CN1467312A - 活性植物纤维素碱水溶液经口模成型改性再生制造新方法 - Google Patents

Abstract

活性植物纤维素碱水溶液经口模成型改性再生制造新方法。是关于将草本植物体纤维物料或植物纤维素纤维物料，经简易物化加工处理，使其纤维素活性化后，把由洗滤其可溶物质形成的BOD/COD溶液进行厌氧处理回收甲烷气。把由洗滤所得到的固体滤渣以烧碱溶液分散溶解，使其活性植物纤维素碱水溶液化，并使其具备可纺性后，以口模成型方式进行其植物纤维素水化、酯化、醚化改性再生加工制造的综合型新工艺。

Description

活性植物纤维素碱水溶液经口模成型 改性再生制造新方法

本发明是关于：将草本植物体纤维物料或植物纤维素纤维物料，经简易物化加工处理，使其纤维素活性化后，把由洗滤其可溶物质形成的BOD/COD溶液进行厌氧处理回收甲烷气。把由洗滤所得到的固体滤渣以烧碱溶液分散溶解，使其活性植物纤维素碱水溶液化，并使其具备可纺性后，以口模成型方式进行其植物纤维素水化、酯化、醚化改性再生加工制造的综合型新工艺。

本发明目前的相关背景技术工艺是：以草本植物体为原料的化学法纸浆浆粕制造工艺，或以浆粕为原料的粘胶溶液制备与纺丝工艺，或以浆粕为原料的纤维素酯化工艺或以浆粕为原料的纤维素醚化工艺。

现有化学法草纤维纸浆浆粕制造主要有碱法(烧碱法)和亚硫酸盐法。其主要工艺过程是：将经切断、除尘的草本植物体物料置入压力容器内，以一定浓度药液在高温下(130°-140℃或150°-170℃)蒸煮，使在植物体内起着粘联纤维作用的木素和其它杂质溶解，使植物纤维分离出来，由此形成蒸煮料浆，蒸煮料浆经减压喷放后，再经挤压、稀释、溶解、洗涤、过滤，得到洗净纸浆或纸浆废液，洗净纸浆再经筛选漂白、打浆、浓缩、干燥得到纸浆浆粕。纸浆废液经浓缩至固体含量达55％-75％时，送入喷射式碱回收炉或类似的其它形式回收炉中进行燃烧，以回收制浆化学品和热能。但现有工艺的最大障碍是化学品回收炉的价格太高。基于此原因，目前多数小厂是将蒸煮废液直接排放的，由此而造成环境污染。(联合国环境署著/联合国环境署工业环境管理网中国专家组译《制浆造纸工业环境管理》，北京：中国轻工业出版社，1998，6)。

现有以精制浆粕为原料的粘胶溶液制备与纺丝工艺，其工艺过程是：把精制浆粕置入10％-20％的烧碱溶液中，在25°-45℃下浸渍，使纤维素与NaOH作用生成碱纤维素，然后经压榨，去除其多余碱液与溶入的半纤维素，然后把压榨的碱纤维素粉碎，并使其在18℃或者60℃恒温条件下保持一定时间，使其聚合度降低(即碱纤维素的熟成)，把熟成后的碱纤维素在严格控制的条件下与CS₂反应，生成纤维素黄酸酯(即碱纤维素的黄化)，黄化时CS₂的加入量一般为碱纤维素的30％-35％，然后把纤维素黄酸酯分散溶解在稀碱溶液中形成粘胶溶液，此粘胶溶液的组成一般是α纤维素的含量在6％-8.5％，NaOH的含量为4％-7％。此粘胶溶液还需在控制的条件下进行专门的熟成(纤维素黄酸酯的水解)，以控制纤维素黄酸酯的酯化度。然后再进行过滤、脱泡，得到粘度范围在40-200s(落球粘度)具有良好可纺性的粘胶溶液。把此可纺性粘胶溶液以纺丝泵定量送入烛形过滤器，在压力下通过喷丝头纺丝孔形成众多细流，使此细流通过由硫酸、硫酸钠、硫酸锌组成的再生凝固浴，使其粘胶细流发生复杂的化学和物理化学变化，凝固和分解再生为初生丝条，初生丝条再经塑性拉伸凝固后，水洗、脱硫、漂白、酸洗、水洗、上油、干燥后，得到植物纤维素再生粘胶纤维。

