一种利用盐碱地种植的紫穗槐制备再生纤维素的工艺方法技术

本发明专利技术涉及纤维素提取技术领域，尤其涉及一种利用盐碱地种植的紫穗槐制备再生纤维素的工艺方法，包括备料、水解预处理、酸煮处理、碱煮处理、漂白处理、纺丝液的制备、后处理。利用本发明专利技术的工艺方法可以得到性能较好的再生纤维素产品。

Process for preparing regenerated cellulose from Acacia fruticosa planted in saline alkali soil

The invention relates to the technical field of cellulose extraction, in particular to a process method for preparing regenerated cellulose by using the Sophora japonica tree planted in saline alkali soil, including preparation, hydrolysis pretreatment, acid cooking, alkali cooking, bleaching, preparation and post-processing of the spinning solution. By using the method of the invention, regenerated cellulose products with better performance can be obtained.

【技术实现步骤摘要】
一种利用盐碱地种植的紫穗槐制备再生纤维素的工艺方法
本专利技术涉及化学纤维
，尤其涉及一种利用盐碱地种植的紫穗槐制备再生纤维素的工艺方法。
技术介绍
紫穗槐是一种多年生豆科落叶灌木，由于它具有生长快，繁殖力强，适应性广，耐盐碱水湿等特性，在滨海及低洼盐碱地区，由于紫穗槐具有改良盐碱地的作用，因此广泛用作盐碱地土壤改良树种。紫穗槐的主要化学成分为纤维素、半纤维素、木质素灰分，目前部分紫穗槐用于制浆造纸、纤维板及复合板，还有一部分用薪材燃料，能源利用率低。现有技术中再生纤维素主要是从木浆、竹浆、棉浆为原料，采用粘胶法或溶剂法制备，但是再生纤维素产品性能一般，因此本专利技术利用紫穗槐为原料建立一种制备再生纤维素的方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种利用盐碱地种植的紫穗槐制备再生纤维素的工艺方法，利用该工艺方法可得到性能较好的再生纤维素产品。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种利用盐碱地种植的紫穗槐制备再生纤维素的工艺方法，所述工艺方法包括以下步骤：(1)备料：将紫穗槐去皮、粉碎、过筛、烘干、冷却，得到紫穗槐木粉；(2)水解预处理：取步骤(1)中紫穗槐木粉，加入去离子水，加热温度至100-120℃，搅拌，过滤并收集滤渣；(3)酸煮处理：取步骤(2)中滤渣，加入有机溶剂-酸-表面活性剂的混合液，搅拌、加热蒸煮，冷却、过滤，收集的滤渣用有机溶剂反复冲洗后，再用去离子水冲洗；(4)碱煮处理：向步骤(3)中经过有机溶剂冲洗、去离子水冲洗的滤渣中加入碱液-助剂-表面活性剂的混合液，经过超声处理，加热蒸煮，保温一段时间后，再加入漂白剂，加热进行漂白，得到紫穗槐浆粕；(5)纺丝液制备：取步骤(4)中紫穗槐浆粕，经过浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、溶解、脱泡和过滤得到纺丝液；(6)后处理：将纺丝液经凝固浴纺丝、牵引成型、再经过精炼、烘干得到紫穗槐再生纤维素。作为一种改进的技术方案,步骤(2)中有机溶剂-酸-表面活性剂的混合液中有机溶剂为乙醇、正丁醇或异丙醇；酸为酒石酸、草酸、乙酸或硝酸；表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、吐温-60或聚氧乙烯醚。作为一种优选的技术方案，所述有机溶剂-酸-表面活性剂的混合液为为乙醇/异丙醇-乙酸-聚氧乙烯醚的混合液。作为一种进一步优选的技术方案，所述乙醇的体积浓度为65％-80％。作为一种改进的技术方案，步骤(2)中蒸煮的温度为150-200℃，蒸煮的时间为1-3h。作为一种优选的技术方案，步骤(3)超声处理时的温度为120-150℃，时间为0.5-2h，超声波的功率为400-600w。作为一种改进的技术方案，步骤(4)中的碱液-助剂-表面活性剂的混合液中碱液为0.5-1mol氢氧化钠溶液；助剂为2-羟基蒽醌、2-硝基蒽醌或二氢二羟基蒽醌；表面活性剂为聚氧乙烯烷基醚或磺基琥珀酸双异辛脂单钠盐。作为一种改进的技术方案，步骤(4)中漂白剂为四乙酰乙二胺、次氯酸钠、亚硫酸钠的混合液。作为一种优选的技术方案，步骤(4)中漂白温度为105-120℃，漂白时间为1-2h。作为一种改进的技术方案，步骤(6)中凝固浴的温度为62-80℃,凝固浴的组成为硫酸120-150g/l、硫酸锌9-13g/l和硫酸钠280-300g/l，牵伸倍数为1.6-2.0。