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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及棉浆粕,尤其涉及一种医药食品级纤维素醚用棉浆粕的制备方法。
技术介绍
1、纤维素醚是天然纤维素经过醚化得到的一类多种衍生物的总称,广泛应用于医药卫生、日用化工、造纸、食品、建筑、材料、石油钻探等行业,俗称“工业味精”。医药食品级纤维素醚是纤维素醚中的高端产品,其聚合度、白度越高,应用范围越广。医药食品级纤维素醚的粘度除与醚化工艺有关外,其主要决定因素是纤维原料本身的聚合度,纤维原料的聚合度越高,制备的医药食品级纤维素醚的粘度越高。医药食品级纤维素醚用棉浆粕最难解决的是高聚合度及高白度指标同时达到要求,影响着医药食品级纤维素醚的生产和使用性能。传统棉浆一般采用高温、高碱蒸煮,难以保证棉浆粕的高聚合度、高白度;同时,蒸煮过程产生大量蒸煮黑液,具有碱浓度高、色泽深、有机物含量高、可生化性差,是一种污染程度高、较难处理的工业废水。因此,如何提供一种医药食品级纤维素醚用高聚合度、高白度棉浆粕的生产工艺成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种医药食品级纤维素醚用棉浆粕的制备方法,以解决现有技术中存在的问题。
2、为了实现上述专利技术目的,本专利技术提供以下技术方案:
3、本专利技术提供了一种医药食品级纤维素醚用棉浆粕的制备方法,包含如下制备步骤:
4、1)选料、开棉、除杂;2)生物酶协同的纤维素纯化;3)配碱、浸渍、选择性脱除半纤维素和木质素蒸煮;4)前除砂;5)前打浆;6)浓缩;7)双氧水漂白;8
5、优选的,所述步骤2)生物酶协同的纤维素纯化时,添加果胶酶、木聚糖酶、氯化铵于浆料中,进行纯化,纯化时间为30~120min,温度为30~80℃,得到浆料;
6、所述浆料的浓度为1~10%,ph值为4~6。
7、所述果胶酶、木聚糖酶、氯化铵和浆料绝干浆的用量比为0.1~1kg:0.1~1kg:0.1~1kg:1t。
8、优选的,其特征在于,所述步骤3)中配碱是在80~85℃,将碱溶液按照naoh:水=1:3.7~4.2进行配置,得到碱液;
9、浸渍是将步骤2)中纯化得到的浆料充分的浸渍到碱液、na2so3、nabo2和脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯的混合溶液中;
10、其中,碱液以naoh计为相对绝干浆重量的10.5~12.5%,na2so3为相对绝干浆重量的0.1~1%,nabo2为相对绝干浆重量的0.1~1%,脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯为相对绝干浆重量的0.1~1%;
11、选择性脱除半纤维素和木质素蒸煮是在温度为100~160℃,蒸煮60~240min。
12、优选的,所述步骤1)选料、开棉、除杂是选取成熟度≥80%的三类一级棉短绒,对棉短绒撕裂后,进行疏松、除杂、精选除杂。
13、优选的,所述步骤4)前除砂压力控制在0.1~0.9mpa,除砂速率为10~30min/t,浆料的浓度为0.1~1%;
14、所述步骤5)前打浆的打浆电流为150~200a,打浆速率为10~30min/t,浆料的浓度为0.5~1.5%;
15、所述步骤6)浓缩是将浆料的浓度浓缩至5~15%。
16、优选的,所述步骤7)双氧水漂白包含如下制备步骤:
17、a、在中浓混合器中,向浆料中加入二乙烯三胺五乙酸,过氧化氢,通入蒸汽,在90~110℃下混合10~30min,转入过氧化氢漂白塔;
18、所述二乙烯三胺五乙酸相对绝干浆重量为0.07~0.25%;所述过氧化氢相对绝干浆重量0.5~3%;
19、b、过氧化氢漂白塔中,设置温度为90~110℃,漂白反应50~120min后,用去离子水稀释浆料,浆料的浓度为0.5~3%,送至真空洗浆机用去离子水洗涤至中性。
20、优选的,所述步骤8)酸处理是在常温下,酸处理10~60min,再用去离子水进行水洗1~3h;
21、所述酸包含盐酸;所述盐酸的质量浓度为20~30%;所述酸为相对绝干浆量的0.5~4%。
22、优选的,所述步骤9)后除砂的压力≥0.3mpa,除砂速率为10~30min/t,浆料的浓度为0.5~0.7%。
23、优选的,所述步骤10)后打浆是的电流为160~180a,打浆速率为10~30min/t,浆料的浓度为2.5~2.7%。
24、优选的,所述步骤11)抄浆时,纸张长网上浆时浆料的浓度为8~12g/l,烘缸压力≤0.20mpa,抄浆速率为1~5h/t,制得医药食品级纤维素醚用棉浆粕。
25、本专利技术利用生物酶协同的纤维素纯化技术对棉短绒进行提纯,从而降低蒸煮工序的蒸煮条件,进而降低污水cod。其原理:通过果胶酶、木聚糖酶的分解作用,配合添加氯化铵助剂,果胶的酶解会释放与其结合的钙离子、铁离子等金属离子;木聚糖酶会选择性地分解甲纤中抗碱的半纤维素,利于提高棉浆粕在醚化过程中的反应性能并且在ph=4~6范围内,棉浆粕中纤维素发生酸性水解的概率很低。在保证棉浆粕聚合度的基础上去除杂质,提高了后面工序漂白白度。