显然，此工艺需经历复杂冗长的多段严格控制的化学反应过程，耗用大量的化工原料，如：精制浆粕，二硫化碳，烧碱、硫酸、硫酸钠、硫酸锌、油剂等，上述工艺过程每生产一吨粘胶纤维通常需用3-3.5吨化工原料，除浆粕纤维素和部分油剂进入产品外，其余的化工原料最终都以“三废”形式排放，其中废气：每生产一吨产品，大约有150立方米气体释放，其中每1立方米废气中含1kg左右的硫化物，主要是H₂S、CS₂和少量的SO₂或糠硫醇等，这些气体对人体均有毒性，并有强烈的刺激性臭味。其中废水每生产一吨产品，通常需排放500-1200吨废水，包括碱性废水，酸性废水和中性废水，这些废水中含有腐蚀性和毒性物质，其中锌的危害性最大。虽然这些不利因素能通过建立完善的回收体系加以解决，但其设备投资和操作费用之昂贵，在一定程度上仍制约粘胶工艺的发展。(邬国铭主编《高分子材料加工工艺学》——粘胶纤维和新溶剂法纤维素纤维，北京：中国纺织出版社，2000，7，P192-321)。

现有纤维素酯化工艺，主要是浆粕纤维素的硝酸化工艺或浆粕纤维素的醋酸化、丙酸化、丁酸化及其混合酸酯化工艺，其硝酸化工艺主要是以硫酸或硝酸镁为脱水剂的硝化反应，以硫酸为脱水剂的反应体系为：硝酸20％-30％，硫酸55％-65％，水8％-20％，以硝酸镁为脱水剂的反应体系为：硝酸45％-94％，硝酸镁3.3％-34％，水2.7％-21％，其工艺过程为：把纯净的浆粕纤维素置入上述体系中，使其混合反应30-90分钟，反应温度控制在25°-50℃之间，然后把反应后的混合物料进行过滤、水洗、蒸煮、干燥或以低浓度酸洗后，再以低浓度硫酸氢钠溶液洗涤，再水洗、干燥，即得到硝酸纤维素产品，其混酸过滤溶液及洗液进入回收系统，其溶有硝酸镁的硝酸过滤溶液或洗液通过树脂进行离子交换再生后回收。

浆粕纤维素有机酸酯化工艺，主要有均相法和非均相法。其工艺过程大致相同，所不同的是其均相法起始反应为非均相反应，最终反应生成物为均相溶液。非均相法反应体系的浆粕纤维素自始至终无相态变化的悬浮在反应体系中。均相法的反应体系为：酯化剂(有机酸酐溶液或其混合酸酐)、催化剂(硫酸)和稀释剂(有机酸溶液或可溶性惰性有机溶剂)。非均相法反应体系为：酯化剂(有机酸酐或其混合酸酐)、催化剂(硫酸)和稀释剂(非溶性惰性有机溶剂)。其工艺过程为：把浆粕纤维素以有机酸或其混合酸(混合酸酯化)在50℃以下浸润活化处理20分钟至3小时后，置入其酯化体系溶液中进行酯化反应，反应温度控制在25°-35℃或35°-37℃，反应完全后，均相法的反应溶液经沉析、水洗、蒸煮、干燥后所得到的产品为纤维素的三酸酯。不同酯化度产品，其工艺是把酯化反应溶液以水稀释，使其有机酸浓度达到95％-97％时或67％(混合酸酯化)时，使其反应生成物在100℃下水解，水解后的酯化溶液随即以浓度23％的醋酸钠溶液中和其中的硫酸，中止水解。然后把中和后的水解反应物在淡有机酸中或者水溶液中沉析出来，即得到纤维素的不同酯化度粗产品。粗产品再经洗涤、蒸煮、干燥后即得到某一酯化度的纤维素有机酸酯产品或纤维素有机混合酸酯产品。非均相法的水解是把固体生成物分离后，置入其非溶性酸溶液中进行的如：10％的硝酸、柠檬酸、酒石酸等。上述酯化工艺过程其均相法会产生大量的淡有机酸，需经用醋酸乙酯或丁酯萃取脱水分馏后循环。其非均相法工艺过程需经用大量的反应体系溶液循环。(许冬生编《纤维素衍生物》，北京：化学工业出版社/精细化工出版中心，2001，1)

