CN106633099A - 一种高活性木质素的生产方法 - Google Patents
一种高活性木质素的生产方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106633099A CN106633099A CN201611240031.XA CN201611240031A CN106633099A CN 106633099 A CN106633099 A CN 106633099A CN 201611240031 A CN201611240031 A CN 201611240031A CN 106633099 A CN106633099 A CN 106633099A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- acid
- lignin
- plant fiber
- organic
- fiber material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08H—DERIVATIVES OF NATURAL MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08H6/00—Macromolecular compounds derived from lignin, e.g. tannins, humic acids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Abstract
本发明提供一种高活性木质素的生产方法，所述方法采用有机溶剂或有机溶剂水溶液对植物纤维原料进行预处理，得到经过预处理的植物纤维原料和预处理液；以有机酸水溶液为蒸煮溶剂，并添加催化剂，对预处理后的植物纤维原料进行蒸煮，固液分离，得到蒸煮液和纤维；从得到的蒸煮液中提取木质素。本发明提供的木质素的生产方法木质素提取率高、纯度高、化学结构完整，保留了木质素的高分子性能；采用有机溶剂进行预处理，有效去除了植物纤维原料中的杂质，且预处理用有机溶剂可循环使用，环境友好，生产成本低，利于工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于植物天然成分提取领域，涉及木质素提取领域，尤其涉及一种高活性木质素的生产方法。
背景技术
木质素(Lignin)又被称为木素，是一种复杂、非结晶的三维网状类天然高分子聚合物，主体结构单元为苯丙烷结构，有紫丁香基、愈创木基、对-羟苯基三种基本结构，单体间以C-C键、醚键等形式连接而成。木质素作为一种天然可再生的有机聚合物，广泛存在于树木、草类等植物的茎干中，与纤维素和半纤维素一起构成植物的骨架结构，是自然界中仅次于纤维素的第二大可再生资源。
目前，市场上存在的大部分木质素，一种是木质素磺酸盐，并非植物纤维原料中的原始组分木质素，其为木质素经过改性后的一种衍生物，一般来说是从传统造纸黑液中提取、并经过磺化改性得到，由于造纸过程反应条件剧烈，导致木质素变性严重，高分子活性大大降低，在多个下游领域应用时由于活性低，导致其反应效果不佳，转化率低，应用成本高。
另一种是碱木质素，植物纤维原料中的木质素组分，受碱的作用，发生一定程度的碱性水解，使其溶解度增加，而被抽提出来，得到的木质素称为碱木质素。或者以CO2或酸中和碱法制浆蒸煮废液，也可得到碱木质素。但此类木质素在提取过程中降解严重，分子量低(约为1000～2000)，难以用其进行高分子合成，直接导致其应用领域受限，多应用于较为低端的市场。
CN 102464802A公开了一种木质素的制备方法，所述方法为将植物原料粉碎后，与二甲基亚砜和氯化锂进行混合溶解形成凝胶溶液，将凝胶溶液与乙醇溶液混合后，分离即得。该方法可有效提取木质素，且获得的木质素与天然结构接近，但该方法木质素的提取率底，同时生产过程中有凝胶态产生，在工业生产中难以处理。
CN 102864672A公开了一种提取木质素的方法，所述方法为：a.将木粉和有机溶剂加入离子液体中进行反应；b.向反应后的液体中加入热的蒸馏水进行纤维素再生；c.对经过纤维素再生的液体过滤分离得到滤液，蒸馏滤液，分离出有机溶剂和水，得到离子液体；d.将步骤c得到的离子液体溶解在丙酮中，析出木质素；e.对步骤d所得液体进行分离得到粗木质素。该方法得到的木质素纯度较高，但提取工艺中需要用到离子液体，离子液体的价格昂贵，导致该方法成本高，难以运用到工业化生产。
因此，研究一种提取率高、产品纯度高、化学结构完整且生产成本低，利于工业化生产的木质素生产方法十分重要。
发明内容
针对现有技术木质素生产工艺中木质素提取率低、成本高以及难以运用到工业化生产等问题，本发明提供了一种高活性木质素的生产方法，所述方法采用有机溶剂对植物纤维原料进行预处理，得到经过预处理的植物纤维原料和预处理液；以有机酸水溶液为蒸煮溶剂，并添加催化剂，对预处理后的植物纤维原料进行蒸煮，固液分离，得到蒸煮液和纤维；从得到的蒸煮液中提取木质素。本方法与现有技术相比木质素提取率高、纯度高、化学结构完整且成本低，利于工业化生产。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种高活性木质素的生产方法，所述方法包括以下步骤：
(1)采用有机溶剂对植物纤维原料进行预处理，得到经过预处理的植物纤维原料和预处理液；
(2)以有机酸或有机酸水溶液为蒸煮溶剂，并添加催化剂，对步骤(1)预处理后的植物纤维原料进行蒸煮，固液分离，得到蒸煮液和纤维；
(3)从步骤(2)得到的蒸煮液中提取木质素。
以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述有机溶剂为苯类溶剂、醇类溶剂、酮类溶剂或有机酸类溶剂中的任意一种或至少两种的组合物，所述组合典型但非限制性实例有：苯类溶剂与醇类溶剂的组合、苯类溶剂与酮类溶剂的组合、苯类溶剂与有机酸类溶剂的组合、醇类溶剂与酮类溶剂的组合、醇类溶剂与有机酸类溶剂的组合、酮类溶剂与有机酸类溶剂的组合或醇类溶剂、苯类溶剂和有机酸类溶剂的组合等。
优选地，所述苯类溶剂为苯、甲苯、乙苯、正丙苯、异丙苯、对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯或均三甲苯中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有，苯和甲苯的组合、苯和乙苯的组合、甲苯和乙苯的组合、甲苯和对二甲苯的组合、正丙苯和异丙苯的组合、对二甲苯和间二甲苯的组合、邻二甲苯和对二甲苯的组合、甲苯和均三甲苯的组合或甲苯、邻二甲苯和均三基本的组合等。
优选地，所述醇类溶剂包括为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正己醇、环己醇、正辛醇、苯甲醇或苯乙醇中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：甲醇和乙醇的组合、甲醇和正丙醇的组合、乙醇和正丁醇的组合、正己醇和环己醇的组合、乙醇和苯甲醇的组合、乙醇和正辛醇的组合、苯甲醇和苯乙醇或甲醇、乙醇和丙醇的组合等。
优选地，所述有机酸类溶剂为甲酸、乙酸、乙二酸、丙酸、丙二酸、正丁酸、异丁酸、苯甲酸或苯乙酸中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：甲酸和乙酸的组合、乙酸和乙二酸的组合、乙酸和丙酸的组合、丙酸和丙二酸的组合、乙酸和正丁酸的组合、乙酸和异丁酸的组合、甲酸和苯甲酸额组合、乙酸和苯乙酸的组合、苯甲酸和苯乙酸或甲酸、乙酸和苯甲酸的组合等。
优选地，所述醇类溶剂、酮类溶剂、有机酸类溶剂为醇类溶剂、酮类溶剂、有机酸类溶剂的水溶液，所述醇类溶剂、酮类溶剂、有机酸类溶剂水溶液的浓度为20～100％，不含100％，如20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或95％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，进一步优选为60～100％，不含100％。
优选地，步骤(1)所述有机溶剂为苯-乙醇混合物。
优选地，所述苯-乙醇混合物中苯与乙醇的体积比为(0.2～5):1，如0.2:1、0.5:1、0.8:1、1:1、1.5:1、2:1、2.5:1、3:1、3.5:1、4:1、4.5:1或5:1等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为(1～5):1。
