漂白微粉化植物粉末的方法技术

本发明专利技术方法中，用两种分开的溶液Ａ和Ｂ浸渍微粉化植物粉末，以致两溶液完全被粉末吸收，而粉末仍保持固体粉末状态，Ａ由过氧化氢水溶液组成，Ｂ由含碱性试剂的碱性水溶液组成。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在碱存在下用过氧化氢漂白微粉化粉末形植物材料的方法。EP 0433413 B1公开了一种多孔微粉化植物原料，其残余含湿量小于20％，优选小于15％-d95颗粒尺寸小于200微米(意指至少95％(wt)的所述植物进料颗粒通过具有200×200微米的正方形筛孔的筛)，-物理比表面小于2m2/g，-水面覆盖比表面(water-covering specific surface)小于2m2/g，-密度小于500kg/m3，优选小于或等于300kg/m3，和另外的条件是该原料是通过在小于150℃、优选小于或等于100℃的温度下研磨/微粉化得到。所有的植物来源均适用于得到此微粉化植物原料，特别是软木类如冷杉、松树或云杉，硬木类如桦木、山毛榉、桦鹅耳枥或栗木等等。由于基本上的经济的原因，植物来源优选源于植物废料，特别是废木。废木可以例如来自伐木业，木材的粗加工或中间转换工业，或来自锯、刨或镶工业。废木也可源于使用或转换木制品的工业，特别是轻或重木包装。废木也可来源于生产化学纸浆的工厂。植物来源也可源于收获谷类如(特别是)玉米棒子所产生的植物废料。可使该微粉化植物原料经过造纸工业领域传统的漂白处理，以得到在60和90之间的白度(根据法国标准Q 03039测量)，所述白度表示为相对于白度值为100％的检验标准的百分数。上述专利报导的由源于Landes海岸松树的废木生产的漂白过的植物原料有以下特征-d95＜150微米，-物理比表面＝0.65m2/g，-水面覆盖比表面＝0.52m2/g，-白度＝70％。该白度是用4％的过氧化氢、2％的氢氧化钠、3％的硅酸盐和0.25％的DTPA(二亚乙基三胺五乙酸钠)漂白所得。因此，此漂白是用含有过氧化氢、氢氧化钠、硅酸盐和DTPA的稀释混合物的单一水溶液进行的，并包括用水洗涤植物原料。这些未漂白或漂白过的植物原料一方面可用于制造纸浆、纸、纸板和非纺织物，另一方面可用于制造塑料、复合材料、颜料、涂料和结构材料。此外，EP 0419385 B1公开了一种制备漂白和干燥过的植物纸浆的方法，其中用过氧化氢进行漂白，用干燥空气循环与纸浆接触蒸发纸浆中水份而进行干燥，漂白与干燥同时进行。该方法利用含有过氧化氢和任选地含有的产品如碱性试剂、络合剂和稳定过氧化氢的产品的单一漂白溶液或液体。该液体与植物纸浆混合以致所得混合物的初始稠度至少等于10％，优选在约20％和35％之间，纸浆的稠度是以相对于其总重量的重量百分数表示的干物含量。此方法中所用的植物纸浆的特征在于有较高的食物纤维含量。它们选自甜菜、柑橘果、水果、含油植物、谷类或蔬菜的纸浆，在通常增强它们的价值的产品如糖、果汁、果胶、油、淀粉、面粉或适当时的谷物已提取或分离出之后。此甜菜纸浆的生产描述于例如文献“Sucrerie Francaise”，Octo-ber 1985，439-454中。这些纸浆的干物不在几百微米的微粉状态。造纸工业中用于高产率纸浆的传统漂白，如上述EP 0433413B1中所推荐的，很难用于微粉化植物原料。实际上，利用此类型漂白，平均稠度一般为10至20％，极个别情况下最多至30％，然后用酸中和，再用水洗。这些处理是用于干燥之前去除过量碱性试剂，从而避免不可逆的颜色还原使漂白的作用无效。W.G.Strunk在“Pulp and Paper Manufacture，PeroxideBleaching”，3rd edition，volume 2，chapter XX，pages 238-251中描述了造纸工业的此类传统漂白。在此类传统漂白方法中，在碱性介质中漂白和随后的中和和洗涤过程中，必须用水使木纸浆稀释至相当稀。由于微粉化颗粒具有d95颗粒尺寸小于300微米的细度，使利用过滤和/或挤压微粉化材料的这些中和和洗涤操作变得困难且昂贵。此外，过滤和/或挤压的工业技术方法使稠度不能超过20至30％。要通过干燥去除的水量非常大，导致能耗高。而且，废水体积很大且载有大量有机物。