现有浆粕纤维素醚化工艺，都是将精制浆粕以NaOH水溶液溶胀处理制得碱纤维素后，再与醚化剂进行醚化反应，导入取代基得到产品的。导入不同的取代基大多可由William son醚化(亲核取代反应)或碱催化氧烷基化和碱催化加成反应来实现的。William son醚化反应伴有碱的消耗，而碱催化反应不消耗碱。前者是以生产纤维素烷基醚(如甲基、乙基纤维素)和羧甲基纤维素的反应，碱催化反应主要用于生产纤维素羟烷基醚(如羟乙基、羟丙基纤维素)和氰乙基纤维素。含有两种不同取代基的混合醚如：羟丙基甲基纤维素则由William son醚化和碱催化氧烷基化两种反应同时或分别进行制得。其具体工艺过程是：在经惰性气体排空的密闭反应釜或管式反应器中，使浆粕纤维素在搅拌作用下与有机稀释剂(惰性有机溶液)中的NaOH水溶液反应，反应温度控制在25°-40℃，反应时间为1小时，使之形成具有反应活性的碱纤维素后，注入醚化剂，反应温度根据不同醚化剂与醚化产品的不同一般在50°-85℃或者100°-140℃之间不等(管式反应器温度可达170℃)，其反应时间一般在2-3小时或5-18小时，使形成的碱纤维素与醚化剂在多相非均系中反应，并使生成的纤维素醚无相态变化的悬浮于反应介质中，然后把醚化反应中未消耗的余碱用适当的酸剂中和(如：盐酸、乙酸)，终止反应，然后进行产品分离，包括反应介质的回收分离，粗产品的精制纯化，前者由蒸馏系统操作完成，后者根据产品能否溶于热水分别采用80°-90℃热水或含水有机溶剂洗涤，除去水溶性盐类等杂质后，干燥、粉碎、过筛得到产品。此工艺的有机稀释剂为反应条件下不与碱液、纤维素和醚化剂作用的惰性有机溶剂。此工艺过程由于其反应是液固式非均相反应，又因其反应时间的延长或其反应的不均匀性，会加重其副反应的发生量，从而使其醚化剂和碱消耗增加，并使其回收系统负担加重，能耗增加。又由于其工艺过程对于低沸点醚化剂的醚化反应，在其反应温度范围内，其醚化反应装置的反应压力可达1.7-2.5MPa(搅拌式反应釜)或18-19大气压(高压管式连续反应器)。在这样高的压力条件下，使高压反应釜或管式反应器的装置结构变的非常复杂，技术要求高，造价昂贵。(严瑞瑄主编《水溶性高分子》——纤维素醚，北京：化学工业出版社，1998，6，P434-516)。

由上述各背景工艺现状可知，各工艺过程均有其不足和局限性，其化学法纤维浆粕工艺和其余各工艺过程虽是各自独立的工艺过程，但均有其相关性或可连贯性。因其余各工艺过程的起始原料均为浆粕纤维素，并且除其浆粕纤维素硝酸化工艺过程外，其余工艺过程均要将浆粕纤维素进行活化处理后，才能使其工艺过程正常进行。那么，能否找到一种避开各背景工艺过程，把草本植物体纤维物料或植物纤维素纤维物料经简易温热物化加工处理，就能使其纤维素活性化，直接以碱水溶液回收其活性纤维素成可纺溶液，实现以口模成型方式进行其植物纤维素水化、酯化、醚化改性再生加工制造的综合型新工艺？为此，本发明人经过反复实验与研究，终于获得了这一新工艺方法，其具体化工艺过程是：