使用有机溶剂对植物纤维原料进行预处理，可有效去除植物纤维原料中脂肪、脂肪酸、树脂、萜烯、色素等杂质，提高生产出的木质素的纯度。同时，与以往的碱法预处理相比，有机溶剂预处理的条件温和，可减少木质素的降解，提高木质素产品的分子量，保持其高分子特性，同时产品分子量区间集中。而且有机溶剂预处理后，易于回收再利用，环境友好，且降低了生产成本。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述植物纤维原料为绝干植物纤维原料。
优选地，步骤(1)所述有机溶剂的用量为绝干植物纤维原料质量的1～30倍，如1倍、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、15倍、20倍、25倍或30倍等，优选为2～20倍。
优选地，步骤(1)所述预处理的方法为渗滤、浸渍、蒸煮或洗涤中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：渗滤和浸渍、浸渍和蒸煮、浸渍和洗涤、蒸煮和洗涤或浸渍、蒸煮和洗涤等，进一步优选为浸渍。
优选地，步骤(1)所述预处理的压力为0.5×105～3×105Pa，如0.5×105Pa、1×105Pa、1.5×105Pa、2×105Pa、2.5×105Pa或3×105Pa等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，进一步优选为1×105～2×105Pa。
优选地，步骤(1)所述预处理的温度为50～200℃，如50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、90℃、100℃、120℃、150℃、180℃、190℃或200℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，进一步优选为70～200℃。
优选地，步骤(1)所述预处理的时间为10～600min，如10min、15min、20min、25min、30min、60min、90min、120min、150min、180min、240min、300min、360min、420min、480min、540min或600min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，进一步优选为30～300min。
优选地，对步骤(1)中所述预处理液进行减压浓缩，回收有机溶剂。
优选地，所述蒸发浓缩的压力为0.1×105～1.0×105Pa，如0.1×105Pa、0.2×105Pa、0.3×105Pa、0.4×105Pa、0.5×105Pa、0.6×105Pa、0.7×105Pa、0.8×105Pa或0.9×105Pa等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，进一步优选为0.1×105～0.7×105Pa，特别优选为0.1×105Pa。
优选地，所述蒸发浓缩的温度为30～150℃，如30℃、40℃、50℃、60℃、80℃、100℃、120℃、130℃、140℃或150℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，进一步优选为50～100℃，特别优选为70℃。
作为本发明优选的技术方案，从步骤(1)得到的预处理液中提取溶解于有机溶剂中的木质素。
优选地，对步骤(1)得到的预处理液进行蒸发浓缩，得到浓缩液，浓缩液加入到蒸馏水中，同时充分搅拌，之后静置沉析，固液分离得到木质素。
优选地，蒸发浓缩的倍数为1～30倍，如1倍、2倍、5倍、8倍、10倍、12倍、15倍、18倍、20倍、22倍、25倍、28倍或30倍等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，进一步优选为2～15倍。
优选地，所述蒸馏水的用量为浓缩液总质量的0.5～20倍，如0.5倍、1倍、1.5倍、2倍、5倍、8倍、10倍、12倍、15倍、18倍或20倍等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，进一步优选为3～15倍。
优选地，所述静置沉析的时间为0～120min，如1min、5min、10min、15min、30min、45min、60min、75min、90min或120min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，进一步优选为0～30min。
优选地，将所述浓缩液加入到所述蒸馏水中同时对其进行搅拌，所述搅拌的转速为30～300r/min，如30r/min、40r/min、50r/min、80r/min、100r/min、150r/min、200r/min、250r/min、280r/min、290r/min或300r/min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，对所述木质素进行洗涤，洗净后干燥得到木质素成品。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)中所述植物纤维原料为粉碎化后经过目数为≥30目的筛网筛选后留下的植物纤维原料，如40目、60目、80目、100目、200目、500目、600目或800目等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选木本类植物纤维原料或/和禾本类植物纤维原料。
优选地，所述木本类植物纤维原料选自硬木、软木或灌木中的任意一种或者至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：硬木和软木的组合、硬木和灌木的组合、软木和灌木的组合或硬木、软木和灌木的组合等。
优选地，所述禾本类植物纤维原料选自甘蔗渣、竹、稻草、麦秸、玉米杆或芦苇中的任意一种或者至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：甘蔗渣和竹的组合、稻草和麦秆的组合、玉米杆和芦苇的组合或甘蔗渣、麦秆和玉米杆的组合等。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)中所述催化剂为无机酸和/或过氧化氢。
优选地，所述催化剂的质量是绝干植物纤维原料的质量的0.01～10％，如0.01％、0.05％、0.1％、0.2％、0.5％、0.8％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％或10％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，进一步优选为2～10％。
优选地，所述无机酸为盐酸、硝酸或硫酸中的任意一种或者至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：盐酸和硝酸的组合、盐酸和硫酸的组合、硫酸和盐酸的组合或盐酸、硝酸和硫酸的组合，进一步优选为盐酸。
优选地，步骤(2)所述有机酸水溶液的总质量为绝干植物纤维原料的质量的2～20倍，如2倍、3倍、4倍、5倍、8倍、10倍、12倍、15倍、18倍、19倍或20倍等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，进一步优选为2～15倍。
优选地，步骤(2)中所述有机酸水溶液的浓度为10～100wt％，不含100wt％，如10wt％、20wt％、30wt％、40wt％、50wt％、60wt％、70wt％、80wt％、90wt％、或99wt％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，进一步优选为60～98wt％。
优选地，步骤(2)中所述有机酸为甲酸、乙酸、乙二酸、丙酸、丙二酸、正丁酸、异丁酸、苯甲酸或苯乙酸中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：甲酸和乙酸的组合、乙酸和乙二酸的组合、乙酸和丙酸的组合、丙酸和丙二酸的组合、乙酸和正丁酸的组合、乙酸和异丁酸的组合、甲酸和苯甲酸额组合、乙酸和苯乙酸的组合、苯甲酸和苯乙酸或甲酸、乙酸和苯甲酸的组合等，优选为乙酸和正丁酸的混合酸或乙酸和异丁酸的混合酸。
