CN102605667B

CN102605667B - 一种红豆杉浆粕及其制备方法

Info

Publication number: CN102605667B
Application number: CN201210066144.8A
Authority: CN
Inventors: 张志鸿; 王乐军; 马君志; 秦翠梅; 姜明亮; 王东
Original assignee: Chtc Helon Co ltd
Current assignee: Weifang Xinlong Biomaterials Co ltd
Priority date: 2012-03-13
Filing date: 2012-03-13
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2032-03-13
Also published as: CN102605667A

Abstract

本发明公开了一种红豆杉浆粕及其制备方法，所述红豆杉浆粕是采用红豆杉茎秆为原料，用搓磨分丝机搓丝后，加入氢氧化钾溶液进行预浸，预浸后挤干水分，加入由木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶按5∶1～4的质量比组成的复合酶，在35～50℃浸泡30～40h，再经磨浆后进行碱蒸煮，然后经挤浆、洗料和筛选除杂后，进行全无氯漂白，然后再经酸处理、洗涤、除砂后进行抄造，制得红豆杉浆粕。本发明为红豆杉茎杆提供了一种高附加值的利用途径，拓宽了红豆杉茎杆的应用领域，为红豆杉茎杆制作溶解浆和再生纤维素纤维提供了一种低污染的成熟生产工艺，缓解了目前再生纤维素纤维原料紧缺现象。

Description

一种红豆杉浆粕及其制备方法

技术领域

本发明涉及粘胶纤维技术领域，尤其涉及一种使用红豆杉为原料制备的浆粕及其制备方法。

背景技术

再生纤维素纤维作为一种纺织原料，由于具有质地轻盈、光滑、柔软、舒适等特点，深受消费者的喜爱，再生纤维素纤维原料以棉短绒、木材、竹材、麻材为主。由于近两年棉短绒价格居高不下，缩小了再生纤维素纤维的盈利空间。由于我国森林面积有限，同时造纸也需要大量的木材，而且木材生产周期较长，造成木材资源越来越少；而部分麻材、竹材经过脱胶、脱木素后虽然可直接纺纱，但用麻材、竹材经制浆后再生产再生纤维素纤维环境污染较大。由以上分析可见，再生纤维素纤维用的原料现处于供不应求的局面，而且近几年，随着再生纤维素纤维企业不断新建和扩产，再生纤维素纤维用原料紧缺问题越发严重。

我国红豆杉南北各地均适宜种植，具有喜荫、耐旱、抗寒的特点，在全国各地已有成熟的种植园，如江苏红豆杉生物科技有限公司已建成红豆杉生态园区30000余亩。红豆杉中含紫杉醇，是治疗癌症的良药，紫杉醇在树根和树皮中含量较多，茎杆中含量较少，因此紫杉醇从红豆杉的树根、树皮、树叶中提取后，剩下大量的茎杆弃用。目前红豆杉的茎杆多用来作燃料，利用附加值不高。而红豆杉茎杆中虽然含综纤维素50％左右，但枝条较细，强度较高，按常规的制浆工艺生产难度很大，因此目前并没有被用作再生纤维素纤维的原料使用。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种使用红豆杉为原料制备的红豆杉浆粕，可缓解目前纤维素纤维生产原料短缺问题。

本发明所要解决的第二个技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种使用红豆杉为原料制备红豆杉浆粕的方法。

为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：

一种红豆杉浆粕，所述红豆杉浆粕是采用红豆杉茎秆为原料制备而成的，所述红豆杉浆粕中的甲种纤维素含量≥90wt％，灰分≤0.10wt％，铁分≤20mg/kg，粘度为9.5～16.0mpa.s。

为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：

红豆杉浆粕的制备方法，包括以下步骤：

将去皮的红豆杉切成4～6cm的小段，用搓磨分丝机搓丝后，加入氢氧化钾溶液进行预浸，预浸后挤干水分，加入由木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶按5∶1～4的质量比组成的复合酶，在35～50℃浸泡30～40h，再经磨浆后进行碱蒸煮，然后经挤浆、洗料和筛选除杂后，进行全无氯漂白，然后再经酸处理、洗涤、除砂后进行抄造，制得红豆杉浆粕。

其中，所述预浸时加入相对绝干浆料量为0.6～1.0wt％的氢氧化钾配制成的氢氧化钾溶液，加入量应足以浸湿红豆杉丝料，加热至70℃以上，然后在30～60℃浸泡2～4h。

优选的，所述磨浆时的磨浆浓度为25～30wt％，作为一种改进，采用三段磨浆盘磨浆，其中第一段磨浆盘间隙为0.5mm，第二段磨浆盘间隙为0.3mm，第三段磨浆盘间隙为0.05mm。

优选的，所述碱蒸煮时，加入绝干浆料量的0.01～1wt％的蒸煮助剂绿氧，蒸煮液比1∶2.5～4，用碱率为相对绝干浆料的12～16wt％，蒸煮温度120～155℃，保温40～120min。蒸煮后的浆料中纤维素含量≥90.0wt％，木质素≤1.0wt％，半纤维素≤4.0wt％，粘度10～18mpa.s。

