本发明专利技术公开了一种从秸秆制备羧甲基纤维素钠的方法。该方法为：将秸秆加入水和复合生物催化剂，室温反应3-8小时；放浆后经过筛选去除杂质，再经挤浆机脱水，干燥、粉碎得秸秆纤维素；然后将秸秆纤维素加入捏合机中，加入氢氧化钠、氯乙酸和复合反应催化剂，27-33℃下反应20-50分钟；反应完成后升温至57-63℃，搅拌反应40-80分钟后，出料；用甲醇溶液洗涤，离心，干燥，得到羧甲基纤维素钠。所述复合生物催化剂的组分为：儿茶酚氧化酶、葡萄糖氧化酶、碳酸钠、吐温-80和水；复合反应催化剂的组分为：硅酸钠、硫酸镁、碳酸氢钠。本发明专利技术制备的羧甲基纤维素钠的取代度可达2.0，粘度最高为80000mPa.s。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种从秸杆制备羧甲基纤维素钠的方法，属于生物化工
技术介绍
农作物秸杆是自然界中数量极大的可再生资源。我国每年农作物秸杆产量达7亿吨之多，但是这些资源长期未得到合理的开发，除极少量用作饲料外其余都被焚烧。这既是对天然资源的巨大浪费又造成了环境的严重污染，从根本上解决秸杆综合利用已经迫在眉睫。因此探索有效的天然植物秸杆的工业化利用途径有着十分重要的意义。纤维素醚是以天然纤维素为原料经化学改性制得的高分子聚合物，应用领域广，但其长期以来采用棉短绒为原料，价格居高不下，使其应用受到限制，若以秸杆为原料制备纤维素醚，不仅可以降低纤维素醚的成本，而且可以“变废为宝”，促进秸杆的有效利用，有利于循环经济的发展。中国专利申请 200910077124.9、201010582580.1、201310152152.9、201310372381.1等报道了从秸杆制备羧甲基纤维素的方法。上述方法制备的羧甲基纤维素钠纯度不高，取代度和粘度均不高，限制了羧甲基纤维素钠应用范围。本专利技术的申请人在中国专利201110090365.4中公开了一种用生物法从秸杆制备纤维素的方法。该方法具体为:将秸杆除尘、粉碎，加入反应池中，然后加水，浸泡I小时后进高浓磨磨浆；磨浆后加到反应罐中，再加入复合生物催化剂，混合均匀后，升温至60-80°C，反应1-3小时；放浆后经过筛选去除杂质后得粗浆，粗浆进低浓磨磨浆，然后经挤浆机脱水，再用疏解机进行疏解，进滚筒干燥机进行干燥，干燥后进行粉碎得秸杆纤维素。在后续研发中申请人发现，上述专利中采用的复合生物催化剂的活性不高，提取秸杆纤维素是在60-80°C下进行，而且工艺复杂。
技术实现思路
针对现有的工艺制备羧甲基纤维素钠存在工艺复杂且制备的羧甲基纤维素钠取代度和粘度均不高的问题，本专利技术提供了一种从秸杆制备羧甲基纤维素钠的方法。该方法在制备的羧甲基纤维素钠所用的复合生物催化剂和复合反应催化剂方面进行了创新，将这两种复合催化剂应用于从秸杆制备羧甲基纤维素钠，提取秸杆纤维素是在室温下进行，简化了工艺，节约能源，不但没有污染。而且相比现有的羧甲基纤维素钠制备工艺，提高了羧甲基纤维素钠的取代度和粘度。本专利技术的技术方案是:一种从秸杆制备羧甲基纤维素钠的方法，其特性是，(I)配制复合生物催化剂和复合反应催化剂复合生物催化剂是由下述重量份的组分组成:儿茶酚氧化酶(多酚氧化酶)3_6，匍萄糖氧化酶2-5，碳酸纳1-2，吐温-801-2，水60-100 ；复合反应催化剂是由下述重量份的组分组成:硅酸钠40-80，硫酸镁10-50，碳酸氢钠10-50 ；(2)将秸杆除尘、粉碎，加入反应罐中，然后加入秸杆重量3-8倍的水，再加入复合生物催化剂，搅拌混合均匀后，室温反应3-8小时；放浆后经过筛选去除杂质，再经挤浆机脱水，干燥、粉碎得秸杆纤维素；所述复合生物催化剂的加入量为??每100重量份秸杆加入0.05-0.10重量份的复合生物催化剂；(3)将秸杆纤维素加入捏合机中，加入氢氧化钠、氯乙酸和复合反应催化剂，27-330C (优选30°C )下反应20-50分钟；反应完成后升温至57-63°C (优选60°C )，搅拌反应40-80分钟后，出料，用70-85被％的甲醇溶液洗涤，离心，干燥，得到羧甲基纤维素钠；所述每100重量份秸杆纤维素中加入50-100重量份固体氢氧化钠(用水配成40wt%的溶液)，60-120重量份的氯乙酸，0.1-0.6重量份的复合反应催化剂。