这些废水导致排放前净化处理成本较高。本专利技术的目的在于找到一种没有上述传统漂白的缺点的漂白微粉化植物原料的方法。该目的由以下方法实现，即在碱存在下用过氧化氢漂白微粉形植物材料的方法，其特征在于a)任选地使该微粉化粉末干燥至水含量小于其总重量的30％(wt)，然后再使其温度ta为20至100℃，b)同时或相继地用两个分开的溶液A和B浸渍该粉末，A可在B之前或相反，A和B的用量相对于要被浸渍的粉末的量为，一方面以使两个溶液完全被粉末吸收，从而该粉末保持在水含量为相对于总重量的10％至50％(wt)的固体粉末状态，另一方面使得粉末的温度Tb在40至100℃，A由每升含50至500g H2O2的过氧化氢水溶液组成，B由含碱性试剂的碱性水溶液组成，c)使如此浸渍过的粉末保持在温度tc为40至100℃下一段时间，足以使所加入过氧化氢量的至少75％已经消耗。微粉化粉末形式的植物材料可源于与上述EP 0433413 B1的那些相同的来源。此外，提取糖之后的甜菜纸浆也可以是微粉化粉末的来源。微粉化粉末应理解为d95颗粒尺寸小于300μm(微米)，优选小于200μm的粉末。微粉化之前的植物材料可有利地经过络合处理，用已知的金属催化过氧化氢的分解。用选自DTPA(二亚乙基三胺五乙酸钠)、EDTA(亚乙基二胺四乙酸钠)、多(α-羟基丙烯)酸盐和膦酸盐的络合剂进行该络合处理，然后用水洗涤(已公知)。也可进行微粉化粉末的络合预处理，但将导致工业规模上很难完成的洗涤和挤压。在a)段中，微粉化粉末的水含量优选为微粉化操作所导致的植物材料的水含量。后者是用尽可能干但有一定湿度的植物原料进行，以降低微粉化操作过程中失火的危险。因此，微粉化粉末达到a)段温度ta之前的初始水含量优选为4和15％(wt)之间(相对于总重量)。a)段温度ta优选为20至40℃，亦即制备过程中研磨和筛分操作结束时得到的微粉化粉末的温度。当微粉化植物材料含有过氧化氢酶时，90-100℃数量级的温度ta较有利。此酶由可在细粉碎的植物材料上生长的微生物所分泌。加热可使分解过氧化氢的此酶失活。在b)段中，一方面用含过氧化氢的水溶液A浸渍粉末，另一方面用含碱性试剂和任选的过氧化氢的稳定剂和/或金属盐中金属的络合剂的水溶液B浸渍。尽管用B浸渍可在用A浸渍之前，但优选用A浸渍在用B浸渍之前。更优选A和B同时施于粉末。优选通过喷射溶液A和喷射溶液B浸渍粉末。从而，A和B的细滴仅与粉末的颗粒相遇或接近。这使得有可能使用高浓度过氧化氢的溶液A和高浓度碱性试剂和/或稳定剂和/或络合剂的溶液B。实际上，有相同活性组分含量的A和B事先混合得到的单一溶液C是不稳定的，过氧化氢分解并且稳定剂特别是硅酸钠沉淀形成凝。溶液B/A的体积比优选为0.5至2，更好是等于约1。用于浸渍的H2O2的量(以纯态计算，因而表示为100％)相对于a)段结束时所得粉末的重量为1至10％(wt)。此量取决于植物原料的漂白率。一般地，对于微粉化木料，2至6％的量足以得到高漂白度。选择溶液A的H2O2浓度，以使溶液A和B完全被微粉化粉末吸收，而该粉末仍保持粉末的外观和特性。优选使用每升含100至350g(以纯态表示)的H2O2的溶液A，即每体积含10本文档来自技高网...

【技术保护点】
在碱存在下用过氧化氢漂白微粉化粉末形植物原料的方法，其特征在于：ａ）任选地使该微粉化粉末干燥至水含量小于其总重量的３０％（ｗｔ），然后使其温度ｔ↓［ａ］为２０至１００℃，ｂ）同时或相继地用两种分开的溶液Ａ和Ｂ浸渍该粉末，Ａ可在Ｂ之前 或相反，Ａ和Ｂ相对于要被浸渍的粉末的量的用量是这样的，以致一方面两溶液完全被粉末吸收，从而保持在水含量为相对于总重量的１０％至５０％（ｗｔ）的固体粉末状态，另一方面使得粉末的温度ｔ↓［ｂ］在４０至１００℃，Ａ由每升含５０至５００ｇＨ↓［２］Ｏ↓［２］的过氧化氢水溶液组成，Ｂ由含碱性试剂的碱性水溶液组成，ｃ）使如此浸渍过的粉末保持在温度ｔ↓［ｃ］为４０至１００℃下一段时间，足以使所加入过氧化氢量的至少７５％已消耗。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：米歇尔德维克，
申请(专利权)人：埃尔夫阿托化学有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]