一种从打印废纸中分离出高纯度纤维素的方法技术

技术编号:13768642 阅读:128 留言:0更新日期:2016-09-29 03:59
本发明专利技术公开了一种从打印废纸中分离出高纯度纤维素的方法,该方法包括:一、将打印废纸粉碎后和蒸馏水混合搅拌,得到混合料;二、将混合料抽滤,向滤渣中加入混合溶剂,搅拌均匀后超声处理;三、将超声处理后的物料抽滤得到滤渣,蒸馏水洗涤,得到综纤维素;四、向综纤维素中加入氢氧化钠溶液,水浴加热,然后抽滤得到滤渣,将滤渣用蒸馏水洗涤至洗涤液呈中性,得到纤维素半成品;五、按照四的方法对纤维素半成品进行处理,干燥后得到质量纯度为98.2%以上的纤维素。本发明专利技术利用物理和化学结合的方法,从打印废纸中提取出纤维素,提取的纤维素纯度可达98.2%以上,纤维素回收率可达77.8%以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纤维素分离制备
,具体涉及一种从打印废纸中分离出高纯度纤维素的方法
技术介绍
废纸,泛指在生产生活中经过使用而废弃的可循环再生资源,包括各种高档纸、黄板纸、废纸箱、切边纸、打包纸、企业单位用纸、工程用纸、书刊报纸等等。在我国,废纸的循环再利用程度与西方发达国家相比较低,虽然我国废纸利用率(利用量/产量)高达49%,但废纸回收率(回收量/消费量)却低于30%。而且我国造纸的废纸原料的进口依赖度逐年上升,2003年已经高达40%。国内废纸的回收率却没有改善,且回收的废纸也大量被技术落后的小企业加工成纸板、卫生纸等低档次产品,没有发挥废纸的资源价值,还带来严重的二次污染。目前有一种化学处理的方法,即用冰醋酸与亚氯酸钠先进行化学处理,以除掉其中的大部分木质素,此方法广泛用于各类废料提取纤维素的木质素去除,然后加入一定含量的氢氧化钠再次处理,从而除去其中的半纤维素,这种方法虽然比较简单,但是其中用到了许多化学药剂,且强碱过多,废液不易处理。生活中废纸是困扰人们的污染源之一,人们通常是使用焚烧和填埋等方法处理,既浪费资源又污染环境。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足,提供一种从打印废纸中分离出高纯度纤维素的方法。该方法利用物理和化学结合的方
法,从打印废纸中提取出纤维素,提取的纤维素纯度高,纯度可达98.2%以上,且有效的回收了打印废纸中的大部分纤维素,纤维素回收率可达77.8%以上,提取的纤维素可广泛应用于其他领域。为解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案是:一种从打印废纸中分离出高纯度纤维素的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、将打印废纸粉碎,然后将粉碎的打印废纸和蒸馏水按照1:(25~40)的质量比混合,在65℃~85℃下搅拌1h~2h,得到混合料;步骤二、将步骤一中所述混合料抽滤,得到滤渣,向所述滤渣中加入混合溶剂,搅拌均匀后在50℃~70℃下超声处理110min~130min;所述混合溶剂由丙酮、乙醇和水按照5:3:(2~5)的体积比混合均匀制成,混合溶剂加入的体积为打印废纸质量的10~30倍,其中体积的单位为mL,质量的单位为g;步骤三、将步骤二中超声处理后的物料抽滤得到滤渣,将滤渣用蒸馏水洗涤,得到综纤维素;步骤四、向步骤三中所述综纤维素中加入质量浓度为3%~6%的氢氧化钠溶液,在磁力搅拌条件下水浴加热至80℃~90℃后保温110min~130min,然后抽滤得到滤渣,将滤渣用蒸馏水洗涤至洗涤液呈中性,得到纤维素半成品;所述氢氧化钠溶液加入的体积为打印废纸质量的25~30倍,其中体积的单位为mL,质量的单位为g;步骤五、按照步骤四的方法对步骤四中所述纤维素半成品进行处理,干燥后得到质量纯度为98.2%以上的纤维素。上述的一种从打印废纸中分离出高纯度纤维素的方法,其特征在于,步骤二中所述超声处理的功率为100W,超声波的频率为40KHz。上述的一种从打印废纸中分离出高纯度纤维素的方法,其特征在于,步骤二中所述混合溶剂加入的体积为打印废纸质量的15~25倍。本专利技术与现有技术相比具有以下优点:1、本专利技术利用物理和化学结合的方法,从打印废纸中提取出纤维素,提取的纤维素可广泛应用于其他领域。2、本专利技术提取的纤维素纯度高,纯度可达98.2%以上,且有效的回收了打印废纸中的大部分纤维素,纤维素回收率可达77.8%以上。3、本专利技术首先将粉碎后的打印废纸和水混合进行搅拌,对打印废纸进行预处理,然后采用丙酮、乙醇和水的混合溶剂进行超声处理,能够有效去除打印废纸中的木质素;最后再用碱液进行两次处理,能够确保产物中的半纤维素去除干净,得到高纯度的纤维素。下面通过实施例,对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明。具体实施方式利用蒽酮比色法测定打印废纸的纤维素含量(质量含量)为84.65%,即10g打印废纸中含有8.465g纤维素。对比例按照传统强酸碱法提取10g打印废纸中的纤维素,提取的产物质量为8.06g,其中纤维素含量为80.06%,即约7.1g纤维素被提取出来,纤维素的提取率为71%。实施例1采用纤维素含量(质量含量)为84.65%的打印废纸为原料,本实施例包括以下步骤:步骤一、将10g打印废纸粉碎成0.5cm2以下的小碎片,然后将粉碎的打印废纸和300g蒸馏水混合,在75℃下搅拌1.5h,得到混合料;步骤二、将步骤一中所述混合料抽滤,得到滤渣,向所述滤渣中加入200mL混合溶剂,搅拌均匀后在50℃下超声处理120min;所述混合溶剂由丙酮、乙醇和水按照5:3:4的体积比混合均匀制成;所述超声处理的功率为100W,超声波的频率为40KHz;步骤三、将步骤二中超声处理后的物料抽滤得到滤渣,将滤渣用蒸馏水反复洗涤3~5次,得到综纤维素;步骤四、向步骤三中所述综纤维素中加入300mL质量浓度为5%的氢氧
