攪拌速度80～150轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)溫度50～75℃，反應(yīng)時間150～210分鐘，在紙漿酶和無污染堿性過氧化氫的協(xié)同作用下制成粗紡絲漿粕；再采用無污染工藝進(jìn)行提純、漂白、沖洗、烘干，即可制成秸稈紡絲漿粕成品。本發(fā)明制備的秸稈紡絲漿粕可廣泛用于制造短絲、長絲、功能纖維及可降解薄膜等領(lǐng)域；本發(fā)明方法不污染環(huán)境，工藝穩(wěn)定，操作方便，成本低，經(jīng)濟(jì)效益好，是根治農(nóng)民焚燒秸桿造成環(huán)境污染問題的有效途徑，推廣應(yīng)用前景十分廣闊。
文檔編號D21C9/16GK103061182SQ20131004953
公開日2013年4月24日 申請日期2013年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月7日
發(fā)明者岳茂山, 李建中, 周鐵羽 申請人:岳茂山, 李建中, 周鐵羽