优选地，步骤(2)所述蒸煮过程中添加聚丙烯酸作为蒸煮助剂。
优选地，所述聚丙烯酸的添加量占有机酸水溶液和聚丙烯酸总质量的0.1～10％，如0.1％、0.2％、0.5％、0.8％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％或10％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，进一步优选为1～5％。
优选地，步骤(2)中所述有机酸水溶液为乙酸和正丁酸的混合酸水溶液，在该混合酸水溶液中，以有机酸水溶液的质量为100wt％计，乙酸的含量为60～98％，正丁酸的含量为1～40％，余量为水；乙酸的含量可以是60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或98％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；正丁酸的含量可以是15％、10％、15％、20％、25％、30％、35％或40％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)中所述有机酸水溶液为乙酸和异丁酸的混合酸水溶液，在该混合酸水溶液中，以有机酸水溶液的质量为100wt％计，乙酸的含量为60～98％，异丁酸的含量为1～40％，余量为水；乙酸的含量可以是60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或98％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；异丁酸的含量可以是15％、10％、15％、20％、25％、30％、35％或40％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)蒸煮过程添加聚丙烯酸作为蒸煮助剂，无机酸催化剂的质量是绝干植物纤维原料的质量的2～10％，有机酸水溶液为乙酸和正丁酸的混合酸水溶液，以有机酸水溶液和聚丙烯酸的质量之和为100wt％计，乙酸的含量为68～97％，正丁酸含量为1～30％，聚丙烯酸的含量为1～5％，余量为水。
无机酸催化剂的质量可以是绝干植物纤维原料的质量的2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％或10％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；乙酸的含量可以是68％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或97％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；正丁酸的含量可以是1％、2％、5％、8％、10％、15％、20％、22％、25％、28％或30％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；聚丙烯酸的含量可以是1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％或5％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)蒸煮过程添加聚丙烯酸作为蒸煮助剂，无机酸催化剂的质量是绝干植物纤维原料的质量的2～10％，有机酸水溶液为乙酸和异丁酸的混合酸水溶液，以有机酸水溶液和聚丙烯酸的质量之和为100wt％计，乙酸的含量为68～97％，异丁酸含量为1～30％，聚丙烯酸的含量为1～5％，余量为水。
无机酸催化剂的质量可以是绝干植物纤维原料的质量的2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％或10％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；乙酸的含量可以是68％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或97％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；异丁酸的含量可以是1％、2％、5％、8％、10％、15％、20％、22％、25％、28％或30％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；聚丙烯酸的含量可以是1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％或5％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述蒸煮的温度为70～200℃，如70℃、75℃、80℃、90℃、100℃、120℃、150℃、180℃、190℃或200℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为90～150℃。
优选地，步骤(2)所述蒸煮的时间为10～600min，如10min、15min、20min、25min、30min、60min、90min、120min、150min、180min、240min、300min、360min、420min、480min、540min或600min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，进一步优选为50～300min。
优选地，步骤(2)所述蒸煮的压力为0.5×105～3×105Pa，如0.5×105Pa、1×105Pa、1.5×105Pa、2×105Pa、2.5×105Pa或3×105Pa等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，进一步优选为1×105～2×105Pa。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述固液分离方法为过滤、沉降、蒸发或离心中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：过滤和沉降的组合、过滤和离心的组合、过滤和蒸发的组合或过滤、离心和沉降的组合等，进一步优选为过滤。
优选地，对步骤(2)中得到的纤维使用有机酸洗涤，再用水洗涤，收集所述有机酸洗涤和所述水洗涤产生的洗涤液。
优选地，所述有机酸洗涤使用的有机酸为甲酸、乙酸、乙二酸、丙酸、丙二酸、正丁酸、异丁酸、苯甲酸或苯乙酸中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：甲酸和乙酸的组合、乙酸和乙二酸的组合、乙酸和丙酸的组合、丙酸和丙二酸的组合、乙酸和正丁酸的组合、乙酸和异丁酸的组合、甲酸和苯甲酸额组合、乙酸和苯乙酸的组合、苯甲酸和苯乙酸或甲酸、乙酸和苯甲酸的组合等。
优选地，所述洗涤用的有机酸质量和水的质量均独立地为绝干植物纤维原料质量的0.5～20倍，如0.5倍、0.8倍、1倍、2倍、5倍、8倍、10倍、15倍或20倍等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，洗涤次数均独立地为1～20次，如1次、2次、5次、8次、10次、15次或20次等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(3)所述从步骤(2)得到的蒸煮液中提取木质素包括以下步骤：对步骤(2)得到的蒸煮液进行蒸发浓缩，得到浓缩液，浓缩液加入到蒸馏水中，静置沉析，固液分离得到木质素。
优选地，步骤(2)得到的蒸煮液蒸发浓缩前与所述有机酸洗涤液充分混合；优选地，所述蒸发浓缩的压力为0.1×105～1.0×105Pa，如0.1×105Pa、0.2×105Pa、0.3×105Pa、0.4×105Pa、0.5×105Pa、0.6×105Pa、0.7×105Pa、0.8×105Pa或0.9×105Pa等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，进一步优选为0.1×105～0.7×105Pa，特别优选为0.1×105Pa。
优选地，所述蒸发浓缩的温度为65～200℃，如65℃、70℃、75℃、80℃、90℃、100℃、120℃、150℃、180℃或200℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，进一步优选为50～100℃。