所述挤浆时挤浆机出浆浓度20～30wt％，挤浆是便于更好的洗净通过生物酶处理和蒸煮溶出的木素和半纤等杂质。

作为另一种改进，所述全无氯漂白分三段：一段为过氧化氢碱化漂白段，加入绝干浆料的1～2wt％的氢氧化钠和0.2～1.0wt％的过氧化氢，在50～60℃漂白60～120分钟；二段为过氧乙酸漂白段，加入绝干浆料的0.10～0.50wt％的硫酸镁、0.2～0.8wt％的硅酸钠和2～4wt％的过氧乙酸，在50～60℃漂白30～90min；三段为过氧化氢漂白段，加入绝干浆料的1.0～2.0wt％的氢氧化钠、0.10～0.50wt％的硫酸镁、1.0～1.5wt％的硅酸钠和4～8wt％的过氧化氢，在60～70℃漂白30～90min，所述三段漂白时的浆料浓度为8～10wt％。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明采用红豆杉茎秆为原料生产红豆杉浆粕，为红豆杉茎杆提供了一种高附加值的利用途径，拓宽了红豆杉茎杆的应用领域，缓解了目前再生纤维素纤维的原料紧缺问题。

2、本发明还提供了一种利用红豆杉茎秆为原料生产红豆杉浆粕的生产方法，根据红豆杉茎秆质地硬，制浆难的特点，先将红豆杉茎秆处理为丝状，进行预浸后，再经生物酶处理，大大降低了红豆杉中木质素的含量，不仅减轻了蒸煮难度，而且制备出甲种纤维素含量高、杂质少、适合于制备粘胶纤维的红豆杉浆粕。

3、本发明制备红豆杉浆粕时漂白采用三段全无氯漂白，不仅漂白效果好，对甲种纤维素破坏小，而且漂白沸水中无污染、操作环境好。

具体实施方式

下面结合具体的实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

备料：将去皮的红豆杉切成4cm的小段，用搓磨分丝机搓丝。

预浸：搓丝后加入相对绝干浆料量为0.6wt％的氢氧化钾溶液，加入量应足以浸湿红豆杉丝料，加热至70℃以上，然后在60℃浸泡2h。

生物酶处理：预浸后挤干水分，加入由木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶按5∶1的质量比组成的复合酶，在50℃浸泡30h。

磨浆：磨浆浓度为25wt％，采用三段磨浆盘磨浆，其中第一段磨浆盘间隙为0.5mm，第二段磨浆盘间隙为0.3mm，第三段磨浆盘间隙为0.05mm。

碱蒸煮：加入绝干浆料量的0.01wt％的蒸煮助剂绿氧，蒸煮液比1∶2.5，用碱率为相对绝干浆料的12wt％，蒸煮温度120℃，保温120min。蒸煮后的浆料中甲种纤维素含量92.8wt％，木质素0.08wt％，半纤维素4.0wt％，粘度18.0mpa.s。

挤浆、洗料、筛选除杂：挤浆时挤浆机出浆浓度20wt％。

漂白：采用三段全无氯漂白：一段为过氧化氢碱化漂白段，加入绝干浆料的1wt％的氢氧化钠和1.0wt％的过氧化氢，在50℃漂白60分钟；二段为过氧乙酸漂白段，加入绝干浆料的0.10wt％的硫酸镁、0.2wt％的硅酸钠和4wt％的过氧乙酸，在50℃漂白30min；三段为过氧化氢漂白段，加入绝干浆料的2.0wt％的氢氧化钠、0.50wt％的硫酸镁、1.5wt％的硅酸钠和8wt％的过氧化氢，在60℃漂白30min，所述三段漂白时的浆料浓度为8wt％。

酸处理、洗涤、除砂、抄造：制得甲种纤维素含量90.2wt％，灰分0.10wt％，铁分18mg/kg，粘度为15.8mpa.s，白度84％，吸碱值508％的红豆杉浆粕。

实施例2

备料：将去皮的红豆杉切成6cm的小段，用搓磨分丝机搓丝。

预浸：搓丝后加入相对绝干浆料量为1.0wt％的氢氧化钾溶液，加入量应足以浸湿红豆杉丝料，加热至70℃以上，然后在30℃浸泡4h。

生物酶处理：预浸后挤干水分，加入由木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶按5∶4的质量比组成的复合酶，在35℃浸泡40h。

磨浆：磨浆浓度为30wt％，采用三段磨浆盘磨浆，其中第一段磨浆盘间隙为0.5mm，第二段磨浆盘间隙为0.3mm，第三段磨浆盘间隙为0.05mm。

碱蒸煮：加入绝干浆料量的1wt％的蒸煮助剂绿氧，蒸煮液比1∶4，用碱率为相对绝干浆料的16wt％，蒸煮温度155℃，保温60min。蒸煮后的浆料中甲种纤维素含量92.4wt％，木质素0.8wt％，半纤维素2.8wt％，粘度12.4mpa.s。