采用了上述技术方案后，本专利技术的有益效果是：与现有技术相比，本专利技术主要具有以下优点：本专利技术以盐碱地种植的紫穗槐为原料，将紫穗槐粉碎后经过高温水解处理，可以使部分半纤维素水解，并溶于水中；在经过酸煮处理，加入乙醇/异丙醇-乙酸-聚氧乙烯醚混合液，经过高温蒸煮，乙醇/异丙醇-乙酸-聚氧乙烯醚混合液中聚氧乙烯醚可以增加混合液的扩散速度，同时促使混合液与木质素充分接触，使得大量木质素被降解并溶于乙醇中，同时还降解了部分半纤维素；再加入氢氧化钠溶液-蒽醌类衍生物-表面活性剂的混合液，经过超声处理及蒸煮处理，可增加混合液的扩散速度，降低混合液的表面张力，使混合液向纤维原料内部润湿和渗透，极大的破坏了纤维素与半纤维素之间的交联结构；同时蒽醌类衍生物还起到保护纤维素的作用；经过漂白处理，以紫穗槐浆粕为原料进行纺丝液的制备以及后处理，得到的紫穗槐再生纤维素具有较好的性能，其干强在2.03-2.18cN-dtex，湿强在1.03-1.19cN-dtex，干态断裂伸长率在21.45-21.68％，湿态断裂伸长率在12.84-12.92％，力学性能与粘胶纤维相当。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实例1一种利用盐碱地种植的紫穗槐制备再生纤维素的工艺方法，包括以下步骤：(1)备料：将紫穗槐去皮、粉碎、过筛、烘干、冷却，得到紫穗槐木粉；(2)水解预处理：取步骤(1)中紫穗槐木粉，加入紫穗槐木粉重量5倍体积的去离子水，加热温度至100℃，搅拌，过滤并收集滤渣；(3)酸煮处理：取步骤(2)中滤渣，加入滤渣重量5倍体积的有机溶剂-酸-表面活性剂的混合液(乙醇-乙酸-聚氧乙烯醚)，搅拌、加热温度至150℃，蒸煮1h，冷却、过滤，收集的滤渣用有机溶剂反复冲洗后，再用去离子水冲洗；(4)碱煮处理：向步骤(3)中经过有机溶剂冲洗、去离子水冲洗的滤渣中加入滤渣重量5倍体积的碱液-助剂-表面活性剂的混合液(0.5mol氢氧化钠溶液-2-硝基蒽醌-磺基琥珀酸双异辛脂单钠盐)，在温度为120℃，超声波的功率为420条件下，超声时间为0.5h，加热温度至160℃蒸煮1h，保温1h，再加入漂白剂(次氯酸钠)，加热温度至105℃，漂白1h，得到紫穗槐浆粕；(5)纺丝液制备：取步骤(3)中紫穗槐浆粕，经过浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、溶解、脱泡和过滤得到纺丝液；(6)后处理：将纺丝液经凝固浴纺丝、牵引成型、再经过精炼、烘干得到紫穗槐再生纤维素，其中凝固浴的温度为62℃,凝固浴的组成为硫酸123g/l、硫酸锌9.5g/l和硫酸钠280g/l，牵伸倍数为1.6。此工艺条件下紫穗槐纤维素的干强为2.03cN-dtex，湿强为1.03cN-dtex，干态断裂伸长率在21.58％，湿态断裂伸长率在12.84％。实例2一种利用盐碱地种植的紫穗槐制备再生纤维素的工艺方法，包括以下步骤：(1)备料：将紫穗槐去皮、粉碎、过筛、烘干、冷却，得到紫穗槐木粉；(2)水解预处理：取步骤(1)中紫穗槐木粉，加入紫穗槐木粉重量8倍体积的去离子水，加热温度至110℃，搅拌，过滤并收集滤渣；(3)酸煮处理：取步骤(2)中滤渣，加入滤渣重量8倍体积的有机溶剂-酸-表面活性剂的混合液(乙醇-乙酸-聚氧乙烯醚)，搅拌、加热温度至168℃，蒸煮2h，冷却、过滤，收集的滤渣用有机溶剂反复冲洗后，再用去离子水冲洗；(4)碱煮处理：向步骤(3)中经过有机溶剂冲洗、去离子水冲洗的滤渣中加入滤渣重量8倍体积的碱液-助剂-表面活性剂的混合液(0.6mol氢氧化钠溶液-2-硝基蒽醌-磺基琥珀酸双异辛脂单钠盐)，在温度为135℃，超声波的功率为480w的条件下，超声时间为1.2h，加热温度至170℃蒸煮2h，保温1h后再加入漂白剂(次氯酸钠)，加热温度至110℃，漂白1.2h，得到紫穗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用盐碱地种植的紫穗槐制备再生纤维素的工艺方法，其特征在于所述工艺方法包括以下步骤：(1)备料：将紫穗槐去皮、粉碎、过筛、烘干、冷却，得到紫穗槐木粉；(2)水解预处理：取步骤(1)中紫穗槐木粉，加入去离子水，加热温度至100‑120℃，搅拌，过滤并收集滤渣；(3)酸煮处理：取步骤(2)中滤渣，加入有机溶剂‑酸‑表面活性剂的混合液，搅拌、加热蒸煮，冷却、过滤，收集的滤渣用有机溶剂反复冲洗后，再用去离子水冲洗；(4)碱煮处理：向步骤(3)中经过有机溶剂冲洗、去离子水冲洗的滤渣中加入碱液‑助剂‑表面活性剂的混合液，经过超声处理，加热蒸煮，保温一段时间后，再加入漂白剂，加热进行漂白，得到紫穗槐浆粕；(5)纺丝液制备：取步骤(4)中紫穗槐浆粕，经过浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、溶解、脱泡和过滤得到纺丝液；(6)后处理：将纺丝液经凝固浴纺丝、牵引成型、再经过精炼、烘干得到紫穗槐再生纤维素。