优选地，蒸发浓缩的倍数为1～30倍，如1倍、2倍、5倍、8倍、10倍、12倍、15倍、18倍、20倍、22倍、25倍、28倍或30倍等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，进一步优选为2～15倍。
优选地，所述蒸馏水的用量为浓缩液总质量的0.5～20倍，如0.5倍、1倍、1.5倍、2倍、5倍、8倍、10倍、12倍、15倍、18倍或20倍等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，进一步优选为3～15倍。
优选地，所述静置沉析的时间为0～120min，如1min、5min、10min、15min、30min、45min、60min、75min、90min或120min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，进一步优选为0～30min。
优选地，将所述浓缩液加入到所述蒸馏水中同时对其进行搅拌，所述搅拌的转速为30～300r/min，如30r/min、40r/min、50r/min、80r/min、100r/min、150r/min、200r/min、250r/min、280r/min、290r/min或300r/min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，对所述木质素进行洗涤，洗净后干燥得到木质素成品。
作为本发明优选的技术方案，所述方法包括以下步骤：
(1)使用绝干植物纤维原料1～30倍的有机溶剂，在压力0.5×105～3×105Pa，温度为50～200℃下，对植物纤维原料预处理10～600min；对预处理后得到的预处理液在0.1×105～1.0×105Pa的压力以及30～150℃的温度下，减压浓缩回收有机溶剂；
(2)以总质量为绝干植物纤维原料的质量的2～20倍的有机酸水溶液(浓度20～100wt％)作为蒸煮剂，有机酸水溶液和聚丙烯酸总质量的0.1～10％的聚丙烯酸作为添加剂，绝干植物纤维原料的质量的0.01～10％的无机酸作为催化剂，在0.5×105～3×105Pa的压力以及70～200℃的温度下蒸煮10～600min，过滤，得到蒸煮液；
(3)对过滤后得到的纤维使用为绝干植物纤维原料质量的0.5～20倍的有机酸洗涤1～20次，再用为绝干植物纤维原料质量的0.5～20倍的水洗涤1～20次，收集所述有机酸洗涤和所述水洗涤产生的洗涤液；将过滤后的蒸煮液与所述有机酸洗涤液充分混合，再对混合液在压力P为0.7×105Pa≤P＜1×105Pa的压力以及65～200℃的温度下进行蒸发浓缩，得到浓缩液；将浓缩液加入到浓缩液总质量0.5～20倍的蒸馏水中，搅拌，静置沉析，过滤得到木质素；对所述木质素进行洗涤，干燥，得到木质素成品。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提供的木质素的生产方法，采用有机溶剂进行预处理，可有效去除植物纤维原料中脂肪、脂肪酸、树脂、萜烯、色素等杂质，提高生产出的木质素的纯度，且预处理用有机溶剂可循环使用，环境友好；
(2)本发明提供的木质素的生产方法木质素提取率在80％左右，最高可达88％，生产出的木质素纯度在90％左右，最高达93％，化学结构完整，保留了木质素的高分子性能；
(3)本发明提供的木质素的生产方法成本低，利于工业化生产。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。
本发明提供了一种高活性木质素的生产方法，所述方法包括以下步骤：
(1)采用有机溶剂对植物纤维原料进行预处理，得到经过预处理的植物纤维原料和预处理液；
(2)以有机酸或有机酸水溶液为蒸煮溶剂，并添加催化剂，对步骤(1)预处理后的植物纤维原料进行蒸煮，固液分离，得到蒸煮液和纤维；
(3)从步骤(2)得到的蒸煮液中提取木质素。
以下为本发明典型但非限制性实施例：
实施例1
实施例提供了一种高活性木质素的生产方法，所述方法包括以下步骤：
(1)使用绝干植物纤维原料10倍的苯-乙醇混合物，其中苯与乙醇的体积比为2:1，在压力1×105Pa，温度为80℃下，对粉碎化后经过目数为30目的筛网筛选后留下的50g甘蔗渣(水分含量12％)预处理50min；对预处理后得到的预处理液在0.8×105Pa的压力以及70℃的温度下，减压浓缩回收苯-乙醇混合物；
(2)以总质量为绝干植物纤维原料的质量的12倍的乙酸水溶液(浓度95wt％)作为蒸煮剂，绝干植物纤维原料的质量的4％的盐酸作为催化剂，在1×105Pa的压力以及100℃的温度下蒸煮180min，过滤，得到蒸煮液；
(3)对过滤后得到的纤维使用为绝干植物纤维原料质量的10倍的有机酸洗涤10次，再用为绝干植物纤维原料质量的10倍的水洗涤10次，收集所述有机酸洗涤和所述水洗涤产生的洗涤液；将过滤后的蒸煮液与所述有机酸洗涤液充分混合，再对混合液在压力0.8×105Pa的压力以及65℃的温度下进行蒸发浓缩1倍，得到浓缩液；将浓缩液加入到浓缩液总质量10倍的蒸馏水中，搅拌，静置沉析30min，过滤得到木质素；对所述木质素进行洗涤，干燥，得到木质素成品。
制备得到的木质素的提取率为77％，纯度为92％，分子质量分散系数为1.35。
实施例2
实施例提供了一种高活性木质素的生产方法，所述方法包括以下步骤：
(1)使用绝干植物纤维原料15倍的苯-乙醇混合物，其中苯与乙醇的体积比为0.2:1，在压力1.5×105Pa，温度为70℃下，对粉碎化后经过目数为40目的筛网筛选后留下的50g甘蔗渣(水分含量12％)预处理120min；对预处理后得到的预处理液在0.8×105Pa的压力以及70℃的温度下，减压浓缩回收苯-乙醇混合物；
(2)以总质量为绝干植物纤维原料的质量的15倍的乙酸和正丁酸混合酸的水溶液(浓度90wt％)作为蒸煮剂，其中乙酸含量为65％，正丁酸含量为24％，有机酸水溶液和聚丙烯酸总质量的1％的聚丙烯酸作为添加剂，绝干植物纤维原料的质量的3％的盐酸作为催化剂，在1.5×105Pa的压力以及120℃的温度下蒸煮240min，过滤，得到蒸煮液；
(3)对过滤后得到的纤维使用为绝干植物纤维原料质量的5倍的有机酸洗涤5次，再用为绝干植物纤维原料质量的5倍的水洗涤5次，收集所述有机酸洗涤和所述水洗涤产生的洗涤液；将过滤后的蒸煮液与所述有机酸洗涤液充分混合，再对混合液在压力0.8×105Pa的压力以及80℃的温度下进行蒸发浓缩15倍，得到浓缩液；将浓缩液加入到浓缩液总质量15倍的蒸馏水中，搅拌，静置沉析30min，过滤得到木质素；对所述木质素进行洗涤，干燥，得到木质素成品。
制备得到的木质素的提取率为82％，纯度为93％，分子质量分散系数为1.42。
实施例3
实施例提供了一种高活性木质素的生产方法，所述方法包括以下步骤：
(1)使用绝干植物纤维原料20倍的苯-乙醇混合物，其中苯与乙醇的体积比为5:1，在压力2×105Pa，温度为90℃下，对粉碎化后经过目数为60目的筛网筛选后留下的50g甘蔗渣(水分含量12％)预处理180min；对预处理后得到的预处理液在0.8×105Pa的压力以及70℃的温度下，减压浓缩回收苯-乙醇混合物；
(2)以总质量为绝干植物纤维原料的质量的20倍的乙酸和异丁酸混合酸的水溶液(浓度90wt％)作为蒸煮剂，其中乙酸含量为70％，正丁酸含量为15％，有机酸水溶液和聚丙烯酸总质量的5％的聚丙烯酸作为添加剂，绝干植物纤维原料的质量的5％的盐酸作为催化剂，在2×105Pa的压力以及150℃的温度下蒸煮300min，过滤，得到蒸煮液；
(3)对过滤后得到的纤维使用为绝干植物纤维原料质量的15倍的有机酸洗涤15次，再用为绝干植物纤维原料质量的15倍的水洗涤15次，收集所述有机酸洗涤和所述水洗涤产生的洗涤液；将过滤后的蒸煮液与所述有机酸洗涤液充分混合，再对混合液在压力0.1×105Pa的压力以及80℃的温度下进行蒸发浓缩20倍，得到浓缩液；将浓缩液加入到浓缩液总质量20倍的蒸馏水中，搅拌，静置沉析90min，过滤得到木质素；对所述木质素进行洗涤，干燥，得到木质素成品。
制备得到的木质素的提取率为87％，纯度为91％，分子质量分散系数为1.42。
实施例4
实施例提供了一种高活性木质素的生产方法，所述方法包括以下步骤：