化钠溶液,在磁力搅拌条件下水浴加热至85℃后保温120min,然后抽滤得到滤渣,将滤渣用蒸馏水洗涤至洗涤液呈中性,得到纤维素半成品;步骤五、按照步骤四的方法对步骤四中所述纤维素半成品进行处理,干燥后得到8.39g质量纯度为99.15%的纤维素,即约8.32g纤维素被提取出来,纤维素的提取率为83.2%。实施例2本实施例包括以下步骤:步骤一、将10g打印废纸粉碎成0.5cm2以下的小碎片,然后将粉碎的打印废纸和250mL蒸馏水混合,在65℃下搅拌2h,得到混合料;步骤二、将步骤一中所述混合料抽滤,得到滤渣,向所述滤渣中加入150mL混合溶剂,搅拌均匀后在60℃下超声处理130min;所述混合溶剂由丙酮、乙醇和水按照5:3:5的体积比混合均匀制成;所述超声处理的功率为100W,超声波的频率为40KHz;步骤三、将步骤二中超声处理后的物料抽滤得到滤渣,将滤渣用蒸馏水反复洗涤3~5次,得到综纤维素;步骤四、向步骤三中所述综纤维素中加入250mL质量浓度为6%的氢氧化钠溶液,在磁力搅拌条件下水浴加热至90℃后保温110min,然后抽滤得到滤渣,将滤渣用蒸馏水洗涤至洗涤液呈中性,得到纤维素半成品;步骤五、按照步骤四的方法对步骤四中所述纤维素半成品进行处理,干燥后得到8.35g质量纯度为98.28%的纤维素,即约8.21g纤维素被提取出来,纤维素的提取率为82.1%。实施例3本实施例包括以下步骤:步骤一、将10g打印废纸粉碎成0.5cm2以下的小碎片,然后将粉碎的打印废纸和400mL蒸馏水混合,在85℃下搅拌1h,得到混合料;步骤二、将步骤一中所述混合料抽滤,得到滤渣,向所述滤渣中加入250mL混合溶剂,搅拌均匀后在70℃下超声处理110min;所述混合溶剂由
丙酮、乙醇和水按照5:3:2的体积比混合均匀制成;所述超声处理的功率为100W,超声波的频率为40KHz;步骤三、将步骤二中超声处理后的物料抽滤得到滤渣,将滤渣用蒸馏水反复洗涤3~5次,得到综纤维素;步骤四、向步骤三中所述综纤维素中加入280mL质量浓度为4%的氢氧化钠溶液,在磁力搅拌条件下水浴加热至80℃后保温130min,然后抽滤得到滤渣,将滤渣用蒸馏水洗涤至洗涤液呈中性,得到纤维素半成品;步骤五、按照步骤四的方法对步骤四中所述纤维素半成品进行处理,干燥后得到8.14g质量纯度为98本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种从打印废纸中分离出高纯度纤维素的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、将打印废纸粉碎,然后将粉碎的打印废纸和蒸馏水按照1:(25~40)的质量比混合,在65℃~85℃下搅拌1h~2h,得到混合料;步骤二、将步骤一中所述混合料抽滤,得到滤渣,向所述滤渣中加入混合溶剂,搅拌均匀后在50℃~70℃下超声处理110min~130min;所述混合溶剂由丙酮、乙醇和水按照5:3:(2~5)的体积比混合均匀制成,混合溶剂加入的体积为打印废纸质量的10~30倍,其中体积的单位为mL,质量的单位为g;步骤三、将步骤二中超声处理后的物料抽滤得到滤渣,将滤渣用蒸馏水洗涤,得到综纤维素;步骤四、向步骤三中所述综纤维素中加入质量浓度为3%~6%的氢氧化钠溶液,在磁力搅拌条件下水浴加热至80℃~90℃后保温110min~130min,然后抽滤得到滤渣,将滤渣用蒸馏水洗涤至洗涤液呈中性,得到纤维素半成品;所述氢氧化钠溶液加入的体积为打印废纸质量的25~30倍,其中体积的单位为mL,质量的单位为g;步骤五、按照步骤四的方法对步骤四中所述纤维素半成品进行处理,干燥后得到质量纯度为98.2%以上的纤维素。

【技术特征摘要】
1.一种从打印废纸中分离出高纯度纤维素的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、将打印废纸粉碎,然后将粉碎的打印废纸和蒸馏水按照1:(25~40)的质量比混合,在65℃~85℃下搅拌1h~2h,得到混合料;步骤二、将步骤一中所述混合料抽滤,得到滤渣,向所述滤渣中加入混合溶剂,搅拌均匀后在50℃~70℃下超声处理110min~130min;所述混合溶剂由丙酮、乙醇和水按照5:3:(2~5)的体积比混合均匀制成,混合溶剂加入的体积为打印废纸质量的10~30倍,其中体积的单位为mL,质量的单位为g;步骤三、将步骤二中超声处理后的物料抽滤得到滤渣,将滤渣用蒸馏水洗涤,得到综纤维素;步骤四、向步骤三中所述综纤维素中加入质量浓度为3%~6%...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨志远贺宇刘娇萍李智华
申请(专利权)人:西安科技大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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