一种麦秸秆纤维素的活化方法技术

本发明专利技术公开一种麦秸秆纤维素的活化方法，先通过机械球磨初步活化纤维素，然后用质量分数为3～5％的氢氧化钠溶液蒸煮，冷却后再将氢氧化钠的质量分数调至6～7％并加入由3～7份溴化钾、10～18份氯化钠和20～25份质量分数为25％的氨水组成的活化剂，在600～1000W微波条件下反应3～5h，最后过滤并将滤渣洗至中性得到活化纤维素。本发明专利技术具有经济、高效和活化效果好的特点。

An activation method for cellulose of wheat straw

【技术实现步骤摘要】
一种麦秸秆纤维素的活化方法
本专利技术涉及一种麦秸秆纤维素的活化方法。
技术介绍
麦秸秆是我国北方麦子收割后的副产物，年产量巨大，但是仅有少部分用于造纸行业，大部分的麦秸秆被焚烧或遗弃，焚烧麦秸秆时会排放出大量破坏环境的气体，同时还存在火灾隐患。麦秸秆的主要成分为纤维素、半纤维素和木质素，其中纤维素含有40％左右，纤维素的含量非常可观。全世界用于纺织造纸的纤维素，每年达800万吨。此外，用分离纯化的纤维素做原料，可以制造人造丝，赛璐玢以及硝酸酯、醋酸酯等酯类衍生物；也可制成甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素、聚阴离子纤维素等醚类衍生物，用于石油钻井、食品、陶瓷釉料、日化、合成洗涤、石墨制品、铅笔制造、电子、涂料、建筑建材、装饰、蚊香、烟草、造纸、橡胶、农业、胶粘剂、塑料、炸药、电工及科研器材等方面。因此，将作为可再生资源的麦秸秆中的纤维素提取并活化制备得到活化纤维是一个具有重大经济价值的课题，如何高效、经济地制备得到活化纤维则成为了研究的难点。
技术实现思路
本专利技术提供一种麦秸秆纤维素的活化方法，先通过机械球磨初步活化纤维素，再用碱法提纯纤维素最后用碱液配合活化剂活化纤维素。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种麦秸秆纤维素的活化方法，包括以下步骤：S1.将麦秸秆在40～60℃下烘干至恒重，然后粉碎成碎料，将碎料过60目的筛网再加入到球磨机中，在45～70℃下以500～800r/min的转速球磨1.5～2.5h得到预处理麦秸秆；烘干麦秸秆是为了减弱麦秸秆的韧性，使得球磨机能更有效地破坏纤维素的结晶区，实现纤维素的初步活化；S2.以重量份数计，取50份S1中的预处理麦秸秆，加入装有1000份质量分数为3～5％的氢氧化钠溶液的容器中，所述容器顶部设有冷凝装置，容器在90～95℃水浴下搅拌1～2h，搅拌速度为350～450r/min，搅拌结束后将水浴温度调至室温，然后向容器中继续添加氢氧化钠，使得溶液中氢氧化钠的浓度上升至6～7％，继续向容器中加入活化剂，再将容器置于微波环境中反应3～5h；麦秸秆经过机械球磨后再用氢氧化钠溶液蒸煮，去除木质素、半纤维素、果胶等杂质的同时还能更有效地润胀麦秸秆，最后再使用活化剂配合微波对麦秸秆活化，微波能削弱纤维素中氢键的影响，使得活化剂能更有效地活化麦秸秆；S3.容器中的溶液在S2微波反应结束后，将溶液过滤，然后用水将滤渣洗涤至中性，再置于烘箱中以45～50℃烘干至恒重，最后得到活化麦秸秆纤维素。所述活化剂由3～7份溴化钾、10～18份氯化钠和20～25份质量分数为25％的氨水组成。所述微波的功率为600～1000W。本专利技术的有益效果：本专利技术利用麦秸秆制备活化纤维素，原料来源广且价格低廉；本专利技术制备活化纤维素结合了物理方法和化学方法，具有污染小、活化效果好、活化性能高的优点；本专利技术将纤维素的提纯的氢氧化钠用于配合活化剂活化，节省原料，降低操作费用；本法操作简单、可连续操作、活化效率高、适合工业化生产。具体实施方式以下参考具体实施例对本专利技术做进一步说明。实施例1一种麦秸秆纤维素的活化方法，包括以下步骤：S1.将麦秸秆在55℃下烘干至恒重，然后粉碎成碎料，将碎料过60目的筛网再加入到球磨机中，在45℃下以800r/min的转速球磨1.5h得到预处理麦秸秆；S2.以重量份数计，取50份S1中的预处理麦秸秆，加入装有1000份质量分数为3％的氢氧化钠溶液的三口瓶中，所述三口瓶侧面的一侧口设有蛇形冷凝，另一个侧口用胶塞封闭，三口瓶正口处设有搅拌器，三口瓶在95℃水浴下搅拌1.5h，搅拌速度为400r/min，搅拌结束后将水浴温度调至室温，然后向三口瓶中添加30份氢氧化钠，继续向容器中加入3份溴化钾、14份氯化钠和25份质量分数为25％的氨水组成，再将容器置于700W的微波反应器中反应3.5h；S3.