(1)使用绝干植物纤维原料10倍的苯-乙醇混合物，其中苯与乙醇的体积比为2:1，在压力1×105Pa，温度为80℃下，对粉碎化后经过目数为30目的筛网筛选后留下的50g甘蔗渣(水分含量12％)预处理50min；对预处理后得到的预处理液在0.8×105Pa的压力以及70℃的温度下，减压浓缩回收苯-乙醇混合物；对得到的预处理液在压力0.8×105Pa的压力以及50℃的温度下进行蒸发浓缩1倍，得到浓缩液；将浓缩液加入到浓缩液总质量10倍的蒸馏水中，搅拌，静置沉析30min，过滤得到木质素；对所述木质素进行洗涤，干燥，得到木质素成品；
(2)以总质量为绝干植物纤维原料的质量的12倍的乙酸水溶液(浓度95wt％)作为蒸煮剂，绝干植物纤维原料的质量的4％的盐酸作为催化剂，在1×105Pa的压力以及100℃的温度下蒸煮180min，过滤，得到蒸煮液；
(3)对过滤后得到的纤维使用为绝干植物纤维原料质量的10倍的有机酸洗涤10次，再用为绝干植物纤维原料质量的10倍的水洗涤10次，收集所述有机酸洗涤和所述水洗涤产生的洗涤液；将过滤后的蒸煮液与所述有机酸洗涤液充分混合，再对混合液在压力0.8×105Pa的压力以及50℃的温度下进行蒸发浓缩5倍，得到浓缩液；将浓缩液加入到浓缩液总质量10倍的蒸馏水中，搅拌，静置沉析30min，过滤得到木质素；对所述木质素进行洗涤，干燥，得到木质素成品。
制备得到的木质素的提取率为78％，纯度为92％，分子质量分散系数为1.35。
实施例5
实施例提供了一种高活性木质素的生产方法，所述方法包括以下步骤：
(1)使用绝干植物纤维原料15倍的苯-乙醇混合物，其中苯与乙醇的体积比为0.2:1，在压力1.5×105Pa，温度为70℃下，对粉碎化后经过目数为40目的筛网筛选后留下的50g甘蔗渣(水分含量12％)预处理120min；对预处理后得到的预处理液在0.8×105Pa的压力以及70℃的温度下，减压浓缩回收苯-乙醇混合物；对得到的预处理液在压力0.8×105Pa的压力以及80℃的温度下进行蒸发浓缩15倍，得到浓缩液；将浓缩液加入到浓缩液总质量15倍的蒸馏水中，搅拌，静置沉析60min，过滤得到木质素；对所述木质素进行洗涤，干燥，得到木质素成品；
(2)以总质量为绝干植物纤维原料的质量的15倍的乙酸和正丁酸混合酸的水溶液(浓度90wt％)作为蒸煮剂，其中乙酸含量为65％，正丁酸含量为24％，有机酸水溶液和聚丙烯酸总质量的1％的聚丙烯酸作为添加剂，绝干植物纤维原料的质量的3％的盐酸作为催化剂，在1.5×105Pa的压力以及120℃的温度下蒸煮240min，过滤，得到蒸煮液；
(3)对过滤后得到的纤维使用为绝干植物纤维原料质量的5倍的有机酸洗涤5次，再用为绝干植物纤维原料质量的5倍的水洗涤5次，收集所述有机酸洗涤和所述水洗涤产生的洗涤液；将过滤后的蒸煮液与所述有机酸洗涤液充分混合，再对混合液在压力0.8×105Pa的压力以及80℃的温度下进行蒸发浓缩15倍，得到浓缩液；将浓缩液加入到浓缩液总质量15倍的蒸馏水中，搅拌，静置沉析30min，过滤得到木质素；对所述木质素进行洗涤，干燥，得到木质素成品。
制备得到的木质素的提取率为83％，纯度为93％，分子质量分散系数为1.42。
实施例6
实施例提供了一种高活性木质素的生产方法，所述方法包括以下步骤：
(1)使用绝干植物纤维原料20倍的苯-乙醇混合物，其中苯与乙醇的体积比为5:1，在压力2×105Pa，温度为90℃下，对粉碎化后经过目数为60目的筛网筛选后留下的50g甘蔗渣(水分含量12％)预处理180min；对预处理后得到的预处理液在0.8×105Pa的压力以及70℃的温度下，减压浓缩回收苯-乙醇混合物；在压力0.1×105Pa的压力以及80℃的温度下进行蒸发浓缩10倍，得到浓缩液；将浓缩液加入到浓缩液总质量20倍的蒸馏水中，搅拌，静置沉析90min，过滤得到木质素；对所述木质素进行洗涤，干燥，得到木质素成品；
(2)以总质量为绝干植物纤维原料的质量的20倍的乙酸和异丁酸混合酸的水溶液(浓度90wt％)作为蒸煮剂，其中乙酸含量为70％，正丁酸含量为15％，有机酸水溶液和聚丙烯酸总质量的5％的聚丙烯酸作为添加剂，绝干植物纤维原料的质量的5％的盐酸作为催化剂，在2×105Pa的压力以及150℃的温度下蒸煮300min，过滤，得到蒸煮液；
(3)对过滤后得到的纤维使用为绝干植物纤维原料质量的15倍的有机酸洗涤15次，再用为绝干植物纤维原料质量的15倍的水洗涤15次，收集所述有机酸洗涤和所述水洗涤产生的洗涤液；将过滤后的蒸煮液与所述有机酸洗涤液充分混合，再对混合液在压力0.1×105Pa的压力以及80℃的温度下进行蒸发浓缩20倍，得到浓缩液；将浓缩液加入到浓缩液总质量20倍的蒸馏水中，搅拌，静置沉析90min，过滤得到木质素；对所述木质素进行洗涤，干燥，得到木质素成品。
制备得到的木质素的提取率为88％，纯度为91％，分子质量分散系数为1.42。
实施例7
实施例提供了一种高活性木质素的生产方法，所述方法包括以下步骤：
(1)使用绝干植物纤维原料25倍的乙酸水溶液，其中乙酸的浓度为80wt％，在压力1×105Pa，温度为100℃下，对粉碎化后经过目数为100目的筛网筛选后留下的100g麦秆预处理240min；对预处理后得到的预处理液在0.7×105Pa的压力以及100℃的温度下，减压浓缩回收乙酸溶液；对于处理液在压力0.8×105Pa的压力以及80℃的温度下进行蒸发浓缩10倍，得到浓缩液；将浓缩液加入到浓缩液总质量20倍的蒸馏水中，搅拌，静置沉析10min，过滤得到木质素；对所述木质素进行洗涤，干燥，得到木质素成品；
(2)以总质量为绝干植物纤维原料的质量的10倍的乙酸水溶液(浓度95wt％)作为蒸煮剂，有机酸水溶液和聚丙烯酸总质量的0.5％的聚丙烯酸作为添加剂，绝干植物纤维原料的质量的0.5％的硫酸作为催化剂，在1×105Pa的压力以及100℃的温度下蒸煮360min，过滤，得到蒸煮液；
(3)对过滤后得到的纤维使用为绝干植物纤维原料质量的20倍的有机酸洗涤20次，再用为绝干植物纤维原料质量的20倍的水洗涤20次，收集所述有机酸洗涤和所述水洗涤产生的洗涤液；将过滤后的蒸煮液与所述有机酸洗涤液充分混合，再对混合液在压力0.8×105Pa的压力以及80℃的温度下进行蒸发浓缩15倍，得到浓缩液；将浓缩液加入到浓缩液总质量20倍的蒸馏水中，搅拌，静置沉析10min，过滤得到木质素；对所述木质素进行洗涤，干燥，得到木质素成品。
制备得到的木质素的提取率为74％，纯度为88％，分子质量分散系数为1.40。
实施例8
实施例提供了一种高活性木质素的生产方法，所述方法包括以下步骤：
(1)使用绝干植物纤维原料30倍的乙酸水溶液，其中乙酸的浓度为85wt％，在压力1×105Pa，温度为100℃下，对粉碎化后经过目数为200目的筛网筛选后留下的100g麦秆预处理300min；对预处理后得到的预处理液在0.7×105Pa的压力以及100℃的温度下，减压浓缩回收乙酸溶液；对预处理液在压力0.8×105Pa的压力以及150℃的温度下进行蒸发浓缩30倍，得到浓缩液；将浓缩液加入到浓缩液总质量20倍的蒸馏水中，搅拌，静置沉析15min，过滤得到木质素；对所述木质素进行洗涤，干燥，得到木质素成品；
(2)以总质量为绝干植物纤维原料的质量的5倍的乙酸和正丁酸混合酸的水溶液(浓度95wt％)作为蒸煮剂，其中乙酸含量为80％，正丁酸含量为14.9％，有机酸水溶液和聚丙烯酸总质量的0.1％的聚丙烯酸作为添加剂，绝干植物纤维原料的质量的0.1％的硝酸作为催化剂，在1×105Pa的压力以及100℃的温度下蒸煮420min，过滤，得到蒸煮液；
(3)对过滤后得到的纤维使用为绝干植物纤维原料质量的15倍的有机酸洗涤15次，再用为绝干植物纤维原料质量的15倍的水洗涤15次，收集所述有机酸洗涤和所述水洗涤产生的洗涤液；将过滤后的蒸煮液与所述有机酸洗涤液充分混合，再对混合液在压力0.8×105Pa的压力以及200℃的温度下进行蒸发浓缩30倍，得到浓缩液；将浓缩液加入到浓缩液总质量20倍的蒸馏水中，搅拌，静置沉析15min，过滤得到木质素；对所述木质素进行洗涤，干燥，得到木质素成品。
制备得到的木质素的提取率为78％，纯度为87％，分子质量分散系数为1.41。
实施例9
实施例提供了一种高活性木质素的生产方法，所述方法包括以下步骤：
(1)使用绝干植物纤维原料10倍的丙酮，在压力1×105Pa，温度为50℃下，对粉碎化后经过目数为30目的筛网筛选后留下的100g玉米杆预处理30min；对预处理后得到的预处理液在0.9×105Pa的压力以及40℃的温度下，减压浓缩回收丙酮；对预处理液在压力0.8×105Pa的压力以及60℃的温度下进行蒸发浓缩5倍，得到浓缩液；将浓缩液加入到浓缩液总质量10倍的蒸馏水中，搅拌，静置沉析，过滤得到木质素；对所述木质素进行洗涤，干燥，得到木质素成品；