【技术特征摘要】
1.一种利用盐碱地种植的紫穗槐制备再生纤维素的工艺方法，其特征在于所述工艺方法包括以下步骤：(1)备料：将紫穗槐去皮、粉碎、过筛、烘干、冷却，得到紫穗槐木粉；(2)水解预处理：取步骤(1)中紫穗槐木粉，加入去离子水，加热温度至100-120℃，搅拌，过滤并收集滤渣；(3)酸煮处理：取步骤(2)中滤渣，加入有机溶剂-酸-表面活性剂的混合液，搅拌、加热蒸煮，冷却、过滤，收集的滤渣用有机溶剂反复冲洗后，再用去离子水冲洗；(4)碱煮处理：向步骤(3)中经过有机溶剂冲洗、去离子水冲洗的滤渣中加入碱液-助剂-表面活性剂的混合液，经过超声处理，加热蒸煮，保温一段时间后，再加入漂白剂，加热进行漂白，得到紫穗槐浆粕；(5)纺丝液制备：取步骤(4)中紫穗槐浆粕，经过浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、溶解、脱泡和过滤得到纺丝液；(6)后处理：将纺丝液经凝固浴纺丝、牵引成型、再经过精炼、烘干得到紫穗槐再生纤维素。2.根据权利要求1所述的一种利用盐碱地种植的紫穗槐制备再生纤维素的工艺方法，其特征在于：步骤(2)中有机溶剂-酸-表面活性剂的混合液中有机溶剂为乙醇、正丁醇或异丙醇；酸为酒石酸、草酸、乙酸或硝酸；表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、吐温-60或聚氧乙烯醚。3.根据权利要求1所述的一种利用盐碱地种植的紫穗槐制备再生纤维素的工艺方法，其特征在于：所述有机溶剂-酸-表面活性剂的混合液为为乙醇/异丙醇-乙酸-聚氧乙烯醚的混合液。4.根据权利要求1所述的一种利用...

【专利技术属性】
技术研发人员：王胜，
申请(专利权)人：潍坊友容实业有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37