把经除尘的切断或撕碎草本植物体纤维物料或植物纤维素纤维物料，以酸性水溶液悬浮浸泡或浸透润湿后，经由循环42°-96℃空气气流干燥后磨碎，磨碎物料以中性水溶液洗滤出其可溶物质后，把由洗滤过程形成的BOD/COD溶液经高效反应器厌氧处理回收甲烷气，把其固体滤渣滤干或干燥后得到活性植物纤维素固体物料。把此物料以6％-30％烧碱溶液进行分散溶解，并使经分散溶解形成溶液的粘度范围在40-250s(落球粘度)。把此粘度范围溶液经压榨或过滤，滤除不溶物木质素及杂质(木质素经干燥回收)后得到净化活性植物纤维素碱水溶液。碱水溶液经进一步过滤或脱泡后得到可纺性活性植物纤维素碱水溶液。把此可纺溶液以口模成型方式进行其植物纤维素改性再生加工制造：

1、以纺丝泵定量把可纺性活性植物纤维素碱水溶液送入烛形滤器后，在压力下通过喷丝头纺丝孔形成众多细流，使此细流经过一段空气层后，或进入到温度为23°-55℃酸性水溶液或进入到温度为23-55℃惰性有机溶剂水化再生凝固浴液中，在适度拉伸作用下使其细流凝固再生为水化纤维素丝条后导出，导出丝条经酸洗、水洗、上油、干燥后获得水化再生纤维素丝束纤维。

2、以纺丝泵定量把可纺性活性植物纤维素碱水溶液送入烛形滤器后，在压力下通过T型模头狭长缝道形成薄膜流体，使此薄膜流体经过一段空气层后，或进入到温度为23°-55℃酸性水溶液或进入到温度为23°-55℃惰性有机溶剂水化再生凝固浴浴液中，在适度拉伸作用下，凝固再生为水化纤维素凝胶薄膜后导出，导出薄膜经酸洗、水洗、上油、干燥或经水洗后经层迭辊压干燥、或经水洗后均匀施入高强度、透明、耐候、高抗冲聚合树脂，经高温辊压干燥(或经层迭高温辊压干燥)，或经水洗后均匀施入无机细粉填料经辊压干燥(或经层迭辊压干燥)，或经水洗后均匀施入无机细粉填料与高强度聚合树脂经高温辊压干燥(或经层迭辊压干燥)，可分别获得水化再生纤维素透明或非透明凝胶薄膜(或胶片)，薄膜纸(或胶片纸)，增强凝胶透明薄膜或非透明薄膜(或其增强胶片)，增强薄膜纸(或增强胶片纸)。

3、以纺丝泵定量把可纺性活性植物纤维素碱水溶液送入烛形滤器后，在压力下通过T型模头狭长缝道形成薄膜流体，使薄膜流体经过一段空气层后或进入到温度为23°-55℃酸性水溶液，或进入到温度为23°-55℃惰性有机溶剂水化再生凝固浴浴液中，在适度拉伸作用下，凝固再生为水化纤维素凝胶薄膜后导出，导出薄膜经酸洗、水洗后层迭或经均匀施入无机非金属细粉填料后层迭，层迭薄膜分别经固定模压干燥成型，或经水洗后均匀施入发泡剂经层迭固定模压发泡、干燥成型，或经水洗后，均匀施入发泡剂，经层迭辊压发泡成型干燥，可获得水化再生纤维素凝胶薄膜层压多立体模塑成型体或多立体模塑发泡成型体，或层压辊塑发泡成型薄片。

