CN102108646B

CN102108646B - 一种溶解浆的纯化工艺

Info

Publication number: CN102108646B
Application number: CN2010105938316A
Authority: CN
Inventors: 吴朝军; 赵传山; 李荣刚; 于冬梅; 李全鹏
Original assignee: Shandong Institute of Light Industry
Current assignee: Shandong Institute of Light Industry
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2030-12-17
Also published as: CN102108646A

Abstract

本发明涉及溶解浆技术领域，具体涉及一种提高溶解浆中α-纤维素含量的工艺。将纸浆进行酸性水解处理，然后经过酶解处理。酸性水解处理所用酸的浓度为0.5-1.0%。酶解处理中纤维素酶的含量为0.1-0.8IU/gpulp，半纤维素酶的含量为1-2IU/gpulp。酸性水解处理纸浆浓度为10-15%，处理温度为80℃-95℃，处理时间为120分钟。酶解处理纸浆浓度为8-10%，处理温度为30℃-50℃，处理时间为60分钟，PH值为7.0。借助于酸性水解和酶解共同作用对半纤维素和纤维素进行降解脱除，提高α-纤维素含量；采用本发明所述纯化工艺和化学品处理漂白化学浆，工艺流程简单，所用化学品清洁环保。

Description

一种溶解浆的纯化工艺

技术领域

本发明涉及溶解浆生产技术领域，特别涉及溶解浆的纯化工艺，具体涉及一种提高溶解浆中α-纤维素含量的工艺。

背景技术

在社会高速进步和发展的今天，人们的生活质量标准已大幅提升，对纺织产品的质量以及量在不断增长，纺织业的生产在不断的壮大，但原材料的紧缺已日益突出。

我国目前粘胶纤维的原料主要是棉浆粕，棉短绒的纤维素含量高达95%，是制造浆粕的优良原料。针叶木木材、阔叶木木材含纤维素一般在50%左右，甘蔗渣、芦苇、竹子、棉秆、红麻和大麻等纤维素的含量也较高，都可以作为粘胶纤维浆粕的原料，但用这些原料来生产溶解浆主要面临α-纤维素含量难提高的问题。

α-纤维素又称甲种纤维素，纤维素原料在20℃浸于17.5％或18％的氢氧化钠溶液中经过45分钟后不溶解的部分。溶解的部分是半纤维素。甲种纤维素的聚合度很大。它的含量是人造纤维和造纸工业用纤维素原料的重要指标。

目前提高α-纤维素含量的技术主要包括纸浆的二次蒸煮、高温水解、或对原料先进行酸性水解/蒸汽水解后再蒸煮-漂白的方式，这些技术中的蒸煮设备产出率低，溶解浆的生产成本高，且溶解浆中的α-纤维素含量很难提高到90%以上。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供了一种温和酸性水解和酶解相结合来提高溶解浆中α-纤维素含量的工艺。本发明主要通过温和酸性水解来溶解漂白化学浆中的半纤维素，然后，纯化化学品中的不同酶对漂白化学浆中的部分剩余半纤维素和纤维素进行降解、脱除，得到高α-纤维素含量的溶解浆。

本发明是通过以下措施实现的：

一种溶解浆的纯化工艺，将经过漂白的纸浆进行酸性水解处理，然后经过酶解处理。

优选酸性水解处理所用酸的浓度为0.5-1.0%。

酶解处理中优选纤维素酶的含量为0.1-0.8IU/gpulp，半纤维素酶的含量为1-2IU/gpulp。0.1-0.8IU/gpulp表示每克纸浆中含有0.1-0.8活性国际单位的纤维素酶。

酸性水解处理优选纸浆浓度为10-15%，处理温度为80℃-95℃，处理时间为120分钟。

酶解处理优选纸浆浓度为8-10%，处理温度为30℃-50℃，处理时间为60分钟，PH值为7.0。

酸性水解处理所用酸优选为盐酸。

经过漂白的纸浆优选为化学浆。

经过漂白的纸浆优选为杨木漂白浆或棉杆漂白浆。

如果是对干桨板进行处理，优选将桨板碎解后再进行酸性水解和酶解处理。

本发明的有益效果是：

（1）首先借助于温和酸性水解来溶解漂白化学浆中的半纤维素，然后，使用不同酶对漂白化学浆中的部分剩余半纤维素和纤维素进行降解、脱除，使处理后溶解浆中的α-纤维素含量提高；