本专利技术有益效果是:(I)本专利技术采用特殊的复合生物催化剂和复合反应催化剂从秸杆制备羧甲基纤维素钠，比现有工艺生产的产品性能更优良，取代度和粘度均提高，现有工艺取代度最高为1.8，本专利技术取代度可达2.0 ;现有工艺粘度最高为60000mPa.s，本专利技术粘度最高为80000mPa.s ；(2)本专利技术的复合生物催化剂活性高，提取秸杆纤维素是在室温下进行(现有工艺是在60-80°C下进行)，比现有工艺简化了操作步骤(省去了两次磨浆及疏解等工艺步骤)，又不产生环境污染，同时节约能源，比现有工艺节煤80%，节电70%。【具体实施方式】结合实例对本专利技术更进一步说明:实施例1:(I)配制复合生物催化剂和复合反应催化剂复合生物催化剂的制备:复合生物催化剂是由下述重量份数的原料混合组成的:儿茶酚氧化酶3，葡萄糖氧化酶2，碳酸钠1，吐温-801，水60 ;按照重量份数混合均匀，室温用水溶解，即得；复合反应催化剂的制备:复合反应催化剂是由下述重量份数的原料混合组成的:硅酸钠40，硫酸镁10，碳酸氢钠10，混合均匀，即得；(2)将100公斤玉米秸杆除尘、粉碎，加入反应罐中，然后加入500公斤水，再0.05公斤复合生物催化剂，搅拌混合均匀后，室温反应4小时；放浆后经过筛选去除杂质，再经挤浆机脱水，干燥后进行粉碎得40公斤玉米秸杆纤维素；(3)将30公斤玉米秸杆纤维素加入捏合机中，加入15公斤固体氢氧化钠(用水配成40%的溶液)，30公斤氯乙酸，0.03公斤复合反应催化剂，30°C反应30分钟；加完后升温至60°C反应，搅拌反应I小时，出料，用80%的甲醇洗涤，离心，干燥，得到50公斤羧甲基纤维素钠。粘度为70000mPa.s，取代度为1.85。实施例2:(I)配制复合生物催化剂和复合反应催化剂复合生物催化剂是由下述重量份数的原料混合组成的:儿茶酚氧化酶6，葡萄糖氧化酶5，碳酸钠2，吐温-802，水100 ;按照重量份数混合均匀，室温用水溶解，即得；复合反应催化剂是由下述重量份数的原料混合组成的:娃酸钠80，硫酸镁50，碳酸氢钠50，混合均匀，即得；(2)将200公斤甘蔗渣除尘、粉碎，加入反应罐中，然后加入1000公斤水，再0.2公斤复合生物催化剂，搅拌混合均匀后，室温反应4小时；放浆后经过筛选去除杂质，再经挤浆机脱水，干燥后进行粉碎得110公斤甘蔗渣纤维素；(2)将110公斤甘蔗渣秸杆纤维素加入捏合机中，加入110公斤固体氢氧化钠(用水配成40%的溶液)，120公斤氯乙酸，0.66公斤复合反应催化剂，30°C反应30分钟；加完后升温60°C反应，搅拌反应I小时，出料，用80%的甲醇洗涤，离心，干燥，得到260公斤羧甲基纤维素钠；粘度为80000mPa.s，取代度为2.0。实施例3:(I)配制复合生物催化剂和复合反应催化剂复合生物催化剂是由下述重量份数的原料混合组成的:儿茶酚氧化酶4，葡萄糖氧化酶3，碳酸钠1.5，吐温-801.5，水80 ;按照重量份数混合均匀，室温用水溶解，即得；复合反应催化剂是由下述当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种从秸秆制备羧甲基纤维素钠的方法，其特性是，(1)配制复合生物催化剂和复合反应催化剂复合生物催化剂是由下述重量份的组分组成：儿茶酚氧化酶3‑6，葡萄糖氧化酶2‑5，碳酸钠1‑2，吐温‑801‑2，水60‑100；复合反应催化剂是由下述重量份的组分组成：硅酸钠40‑80，硫酸镁10‑50，碳酸氢钠10‑50；(2)将秸杆除尘、粉碎，加入反应罐中，加入水，再加入复合生物催化剂，搅拌混合均匀后，室温反应3‑8小时；放浆后经过筛选去除杂质，再经挤浆机脱水，干燥、粉碎得秸杆纤维素；所述复合生物催化剂的加入量为：每100重量份秸杆加入0.05‑0.10重量份的复合生物催化剂；(3)将秸秆纤维素加入捏合机中，加入氢氧化钠、氯乙酸和复合反应催化剂，27‑33℃下反应20‑50分钟；反应完成后升温至57‑63℃，搅拌反应40‑80分钟后，出料；用浓度为70‑85wt％的甲醇溶液洗涤，离心，干燥，得到羧甲基纤维素钠；所述每100重量份秸秆纤维素中加入50‑100重量份氢氧化钠，60‑120重量份的氯乙酸，0.1‑0.6重量份的复合反应催化剂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王美岭，
申请(专利权)人：王美岭，
类型：发明
国别省市：山东;37
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