4、以纺丝泵定量把可纺性活性植物纤维素碱水溶液送入烛形滤器后，在压力下通过喷丝头纺丝孔形成众多细流，使此细流经过一段空气层后，进入到由20％-30％硝酸或0-45％硫酸溶液组成的温度为25°-50℃的硝基化反应浴浴液中，在适度拉伸作用下转化形成硝酸纤维素丝条后导出，导出丝条经酸洗、水洗、干燥获得硝基化再生纤维素硝酸酯丝束纤维。

5、以纺丝泵定量把可纺性活性植物纤维素碱水溶液送入烛形滤器后，在压力下通过T型模头狭长缝道形成薄膜流体，使此薄膜流体经过一段空气层后，进入到由20％-30％硝酸或0-45％硫酸溶液组成的温度为25°-50℃硝基化反应浴浴液中，在适度拉伸作用下，转化形成硝酸纤维素凝胶薄膜后导出，导出薄膜经酸洗、水洗、上油、干燥获得硝基化再生硝酸酯纤维素凝胶薄膜。

6、以纺丝泵定量把可纺性活性植物纤维素碱水溶液送入烛形滤器后，在压力下通过喷丝头纺丝孔形成众多细流，使此细流经过一段空气层后，或进入到溶有醋酸酐，或进入到溶有丙酸酐，或进入到溶有丁酸酐，或进入到溶有醋酸酐与丙酸酐混合酸酐，或进入到溶有醋酸酐与丁酸酐混合酸酐的温度为25°-55℃的惰性有机溶剂酯化浴液中，在适度拉伸作用下转化形成纤维素有机酸酯丝条后导出，导出丝条经水洗、干燥获得有机酸或其混合酸酯化再生纤维素酯丝束纤维。

7、以纺丝泵定量把可纺性活性植物纤维素碱水溶液送入烛形滤器后，在压力下通过T型模头狭长缝道形成薄膜流体，使此薄膜流体经过一段空气层后，或进入到溶有醋酸酐，或进入到溶有丙酸酐，或进入到溶有丁酸酐，或进入到溶有醋酸酐与丙酸酐混合酸酐，或进入到溶有醋酸酐与丁酸酐混合酸酐的温度为25°-55℃的惰性有机溶剂酯化浴液中，在适度拉伸作用下，转化形成纤维素有机酸酯凝胶薄膜后导出，导出薄膜经水洗、干燥或经水洗后层迭辊压干燥，或经水洗后均匀施入高度透明、耐候、高抗冲聚合树脂经高温辊压干燥，或经层迭高温辊压干燥，或经水洗后均匀施入无机非金属细粉填料辊压干燥，或经层迭辊压干燥，或经水洗后均匀施入无机非金属细粉填料与高强度聚合树脂经高温辊压干燥，或经层迭高温辊压干燥，可获得有机酸酯化再生纤维素有机酸酯透明或非透明凝胶薄膜(或其增强薄膜)，或薄膜纸(或增强薄膜纸)，透明或非透明层压胶片(或其增强胶片)，层压胶片纸(或增强层压胶片纸)。

8、以纺丝泵定量把可纺性活性植物纤维素碱水溶液送入烛形滤器后，在压力下通过喷丝头纺丝孔形成众多细流，使此细流在经惰性气体排空的密闭液封醚化塔中，在50-75℃下，或与低沸点气态醚化剂作用，或与高沸点液态醚化剂作用，或与低沸点气态或高沸点液态混合醚化剂作用，或与低沸点气态混合醚化剂作用后，或转化形成纤维素单醚丝条，或转化形成纤维素混合醚丝条后，通过塔内纺丝管随液封溶液被导出，导出丝条经适当酸液(如盐酸、乙酸)洗涤后，视其能否溶于热水或经80°-90℃热水，或经含水惰性有机溶剂洗涤、干燥，即可获得醚化再生纤维素单醚或混合醚丝束纤维，此醚化体系液封溶液对于低沸点气态醚化剂，其为惰性有机溶剂，对于高沸点液态醚化或气液混合醚化剂，其为溶有液态醚化剂的惰性有机溶剂。