(2)以总质量为绝干植物纤维原料的质量的15倍的乙酸作为蒸煮剂，有机酸水溶液和聚丙烯酸总质量的5％的聚丙烯酸作为添加剂，绝干植物纤维原料的质量的5％的盐酸作为催化剂，在1×105Pa的压力以及90℃的温度下蒸煮480min，过滤，得到蒸煮液；
(3)对过滤后得到的纤维使用为绝干植物纤维原料质量的10倍的有机酸洗涤10次，再用为绝干植物纤维原料质量的10倍的水洗涤10次，收集所述有机酸洗涤和所述水洗涤产生的洗涤液；将过滤后的蒸煮液与所述有机酸洗涤液充分混合，再对混合液在压力0.8×105Pa的压力以及60℃的温度下进行蒸发浓缩10倍，得到浓缩液；将浓缩液加入到浓缩液总质量10倍的蒸馏水中，搅拌，静置沉析，过滤得到木质素；对所述木质素进行洗涤，干燥，得到木质素成品。
制备得到的木质素的提取率为77％，纯度为89％，分子质量分散系数为1.45。
实施例10
实施例提供了一种高活性木质素的生产方法，所述方法包括以下步骤：
(1)使用绝干植物纤维原料10倍的甲苯，在压力1×105Pa，温度为80℃下，对粉碎化后经过目数为30目的筛网筛选后留下的100g硬木预处理420min；对预处理后得到的预处理液在0.8×105Pa的压力以及80℃的温度下，减压浓缩回收甲苯；对预处理液在压力0.8×105Pa的压力以及100℃的温度下进行蒸发浓缩20倍，得到浓缩液；将浓缩液加入到浓缩液总质量10倍的蒸馏水中，搅拌，静置沉析，过滤得到木质素；对所述木质素进行洗涤，干燥，得到木质素成品；
(2)以总质量为绝干植物纤维原料的质量的15倍的乙酸和正丁酸混合酸的水溶液(浓度90wt％)作为蒸煮剂，其中乙酸含量为85％，正丁酸含量为5％，有机酸水溶液和聚丙烯酸总质量的5％的聚丙烯酸作为添加剂，绝干植物纤维原料的质量的5％的硫酸作为催化剂，在1×105Pa的压力以及90℃的温度下蒸煮540min，过滤，得到蒸煮液；
(3)对过滤后得到的纤维使用为绝干植物纤维原料质量的10倍的有机酸洗涤10次，再用为绝干植物纤维原料质量的10倍的水洗涤10次，收集所述有机酸洗涤和所述水洗涤产生的洗涤液；将过滤后的蒸煮液与所述有机酸洗涤液充分混合，再对混合液在压力0.8×105Pa的压力以及100℃的温度下进行蒸发浓缩18倍，得到浓缩液；将浓缩液加入到浓缩液总质量10倍的蒸馏水中，搅拌，静置沉析，过滤得到木质素；对所述木质素进行洗涤，干燥，得到木质素成品。
制备得到的木质素的提取率为80％，纯度为89％，分子质量分散系数为1.46。
实施例11
实施例提供了一种高活性木质素的生产方法，所述方法包括以下步骤：
(1)使用绝干植物纤维原料10倍的正丙醇，在压力1×105Pa，温度为80℃下，对粉碎化后经过目数为30目的筛网筛选后留下的100g软木预处理600min；对预处理后得到的预处理液在0.8×105Pa的压力以及80℃的温度下，减压浓缩回收正丙醇；对预处理液在压力0.8×105Pa的压力以及80℃的温度下进行蒸发浓缩10倍，得到浓缩液；将浓缩液加入到浓缩液总质量10倍的蒸馏水中，搅拌，静置沉析120min，过滤得到木质素；对所述木质素进行洗涤，干燥，得到木质素成品；
(2)以总质量为绝干植物纤维原料的质量的10倍的乙酸和异丁酸混合酸的水溶液(浓度95wt％)作为蒸煮剂，其中乙酸含量为80％，正丁酸含量为14％有机酸水溶液和聚丙烯酸总质量的1％的聚丙烯酸作为添加剂，绝干植物纤维原料的质量的1％的盐酸作为催化剂，在1×105Pa的压力以及90℃的温度下蒸煮540min，过滤，得到蒸煮液；
(3)对过滤后得到的纤维使用为绝干植物纤维原料质量的10倍的有机酸洗涤10次，再用为绝干植物纤维原料质量的10倍的水洗涤10次，收集所述有机酸洗涤和所述水洗涤产生的洗涤液；将过滤后的蒸煮液与所述有机酸洗涤液充分混合，再对混合液在压力0.8×105Pa的压力以及80℃的温度下进行蒸发浓缩15倍，得到浓缩液；将浓缩液加入到浓缩液总质量10倍的蒸馏水中，搅拌，静置沉析120min，过滤得到木质素；对所述木质素进行洗涤，干燥，得到木质素成品。
制备得到的木质素的提取率为78％，纯度为91％，分子质量分散系数为1.51。
对比例1
本对比例提供了一种高活性木质素的生产方法，所述方法除了不包括步骤(1)所述预处理步骤，其他条件均与实施例3相同。
制备得到的木质素的提取率为63％，纯度为76％，分子质量分散系数为1.65。
对比例2
本对比例提供了一种高活性木质素的生产方法，所述方法除了步骤(1)采用25wt％浓度的碳酸钠溶液替换苯-乙醇外，其他均与实施例3相同。
制备得到的木质素的提取率为73％，纯度为75％，分子质量分散系数为1.71。
对比例3
本对比例提供了一种高活性木质素的生产方法，所述方法除了步骤(1)采用50wt％浓度的碳酸钠溶液替换苯-乙醇外，其他均与实施例3相同。
制备得到的木质素的提取率为75％，纯度为78％，分子质量分散系数为1.63。
对比例4
本对比例提供了一种高活性木质素的生产方法，所述方法除了步骤(1)采用1wt％浓度的碳酸钠溶液替换苯-乙醇外，其他均与实施例3相同。
制备得到的木质素的提取率为68％，纯度为66％，分子质量分散系数为1.93。
综合实施例1-11以及对比例1-4的结果可以看出，采用有机溶剂对植物纤维原料进行预处理后，生产得到的木质素，制备得到的木质素的提取率达88％，纯度达93％，分子质量分散系数低至1.35。明显好于原料不进行预处理生产得到的木质素，制备得到的木质素的提取率为63％，纯度为76％，分子质量分散系数为1.65。同样好于经碳酸钠溶液预处理后的原料生产得到的木质素，碳酸钠溶液预处理制备得到的木质素的提取率为68％，纯度为66％，分子质量分散系数为1.93。
同时证明了本发明提供的木质素的生产方法，采用有机溶剂进行预处理，有效去除了生产原料中的杂质，且预处理用有机溶剂可循环使用，环境友好，生产成本低，利于工业化生产的有益效果。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种高活性木质素的生产方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)采用有机溶剂或有机溶剂水溶液对植物纤维原料进行预处理，得到经过预处理的植物纤维原料和预处理液；
(2)以有机酸或有机酸水溶液为蒸煮溶剂，并添加催化剂，对步骤(1)预处理后的植物纤维原料进行蒸煮，固液分离，得到蒸煮液和纤维；
(3)从步骤(2)得到的蒸煮液中提取木质素。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(1)所述有机溶剂为苯类溶剂、醇类溶剂、酮类溶剂或有机酸类溶剂中的任意一种或至少两种的组合物；
优选地，所述苯类溶剂为苯、甲苯、乙苯、正丙苯、异丙苯、对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯或均三甲苯中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述醇类溶剂包括为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正己醇、环己醇、正辛醇、苯甲醇或苯乙醇中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述酮类溶剂包括为丙酮、丁酮、二丁酮、戊二酮、环戊二酮、环己酮或苯乙酮中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述有机酸类溶剂为甲酸、乙酸、乙二酸、丙酸、丙二酸、正丁酸、异丁酸、苯甲酸或苯乙酸中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述醇类溶剂、酮类溶剂、有机酸类溶剂为醇类溶剂、酮类溶剂、有机酸类溶剂的水溶液，所述醇类溶剂、酮类溶剂、有机酸类溶剂水溶液的浓度为20～100％，不含100％，进一步优选为60～100％，不含100％；
优选地，步骤(1)所述有机溶剂为苯-乙醇混合物；
优选地，所述苯-乙醇混合物中苯与乙醇的体积比为(0.2～5):1，进一步优选为(1～5):1。
3.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于，步骤(1)所述植物纤维原料为绝干植物纤维原料；
优选地，步骤(1)所述有机溶剂的用量为绝干植物纤维原料质量的1～30倍，优选为2～20倍；