容器中的溶液在S2微波反应结束后，将溶液过滤，然后用水将滤渣洗涤至中性，再置于烘箱中以45℃烘干至恒重，最后得到活化麦秸秆纤维素。实施例2一种麦秸秆纤维素的活化方法，包括以下步骤：S1.将麦秸秆在40℃下烘干至恒重，然后粉碎成碎料，将碎料过60目的筛网再加入到球磨机中，在70℃下以600r/min的转速球磨2h得到预处理麦秸秆；S2.以重量份数计，取50份S1中的预处理麦秸秆，加入装有1000份质量分数为5％的氢氧化钠溶液的三口瓶中，所述三口瓶侧面的一侧口设有蛇形冷凝，另一个侧口用胶塞封闭，三口瓶正口处设有搅拌器，三口瓶在90℃水浴下搅拌1h，搅拌速度为3500r/min，搅拌结束后将水浴温度调至室温，然后向三口瓶中添加20份氢氧化钠，继续向容器中加7份溴化钾、10份氯化钠和20份质量分数为25％的氨水组成，再将容器置于600W的微波反应器中反应5h；S3.容器中的溶液在S2微波反应结束后，将溶液过滤，然后用水将滤渣洗涤至中性，再置于烘箱中以50℃烘干至恒重，最后得到活化麦秸秆纤维素。实施例3一种麦秸秆纤维素的活化方法，包括以下步骤：S1.将麦秸秆在60℃下烘干至恒重，然后粉碎成碎料，将碎料过60目的筛网再加入到球磨机中，在55℃下以500r/min的转速球磨2.5h得到预处理麦秸秆；S2.以重量份数计，取50份S1中的预处理麦秸秆，加入装有1000份质量分数为4％的氢氧化钠溶液的三口瓶中，所述三口瓶侧面的一侧口设有蛇形冷凝，另一个侧口用胶塞封闭，三口瓶正口处设有搅拌器，三口瓶在93℃水浴下搅拌2h，搅拌速度为450r/min，搅拌结束后将水浴温度调至室温，然后向三口瓶中添加25份氢氧化钠，继续向容器中加入5份溴化钾、16份氯化钠和23份质量分数为25％的氨水组成，再将容器置于1000W的微波反应器中反应3h；S3.容器中的溶液在S2微波反应结束后，将溶液过滤，然后用水将滤渣洗涤至中性，再置于烘箱中以48℃烘干至恒重，最后得到活化麦秸秆纤维素。本专利技术的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本专利技术思路下的技术方案均属于本专利技术的保护范围。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种麦秸秆纤维素的活化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将麦秸秆在40～60℃下烘干至恒重，然后粉碎成碎料，将碎料过60目的筛网再加入到球磨机中，在45～70℃下以500～800r/min的转速球磨1.5～2.5h得到预处理麦秸秆；S2.以重量份数计，取50份S1中的预处理麦秸秆，加入装有1000份质量分数为3～5％的氢氧化钠溶液的容器中，所述容器顶部设有冷凝装置，容器在90～95℃水浴下搅拌1～2h，搅拌速度为350～450r/min，搅拌结束后将水浴温度调至室温，然后向容器中继续添加氢氧化钠，使得溶液中氢氧化钠的浓度上升至6～7％，继续向容器中加入活化剂，再将容器置于微波环境中反应3～5h；S3.容器中的溶液在S2微波反应结束后，将溶液过滤，然后用水将滤渣洗涤至中性，再置于烘箱中以45～50℃烘干至恒重，最后得到活化麦秸秆纤维素。

【技术特征摘要】
1.一种麦秸秆纤维素的活化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将麦秸秆在40～60℃下烘干至恒重，然后粉碎成碎料，将碎料过60目的筛网再加入到球磨机中，在45～70℃下以500～800r/min的转速球磨1.5～2.5h得到预处理麦秸秆；S2.以重量份数计，取50份S1中的预处理麦秸秆，加入装有1000份质量分数为3～5％的氢氧化钠溶液的容器中，所述容器顶部设有冷凝装置，容器在90～95℃水浴下搅拌1～2h，搅拌速度为350～450r/min，搅拌结束后将水浴温度调至室温，然后向容器中继续添加氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖政达，李大成，陈燕萌，王小淑，
申请(专利权)人：广西科技师范学院，
类型：发明
国别省市：广西,45