（2）采用本发明所述纯化工艺处理漂白化学浆，工艺流程简单，所用化学品清洁环保。

具体实施方式

实施例1：

全世界杨树约有1000余种,我国约有50余种，对于溶解浆生产，杨木有着资源优势，但在传统制浆工艺条件下，漂后纸浆中α-纤维素含量较低，无法达到纺织用浆粕的技术要求。

本试验采用温和酸性水解工艺来减少杨木漂白浆中的聚戊糖含量，酸性水解处理酸采用盐酸，浓度为0.5%，纸浆浓度为10%，处理温度为80℃-95℃，处理时间为120分钟。然后，再进行纤维素酶和木聚糖酶的酶解纯化，纸浆浓度为8%，处理温度为 30℃-50℃，纤维素酶含量为0.1IU/gpulp，半纤维素酶含量为1IU/gpulp，处理时间为60分钟，PH值控制为7.0，得到纯化的杨木溶解浆。

将本发明纯化工艺得到的杨木溶解浆与普通工艺得到的杨木溶解浆、只经过酸解工艺得到的杨木溶解浆、只经过酶解工艺得到的杨木溶解浆的进行纸浆性能对比，检测结果如下表1所示。

表1各种工艺得到的杨木溶解浆的检测结果对比表

项目	白度/%ISO	得率/%	α-纤维素含量/%
				漂白杨木浆	86.5	36.2	83.5
温和酸性水解溶解浆	86.0	33.0	88.5
				酶解溶解浆	86.5	32.0	89.0
本发明工艺溶解浆	89.0	31.0	97.0

表中各项数据显示，杨木漂白浆经本发明工艺纯化后的溶解浆的各项检测指标均比只单纯使用酸解或者酶解的效果要好于预期结果很多，为生产优质化纤产品提供了性能优良的溶解浆。

实施例2：

棉秆作为农业废弃物，资源丰富，纤维素含量约为38%，若能很好的开发利用棉秆制备溶解浆，很有前景。

本试验采用温和酸性水解工艺来减少棉秆漂白浆中的聚戊糖含量，酸性水解处理酸采用盐酸，浓度为1.0%，纸浆浓度为15%，处理温度为80℃-95℃，处理时间为120分钟。然后，再进行纤维素酶和木聚糖酶的酶解纯化，纸浆浓度为10%，处理温度为 30℃-50℃，纤维素酶含量为0.8IU/gpulp，半纤维素酶含量为2IU/gpulp，处理时间为60分钟，PH值为7.0，得到纯化的棉杆溶解浆。

将本发明纯化工艺得到的棉杆溶解浆与普通工艺得到的棉杆溶解浆、只经过酸解工艺得到的棉杆溶解浆、只经过酶解工艺得到的棉杆溶解浆的进行纸浆性能对比，检测结果如下表2所示。

表2各种工艺得到的棉杆溶解浆的检测结果对比表

项目	白度/%ISO	得率/%	α-纤维素含量/%
				漂白棉秆浆	64.5	28.2	74.5
温和酸性水解溶解浆	65.0	24.0	78.5
				酶解溶解浆	65.0	23.5	79
本发明工艺溶解浆	68.0	22.0	93.0

表中的各项数据显示，棉杆漂白浆经本发明工艺纯化后的溶解浆的各项检测指标均比只单纯使用酸解或者酶解的效果要好于预期结果很多，为生产低白度的化纤产品提供了性能优良的溶解浆。

Claims

1.一种溶解浆的纯化工艺，其特征在于将经过漂白的纸浆进行酸性水解处理，然后经过酶解处理；

酸性水解处理所用酸的浓度为0.5-1.0%；

酸性水解处理的纸浆浓度为10-15%，处理温度为80℃-95℃，处理时间为120分钟；

酶解处理中纤维素酶的含量为0.1-0.8IU/gpulp，半纤维素酶的含量为1-2IU/gpulp；

酶解处理的纸浆浓度为8-10%，处理温度为30℃-50℃，处理时间为60分钟，PH值为7.0。

2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于酸性水解处理所用酸为盐酸。

3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于所述经过漂白的纸浆为化学浆。

4.根据权利要求1或3所述的工艺，其特征在于所述经过漂白的纸浆为杨木漂白浆或棉杆漂白浆。

5.根据权利要求1或3所述的工艺，其特征在于将浆板碎解后再进行酸性水解和酶解处理。