优选地，步骤(1)所述预处理的方法为渗滤、浸渍、蒸煮或洗涤中任意一种或至少两种的组合，进一步优选为浸渍；
优选地，步骤(1)所述预处理的压力为0.5×105～3×105Pa，进一步优选为1×105～2×105Pa；
优选地，步骤(1)所述预处理的温度为50～200℃，进一步优选为70～200℃；
优选地，步骤(1)所述预处理的时间为10～600min，进一步优选为30～300min；
优选地，对步骤(1)中所述预处理液进行减压浓缩，回收有机溶剂；
优选地，所述蒸发浓缩的压力为0.1×105～1.0×105Pa，进一步优选为0.1×105～0.7×105Pa，特别优选为0.1×105Pa；
优选地，所述蒸发浓缩的温度为30～150℃，进一步优选为50～100℃，特别优选为70℃。
4.根据权利要求1-3任一项所述方法，其特征在于，从步骤(1)得到的预处理液中提取溶解于有机溶剂中的木质素；
优选地，对步骤(1)得到的预处理液进行蒸发浓缩，得到浓缩液，浓缩液加入到蒸馏水中，同时充分搅拌，之后静置沉析，固液分离得到木质素；
优选地，蒸发浓缩的倍数为1～30倍，进一步优选为2～15倍；
优选地，所述蒸馏水的用量为浓缩液总质量的0.5～20倍，进一步优选为3～15倍；
优选地，所述静置沉析的时间为0～120min，进一步优选为0～30min；
优选地，将所述浓缩液加入到所述蒸馏水中同时对其进行搅拌，所述搅拌的转速为30～300r/min；
优选地，对所述木质素进行洗涤，洗净后干燥得到木质素成品。
5.根据权利要求1-4任一项所述方法，其特征在于，步骤(1)中所述植物纤维原料为粉碎化后经过目数为≥30目的筛网筛选后留下的植物纤维原料，优选木本类植物纤维原料或/和禾本类植物纤维原料；
优选地，所述木本类植物纤维原料选自硬木、软木或灌木中的任意一种或者至少两种的组合；
优选地，所述禾本类植物纤维原料选自甘蔗渣、竹、稻草、麦秸、玉米杆或芦苇中的任意一种或者至少两种的组合。
6.根据权利要求1-5任一项所述方法，其特征在于，步骤(2)中所述催化剂为无机酸和/或过氧化氢；
优选地，所述催化剂的质量是绝干植物纤维原料的质量的0.01～10％，进一步优选为2～10％；
优选地，所述无机酸为盐酸、硝酸或硫酸中的任意一种或者至少两种的组合，进一步优选为盐酸；
优选地，步骤(2)所述有机酸水溶液的总质量为绝干植物纤维原料的质量的2～20倍，进一步优选为2～15倍；
优选地，步骤(2)中所述有机酸水溶液的浓度为10～100wt％，不含100wt％，进一步优选为60～98wt％；
优选地，步骤(2)中所述有机酸为甲酸、乙酸、乙二酸、丙酸、丙二酸、正丁酸、异丁酸、苯甲酸或苯乙酸中的任意一种或至少两种的组合，优选为乙酸和正丁酸的混合酸或乙酸和异丁酸的混合酸；
优选地，步骤(2)所述蒸煮过程中添加聚丙烯酸作为蒸煮助剂；
优选地，所述聚丙烯酸的添加量占有机酸水溶液和聚丙烯酸总质量的0.1～10％，进一步优选为1～5％；
优选地，步骤(2)中所述有机酸水溶液为乙酸和正丁酸的混合酸水溶液，在该混合酸水溶液中，以有机酸水溶液的质量为100wt％计，乙酸的含量为60～98％，正丁酸的含量为1～40％，余量为水；
优选地，步骤(2)中所述有机酸水溶液为乙酸和异丁酸的混合酸水溶液，在该混合酸水溶液中，以有机酸水溶液的质量为100wt％计，乙酸的含量为60～98％，异丁酸的含量为1～40％，余量为水；
优选地，步骤(2)蒸煮过程添加聚丙烯酸作为蒸煮助剂，无机酸催化剂的质量是绝干植物纤维原料的质量的2～10％，有机酸水溶液为乙酸和正丁酸的混合酸水溶液，以有机酸水溶液和聚丙烯酸的质量之和为100wt％计，乙酸的含量为68～97％，正丁酸含量为1～30％，聚丙烯酸的含量为1～5％，余量为水；
优选地，步骤(2)蒸煮过程添加聚丙烯酸作为蒸煮助剂，无机酸催化剂的质量是绝干植物纤维原料的质量的2～10％，有机酸水溶液为乙酸和异丁酸的混合酸水溶液，以有机酸水溶液和聚丙烯酸的质量之和为100wt％计，乙酸的含量为68～97％，异丁酸含量为1～30％，聚丙烯酸的含量为1～5％，余量为水。
7.根据权利要求1-6任一项所述方法，其特征在于，步骤(2)所述蒸煮的温度为70～200℃，优选为90～150℃；
优选地，步骤(2)所述蒸煮的时间为10～600min，进一步优选为50～300min；
优选地，步骤(2)所述蒸煮的压力为0.5×105～3×105Pa，进一步优选为1×105～2×105Pa。
8.根据权利要求1-7任一项所述方法，其特征在于，步骤(2)所述固液分离方法为过滤、沉降、蒸发或离心中的任意一种或至少两种的组合，进一步优选为过滤；
优选地，对步骤(2)中得到的纤维使用有机酸洗涤，再用水洗涤，收集所述有机酸洗涤和所述水洗涤产生的洗涤液；
优选地，所述有机酸洗涤使用的有机酸为甲酸、乙酸、乙二酸、丙酸、丙二酸、正丁酸、异丁酸、苯甲酸或苯乙酸中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述洗涤用的有机酸质量和水的质量均独立地为绝干植物纤维原料质量的0.5～20倍，洗涤次数均独立地为1～20次。
9.根据权利要求1-8任一项所述方法，其特征在于，步骤(3)所述从步骤(2)得到的蒸煮液中提取木质素包括以下步骤：对步骤(2)得到的蒸煮液进行蒸发浓缩，得到浓缩液，浓缩液加入到蒸馏水中，同时充分搅拌，之后静置沉析，固液分离得到木质素；
优选地，步骤(2)得到的蒸煮液蒸发浓缩前与所述有机酸洗涤液充分混合；
优选地，所述蒸发浓缩的压力为0.1×105～1.0×105Pa，进一步优选为0.1×105～0.7×105Pa，特别优选为0.1×105Pa；
优选地，所述蒸发浓缩的温度为65～200℃，进一步优选为50～100℃；
优选地，蒸发浓缩的倍数为1～30倍，进一步优选为2～15倍；
优选地，所述蒸馏水的用量为浓缩液总质量的0.5～20倍，进一步优选为3～15倍；
优选地，所述静置沉析的时间为0～120min，进一步优选为0～30min；
优选地，将所述浓缩液加入到所述蒸馏水中同时对其进行搅拌，所述搅拌的转速为30～300r/min；
优选地，对所述木质素进行洗涤，洗净后干燥得到木质素成品。
10.根据权利要求1-9任一项所述方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)使用绝干植物纤维原料1～30倍的有机溶剂，在压力0.5×105～3×105Pa，温度为50～200℃下，对植物纤维原料预处理10～600min；对预处理后得到的预处理液在0.1×105～1.0×105Pa的压力以及30～150℃的温度下，减压浓缩回收有机溶剂；
(2)以总质量为绝干植物纤维原料的质量的2～20倍的有机酸水溶液(浓度)作为蒸煮剂，有机酸水溶液和聚丙烯酸总质量的0.1～10％的聚丙烯酸作为添加剂，绝干植物纤维原料的质量的0.01～10％的催化剂，在0.5×105～3×105Pa的压力以及70～200℃的温度下蒸煮10～600min，过滤，得到蒸煮液；
(3)对过滤后得到的纤维使用为绝干植物纤维原料质量的0.5～20倍的有机酸洗涤1～20次，再用为绝干植物纤维原料质量的0.5～20倍的水洗涤1～20次，收集所述有机酸洗涤和所述水洗涤产生的洗涤液；将过滤后的蒸煮液与所述有机酸洗涤液充分混合，再对混合液在压力P为0.1×105Pa≤P＜1×105的压力以及65～200℃的温度下进行蒸发浓缩，得到浓缩液；在搅拌的情况下，将浓缩液加入到浓缩液总质量0.5～20倍的蒸馏水中，静置沉析，过滤得到木质素；对所述木质素进行洗涤，干燥，得到木质素成品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611240031.XA CN106633099A (zh) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | 一种高活性木质素的生产方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611240031.XA CN106633099A (zh) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | 一种高活性木质素的生产方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106633099A true CN106633099A (zh) | 2017-05-10 |
Family