26、本专利技术利用选择性脱除半纤维素和木质素蒸煮技术对棉短绒进行蒸煮,在保证高聚合度的同时提高产品白度。其原理:采取低温蒸煮,降低了纤维素的降解反应速率,而棉短绒中残余的脂肪、果胶等物质也能发生皂化、乳化等化学反应,生成可溶于水的物质;同步优化亚硫酸钠的添加工艺,使木质素大分子中难脱除的非酚型β-芳基醚键裂开,提高了脱木质素率;优化了硼酸钠添加工艺,使半纤维素中难抽提的聚葡萄糖甘露糖发生络合而溶出,提高了半纤维素的脱除率;表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯的配合使用,使纤维中水溶性物质溶出速度加快,从而进一步弱化了蒸煮条件,避免纤维素大分子的氧化降解,保证棉浆粕聚合度,提高产品白度;同时,整个制浆过程废水cod排放量在10000mg/l以下,减轻了污水治理压力。
27、与现有技术相比,本专利技术具有如下有益效果:
28、本专利技术提供了一种医药食品级纤维素醚用高聚合度、高白度棉浆粕的制备方法,使制得棉浆粕聚合度2500-2600,白度≥84%,使得医药食品级纤维素醚具有超高的粘度、高取代度、优良的溶解性能、提升了医药食品级纤维素醚的品质。使用选择性脱除半纤维素和木质素的蒸煮技术及生物酶协同的纤维素纯化技术生产医药食品级纤维素醚用棉浆粕还可以使得整个制浆过程废水cod排放量在6000~10000mg/l,减轻了污水治理压力。
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1.一种医药食品级纤维素醚用棉浆粕的制备方法,其特征在于,包含如下制备步骤:
2.根据权利要求1所述的一种医药食品级纤维素醚用棉浆粕的制备方法,其特征在于,所述步骤2)生物酶协同的纤维素纯化时,添加果胶酶、木聚糖酶、氯化铵于浆料中,进行纯化,纯化时间为30~120min,温度为30~80℃,得到浆料;
3.根据权利要求1或2所述的一种医药食品级纤维素醚用棉浆粕的制备方法,其特征在于,所述步骤3)中配碱是在80~85℃,将碱溶液按照NaOH:水=1:3.7~4.2进行配置,得到碱液;
4.根据权利要求1所述的一种医药食品级纤维素醚用棉浆粕的制备方法,其特征在于,所述步骤1)选料、开棉、除杂是选取成熟度≥80%的三类一级棉短绒,对棉短绒撕裂后,进行疏松、除杂、精选除杂。
5.根据权利要求4所述的一种医药食品级纤维素醚用棉浆粕的制备方法,其特征在于,所述步骤4)前除砂压力控制在0.1~0.9Mpa,除砂速率为10~30min/t,浆料的浓度为0.1~1%;
6.根据权利要求1或5所述的一种医药食品级纤维素醚用棉浆粕的制备方法,
7.根据权利要求6所述的一种医药食品级纤维素醚用棉浆粕的制备方法,其特征在于,所述步骤8)酸处理是在常温下,酸处理10~60min,再用去离子水进行水洗1~3h;
8.根据权利要求7所述的一种医药食品级纤维素醚用棉浆粕的制备方法,其特征在于,所述步骤9)后除砂的压力≥0.3Mpa,除砂速率为10~30min/t,浆料的浓度为0.5~0.7%。
9.根据权利要求1或8所述的一种医药食品级纤维素醚用棉浆粕的制备方法,其特征在于,所述步骤10)后打浆是的电流为160~180A,打浆速率为10~30min/t,浆料的浓度为2.5~2.7%。
10.根据权利要求9所述的一种医药食品级纤维素醚用棉浆粕的制备方法,其特征在于,所述步骤11)抄浆时,纸张长网上浆时浆料的浓度为8~12g/L,烘缸压力≤0.20Mpa,抄浆速率为1~5h/t,制得医药食品级纤维素醚用棉浆粕。
...【技术特征摘要】
1.一种医药食品级纤维素醚用棉浆粕的制备方法,其特征在于,包含如下制备步骤:
2.根据权利要求1所述的一种医药食品级纤维素醚用棉浆粕的制备方法,其特征在于,所述步骤2)生物酶协同的纤维素纯化时,添加果胶酶、木聚糖酶、氯化铵于浆料中,进行纯化,纯化时间为30~120min,温度为30~80℃,得到浆料;
3.根据权利要求1或2所述的一种医药食品级纤维素醚用棉浆粕的制备方法,其特征在于,所述步骤3)中配碱是在80~85℃,将碱溶液按照naoh:水=1:3.7~4.2进行配置,得到碱液;
4.根据权利要求1所述的一种医药食品级纤维素醚用棉浆粕的制备方法,其特征在于,所述步骤1)选料、开棉、除杂是选取成熟度≥80%的三类一级棉短绒,对棉短绒撕裂后,进行疏松、除杂、精选除杂。
5.根据权利要求4所述的一种医药食品级纤维素醚用棉浆粕的制备方法,其特征在于,所述步骤4)前除砂压力控制在0.1~0.9mpa,除砂速率为10~30min/t,浆料的浓度为0.1~1%;
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙海龙,曹知朋,唐云星,郑春友,臧贻朋,谭晓艳,李振,
申请(专利权)人:山东银鹰股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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