玉米秆制造人造纤维浆粕的方法技术

本发明专利技术涉及一种用玉米杆作原料来制造人造纤维浆粕、木醣醇的方法，制取其浆粕的主要工艺流程；玉米杆切断、破碎、旋风分离分离叶子部分、湿法除髓、酸予水解、蒸煮（可为酸予水解硫酸盐法蒸煮，也可为碱法蒸煮，也可为有机溶剂法蒸煮，还可为亚铵法蒸煮），筛选、氯化、碱处理，一、二股漂白、酸处理，水洗，除沙、排浆等工序；从酸予水解玉米杆废液中提取，制造木醣醇工序有：中和、蒸发、脱色、离子交换、加氢、结晶。所制得的木醣醇比用玉米芯制结晶木糖醇指标还要先进。（*该技术在2011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提取甲种纤维素工艺，尤其为一种用玉米杆提取甲种纤维素-人造化学纤维浆泊的制造方法。人造纤维浆粕(甲纤)的发展是与粘胶纤维的发展紧密相关的，本世纪六十年代末至七十年代初是粘胶纤维发展的鼎盛时期，以后由于合成纤维的高速度发展，粘胶纤维的发展受到了忽视，在国外一些过去生产粘胶纤维的公司转产合成纤维，在这种形势下，人造纤维浆粕的生产也相应受到了影响。在粘胶纤维发展不景气的十多年中，人造纤维浆粕的研究也处于低潮之中，制造浆泊的材料来源、方法、工艺过程等方面几乎都没有多大的突破性发展，但是，自从石油危机以来，情况又有了新的变化，石油资源越来越少，以石油为主要原料的合成纤维工业开始受到冲击，人们不得不对粘胶纤维的前途重新评价，因为粘胶纤维用的原料是可再生性质资源，是取之不尽、用之不竭的，因此粘胶纤维的研究、生产又重新抬头。人造纤维原料-浆粕的来源，以前多以针叶树为主要原料，而针叶树的原料来源越来越少，同时，利用棉短绒，而棉花产量不可能无限扩大，棉短绒只能解决部分化学纤维所用原料问题，所以就开始研制阔叶树为主要原料来生产人造纤维浆粕，但我国木材不丰富，近几年来，我国粘胶纤维行业的原料来源异常紧张，影响了化纤事业的发展，每年不得不用去大量外汇从国外进口6-7吨浆粕，补充国内原料的不足。化纤工作者们开始注意过去曾一度不受人注意的用非木材的一年生植物制取人造纤维浆粕的研究工作，比如甘蔗渣、芦苇等人造纤维浆粕的应用。对我国农业生产方面，大量作物秸杆的利用、除麦杆、稻杆被用作造纸原料以外，其余含有大量纤维素的秸杆没有被开发出来。从1988年以来，我对洋麻麻杆、棉花杆研制浆粕的结果来看，生产人造纤维浆粕是可行的，具有很高的价值。我国是盛产玉米的国家，每年玉米杆的产量是很可观的。经调查，一亩地种玉米5000-5500株，每株平均0.5kg，一亩地就有两吨多玉米杆。北方各省如黑龙江、吉林、辽宁、河北、河南、山西、山东、陕西等均种植玉米，原料充足，可建一批相当规模的浆粕厂。在广大农村，玉米收割以后，玉米杆无处存放，有部分农民直接在田里放干烧掉，亦有农民把玉米杆放在马路上或道路两旁，常年雨淋日晒，收集后当肥料。传统的制浆方法为亚硫酸盐法和予水解硫酸盐法，这两种方法，在当前国内外都是主要的制浆方法，制出的浆粕，质量好，但存在问题主要是污柒环境。在发展这两种制浆方法的初期只是考虑把纤维素分离出来，而末考虑其它问题，因此，废液、废气就地排放，造成环境污柒。本专利技术目的在于避免以上已有技术中的不足之处而提供一种用廉价充足的玉米杆作原料来制造人造浆粕以及从制造的废液中提取木醣醇的方法，并且不污染环境。本专利技术的制造方法一种甲种纤维-人造纤维浆粕，目前是以木材、甘蔗渣或棉短绒为原料，本专利技术特征在于a.用玉米杆作制造原料，b.从玉米杆制造人造纤维浆粕的酸予水解工序废水中可提取制造出木醣醇。用玉米杆制造人造纤维浆粕的工艺流程玉米杆切断、破碎→旋风分离叶子部分→湿法除髓→酸予水解→水洗→蒸煮→水洗→疏解→筛浆→除砂→浓缩→管道氯化→水洗→碱处理→水洗→一段漂白→水洗→二段漂白→水洗→酸处理→水洗→除砂→抄浆→包装。将玉米杆去根，切断使玉米杆破碎，并用旋风分离器将叶子部分分离出去，再用湿法除髓机或水力碎浆机将玉米杆芯内的髓部除去。所说酸予水解的酸予水解剂为盐酸，酸予水解 液比 1∶4-6水解酸浓度 0.18-0.27%升温时间 60-68分钟保温时间 100-110分钟保温温度 120-140℃升温时间内小放气三次，每次10±2分钟，其废水可重复使用。