挤浆、洗料、筛选除杂：挤浆时挤浆机出浆浓度30wt％。

漂白：采用三段全无氯漂白：一段为过氧化氢碱化漂白段，加入绝干浆料的2wt％的氢氧化钠和0.2wt％的过氧化氢，在60℃漂白120分钟；二段为过氧乙酸漂白段，加入绝干浆料的0.50wt％的硫酸镁、0.8wt％的硅酸钠和2wt％的过氧乙酸，在60℃漂白90min；三段为过氧化氢漂白段，加入绝干浆料的1.0wt％的氢氧化钠、0.10wt％的硫酸镁、1.0wt％的硅酸钠和4wt％的过氧化氢，在70℃漂白90min，所述三段漂白时的浆料浓度为10wt％。

酸处理、洗涤、除砂、抄造：制得甲种纤维素含量91.2wt％，灰分0.08wt％，铁分12mg/kg，粘度为9.5mpa.s，白度85％，吸碱值522％的红豆杉浆粕。

实施例3

备料：将去皮的红豆杉切成5cm的小段，用搓磨分丝机搓丝。

预浸：搓丝后加入相对绝干浆料量为0.8wt％的氢氧化钾溶液，加入量应足以浸湿红豆杉丝料，加热至70℃以上，然后在45℃浸泡3h。

生物酶处理：预浸后挤干水分，加入由木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶按5∶3的质量比组成的复合酶，在40℃浸泡35h。

磨浆：磨浆浓度为28wt％，采用三段磨浆盘磨浆，其中第一段磨浆盘间隙为0.5mm，第二段磨浆盘间隙为0.3mm，第三段磨浆盘间隙为0.05mm。

碱蒸煮：加入绝干浆料量的0.5wt％的蒸煮助剂绿氧，蒸煮液比1∶3，用碱率为相对绝干浆料的14wt％，蒸煮温度140℃，保温100min。蒸煮后的浆料中甲种纤维素含量94.0wt％，木质素0.04wt％，半纤维素2.0wt％，粘度10.0mpa.s。

挤浆、洗料、筛选除杂：挤浆时挤浆机出浆浓度25wt％。

漂白：采用三段全无氯漂白：一段为过氧化氢碱化漂白段，加入绝干浆料的1.5wt％的氢氧化钠和0.6wt％的过氧化氢，在55℃漂白90分钟；二段为过氧乙酸漂白段，加入绝干浆料的0.30wt％的硫酸镁、0.5wt％的硅酸钠和3wt％的过氧乙酸，在55℃漂白60min；三段为过氧化氢漂白段，加入绝干浆料的1.5wt％的氢氧化钠、0.30wt％的硫酸镁、1.2wt％的硅酸钠和6wt％的过氧化氢，在65℃漂白60min，所述三段漂白时的浆料浓度为9wt％。

酸处理、洗涤、除砂、抄造：制得甲种纤维素含量93.0wt％，灰分0.07wt％，铁分13mg/kg，粘度为13.8mpa.s，白度86％，吸碱值546％的红豆杉浆粕。

Claims

1.一种红豆杉浆粕的制备方法，其特征在于所述红豆杉浆粕是采用红豆杉茎秆为原料制备而成的，所述红豆杉浆粕中的甲种纤维素含量≥90wt％，灰分≤0.10wt％，铁分≤20mg/kg，粘度为9.5～16.0mpa.s，包括以下步骤：

将去皮的红豆杉用搓磨分丝机搓丝后，加入氢氧化钾溶液进行预浸，预浸后挤干水分，加入由木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶按5：1～4的质量比组成的复合酶，在35～50℃浸泡30～40h，再经磨浆后进行碱蒸煮，然后经挤浆、洗料和筛选除杂后，进行全无氯漂白，然后再经酸处理、洗涤、除砂后进行抄造，制得红豆杉浆粕；

所述全无氯漂白分三段：一段为过氧化氢碱化漂白段，加入绝干浆料的1～2wt%的氢氧化钠和0.2～1.0wt%的过氧化氢，在50～60℃漂白60～120分钟；二段为过氧乙酸漂白段，加入绝干浆料的0.10～0.50wt%的硫酸镁、0.2～0.8wt%的硅酸钠和2～4wt%的过氧乙酸，在50～60℃漂白30～90min；三段为过氧化氢漂白段，加入绝干浆料的1.0～2.0wt%的氢氧化钠、0.10～0.50wt%的硫酸镁、1.0～1.5wt%的硅酸钠和4～8wt%的过氧化氢，在60～70℃漂白30～90min，所述三段漂白时的浆料浓度为8～10wt%。

2.如权利要求1所述的红豆杉浆粕的制备方法，其特征在于：所述预浸时加入相对绝干浆料量为0.6～1.0wt％的氢氧化钾溶液，加热至70℃以上，然后在30～60℃浸泡2～4h。

3.如权利要求1所述的红豆杉浆粕的制备方法，其特征在于：所述碱蒸煮时，加入绝干浆料量的0.01～1wt％的蒸煮助剂绿氧，用碱率为相对绝干浆料的12～16wt%，蒸煮温度120～155℃，保温40～120min。