ID=58836219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201611240031.XA Pending CN106633099A (zh) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | 一种高活性木质素的生产方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106633099A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107986275A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-05-04 | 广州市楹晟生物科技有限公司 | 一种生物活性炭的生产方法 |
| CN107988441A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-05-04 | 广州市楹晟生物科技有限公司 | 一种糖液的生产方法 |
| CN108086028A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-05-29 | 广州市楹晟生物科技有限公司 | 一种溶剂木质素的生产方法 |
| CN108978291A (zh) * | 2017-05-31 | 2018-12-11 | 张睿哲 | 一种醋化级浆粕及其制备方法和应用 |
| CN113445344A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-09-28 | 陕西科技大学 | 一种脱除木质素的生物质精炼方法 |
| CN113564955A (zh) * | 2020-04-28 | 2021-10-29 | 广州楹鼎生物科技有限公司 | 一种醋酸溶液处理植物纤维原料的方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105239435A (zh) * | 2015-09-02 | 2016-01-13 | 广州市楹晟生物科技有限公司 | 一种木质纤维原料的处理方法 |
| CN105860090A (zh) * | 2016-04-25 | 2016-08-17 | 北京林业大学 | 从生物质中提取高活性木质素的方法及其所得到的木质素 |
-
2016
- 2016-12-28 CN CN201611240031.XA patent/CN106633099A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105239435A (zh) * | 2015-09-02 | 2016-01-13 | 广州市楹晟生物科技有限公司 | 一种木质纤维原料的处理方法 |
| CN105860090A (zh) * | 2016-04-25 | 2016-08-17 | 北京林业大学 | 从生物质中提取高活性木质素的方法及其所得到的木质素 |
Non-Patent Citations (7)
| Title |
|---|
| 国家轻工业局质量标准处: "《中国轻工业标准汇编.造纸卷.上册》", 31 October 1999, 中国标准出版社 * |
| 尹立辉: "《实验化学教程》", 30 June 2014, 南开大学出版社 * |
| 张龙: "《绿色化学》", 31 August 2014, 华中科技大学出版社 * |
| 徐小乐: "甲酸、乙酸体系分离苎麻麻骨纤维素和木质素的研究", 《中国农学通报》 * |
| 李云雁、彭亚勤、宋光森等: "从板栗壳中分离乙醇木质素", 《西北农业学报》 * |
| 李忠正: "《植物纤维资源化学》", 30 June 2012, 中国轻工业出版社 * |
| 贾玲，邓普丽，王亚飞等: "有机酸水溶液提取玉米芯木质素及其性质", 《精细化工》 * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108978291A (zh) * | 2017-05-31 | 2018-12-11 | 张睿哲 | 一种醋化级浆粕及其制备方法和应用 |
| CN107986275A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-05-04 | 广州市楹晟生物科技有限公司 | 一种生物活性炭的生产方法 |
| CN107988441A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-05-04 | 广州市楹晟生物科技有限公司 | 一种糖液的生产方法 |
| CN108086028A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-05-29 | 广州市楹晟生物科技有限公司 | 一种溶剂木质素的生产方法 |
| CN113564955A (zh) * | 2020-04-28 | 2021-10-29 | 广州楹鼎生物科技有限公司 | 一种醋酸溶液处理植物纤维原料的方法 |
| CN113564955B (zh) * | 2020-04-28 | 2023-04-21 | 广州楹鼎生物科技有限公司 | 一种醋酸溶液处理植物纤维原料的方法 |
| CN113445344A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-09-28 | 陕西科技大学 | 一种脱除木质素的生物质精炼方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106633099A (zh) | 一种高活性木质素的生产方法 | |
| CN103711017B (zh) | 一种以高沸醇为溶剂常压超声波辅助制备纤维素和木质素的方法 | |
| CN100436663C (zh) | 一种秸秆类纤维质纺丝原液的制备方法 | |
| CN102677510B (zh) | 一种用离子液体从植物纤维原料中分离纤维素和木质素的方法 | |
| CN101712698B (zh) | 基于离子液体的双液相体系提取木质素的方法 | |
| CN102585039B (zh) | 一种半纤维素的提取分离方法 | |
| CN103898784B (zh) | 一种生物质原料的综合利用工艺 | |
| CN103757959B (zh) | 一种采用离子液体两步法从秸秆中获得富纤维素材料的方法 | |
| CN103131017B (zh) | 一种从木质纤维素生物质中提取木质素的工艺 | |
| CN109826044B (zh) | 棉杆中纤维素、半纤维素、木质素的分离方法 | |
| CN102864672A (zh) | 提取木质素的方法 | |
| CN102604121A (zh) | 水热预处理耦合高沸醇制备高品质木质素的方法 | |
| CN103030816A (zh) | 一种从生物质原料中提取木质素的工艺 | |
| CN106749688A (zh) | 一种微晶纤维素的生产方法 | |
| CN102505547B (zh) | 一种高聚合度棉浆及其生产方法 | |
| CN102321993B (zh) | 生物质纤维原料的预处理方法 | |
| CN105239435B (zh) | 一种木质纤维原料的处理方法 | |
| CN111850701A (zh) | 一种麻脱胶的方法 | |
| CN108797176B (zh) | 一种全棉秆制备溶解浆的方法 | |
| CN109778582A (zh) | 溶剂热法分离生物质中纤维素、半纤维素和木质素的方法 | |
| CN106832051A (zh) | 一种汉麻果胶的制备方法及根据该方法制备的新型汉麻果胶粉 | |
| CN103061179A (zh) | 一种木质纤维素生物质的综合利用工艺 | |
| CN104652156B (zh) | 木糖渣制备木质素磺酸盐联产微晶纤维素的方法 | |
| CN105672016B (zh) | 一种有机溶剂法纸浆的洗涤和溶剂回收方法 | |
| CN108976436A (zh) | 一种木质素的分级方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170510 |