所说蒸煮工序分别有下述方法A、酸予水解硫酸盐法的蒸煮用碱量 16-20%(以NaOH计)硫化度 10-18%液比 1∶4-6升温时间 90-110分钟保温时间 140-180分钟保温温度 145-165℃助剂 三聚磷酸钠，1-2%升温过程小放气两次，每次10±2分钟。B、亦可采用有机溶剂法的蒸煮液比 1∶4-6NaOH用量 14-20%乙醇用量 10-18%升温时间 90-110分钟保温时间 120-160分钟保温温度 145-165℃助剂 三聚磷酸钠，1-2%升温过程小放气两次，每次10±2分钟。C、亦可采用碱法的蒸煮液比 1∶4-6NaOH用量 16-26%升温时间 90-110分钟保温时间 140-180分钟保温温度 145-165℃助剂 三聚磷酸钠，1-2%升温过程小放气两次，每次10±2分钟。D、还可采用亚铵法的蒸煮液比 1∶4-6(NH4)2SO3浓度 5-10%(对蒸煮液)(NH4)HCO3浓度 2-4%(对绝干料)升温时间 90-110分钟保温时间 120-160分钟保温温度 160-180℃助剂 三聚磷酸钠，1-2%升温过程小放气两次，每次10±2分钟。所说工艺流程中的诸工序氯化浆浓 2-3%用氯量 1.5-2.5%PH值 2-2.2氯化温度 室温氯化时间 40-50分钟氯化前加氯化铵 0.3%碱处理用碱量(NaOH) 3-4%温度 50-60℃时间 120-150分钟PH值 12-12.5助剂 磷酸三钠0.5-1%一段漂白用氯量 1.4-2.5%温度 40-45%时间 120分钟PH值 9.5-10二段漂白用氯量 0.7-1.25%温度 40-45℃时间 60-120分钟(视Dp定)PH值 9-10酸处理酸用量(盐酸) 1.0-1.5%六偏磷酸钠 0.5%助剂 亚硫酸钠0.5-1.0%温度 室温时间 40-50分钟PH值 2-2.5在没有碱回收设施情况下，可采用碱法的蒸煮;有机溶剂法的蒸煮，是在蒸煮时加入NaOH和乙醇的混合溶液。该法可有效地解决环境污染问题，而成本低，质量好，乙醇是通过蒸发、收集、冷凝来回收的;亚铵法的蒸煮，可解决传统的碱煮“黑液难以处理”造成环境污染的难题，并对缓解当前碱液供应紧张的局面有一定意义。亚铵来源广泛，价格只有烧碱的四分之一，浆的回收率高，成本较碱法低，其蒸煮黑液可以部分循环使用，并且其蒸煮黑液不需任何处理可直接用作农业复合肥料，化害为利，减少污染。用以上方法蒸煮都可以把“以玉米杆为原料制造人造纤维浆粕，其浆粕的主要成份为α-纤维素，”所以浆粕除了作化学纤维原料外，还可以作为醋酸纤维、玻璃纸(无毒)、无毒塑料，绝缘清喷漆、火药、胶片、整理剂等。用玉米杆制造人造纤维浆粕的研究，是按部颁粘胶纤维木浆(FJ518-82)标准研制的。根据多次小试的结果，其浆粕质量如下聚合度580，甲种纤维素92.3%，铁含量45P、P、M，戊醣3.85%，白度85%，灰粉0.15%。用玉米杆制造人造纤维浆粕，其除髓工序除出的玉米杆芯中的髓可以作为饲料，其它叶片、根部等可以作为肥料，其酸予水解工序的废水中，含有大量的多缩戊糖，可用特殊的工艺条件将其提取制成木醣醇，以此净化水份。这样，既消除污染，同时物尽其用，真乃是“弃之为客，用之为利”，玉米杆一身都是宝。从酸予水解工序废水中提取，制造木醣醇的工艺流程为中和→蒸发→脱色→离子交换→加氢→结晶。1、中和每锅投料7-8吨，用40公斤的碳酸钙调成15波美度的乳液进行中和，中和周期4-5小时，其中上料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甲种纤维－人造纤维浆粕，目前是以木材、甘蔗渣或棉短绒为原料，本专利技术特征在于：　　ａ、用玉米杆作制造原料，　　ｂ．从玉米杆制造人造纤维浆粕的酸予水解工序废水中可提取制造出木醣醇。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：褚全慧，魏志宏，褚晓素，杜耀武，魏闻，
申请(专利权)人：魏志毅，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]