9、以纺丝泵定量把可纺性活性植物纤维素碱水溶液送入烛形滤器后，在压力下通过T型模头狭长缝道形成薄膜流体，使此薄膜流体在经惰性气体排空的密闭液封醚化塔中在50°-75℃下或与低沸点气态醚化剂作用，或与高沸点液态醚化剂作用，或与低沸点气态或高沸点液态混合醚化剂作用，或与低沸点气态混合醚化剂作用后，或转化形成纤维素单醚薄膜，或转化形成纤维素混合醚薄膜后，通过塔内匾状液封管随液封溶液被导出，导出薄膜经适当酸液(如乙酸、盐酸)洗涤后，视其能否溶于热水或经80°-90℃热水或经含水惰性有机溶剂洗涤后，上油、干燥，即可获得醚化再生纤维素单醚薄膜或混合醚薄膜。此醚化体系液封溶液对于低沸点气态醚化剂其为惰性有机溶剂，对于高沸点液态醚化剂或气液混合醚化剂，其为溶有高沸点醚化剂的惰性有机溶剂。

上述过程所说各项惰性有机溶剂为各项反应条件下不与其碱液、纤维素、酯化剂、醚化剂以及各反应生成物作用的有机溶液。

由本发明具体化工艺说明可知，本发明彻底改革和更新了各现有背景工艺，根除了各背景工艺过程的一切不利因素和局限性。显而易见，本发明与背景工艺相比，其显著的优越益处效果在于：本发明以草本植物体纤维物料或植物纤维素纤维物料为原料，能够在简易、经济、环保状态下实现其纤维素的碱水溶液化，并能把此溶液以口模成型方式高效率进行其植物纤维素的水化、酯化、醚化改性再生加工制造。并获得其产品。又能使其草本植物体木质素以外的非纤维素杂质或植物纤维素纤维物料在工艺过程中形成的杂质很自然的，无需特意处理的，转化为能被快速厌氧处理的COD溶液。而其草体木质素又能在工艺过程中直接回收。这些优越的益处效果都是背景工艺所不及或难能实现的。而此益处效果在本发明工艺过程中却很容易再现实施。

以下通过详实实例进一步说明本发明：

把经除尘的500kg切断或撕碎麦秸或500kg废旧短棉绒，分别以PH值＜2.5硫酸水溶液悬浮浸泡或浸透润湿后，分别被铺放在架盘中，以架盘式干燥室由循环的42°-96℃空气气流干燥后，分别经磨碎，磨碎物料以PH值为6.5中性水溶液洗滤出其可溶物质后，把由洗滤形成的BOD/COD溶液经混合后，以升流式高效反应器厌氧处理回收甲烷气，把其固体滤渣分别滤干或干燥后，分别以6％-30％烧碱水溶液进行分散溶解，并使经分散溶解形成溶液的粘度范围分别在40-250s(落球粘度)。然后分别经压榨或过滤，滤出其草体木质素或杂质粒子后(其木质素经干燥回收)。再分别把压榨或过滤得到的纤维素碱水溶液进行过滤或脱泡后，得到麦草可纺性活性纤维素碱水溶液或废旧短棉绒可纺性活性纤维素碱水溶液，把以上两种可纺性活性植物纤维素碱水溶液分别以口模成型方式进行其纤维素水化、酯化、醚化改性再生加工制造：

1、以纺丝泵定量把可纺性活性植物纤维素碱水溶液送入烛形滤器后，在压力下通过喷丝头纺丝孔形成众多细流，使此细流经过一段空气层后，分别进入到温度为23°-55℃，浓度为4％-8％硫酸水溶液或含水叔丁醇有机溶液中，在适度拉伸作用下，分别凝固再生为水化纤维素丝条后导出，导出丝条经酸洗、水洗、上油、干燥后获得水化再生纤维素丝束纤维。

2、以纺丝泵定量把可纺性活性植物纤维素碱水溶液送入烛形滤器后，在压力下通过T型模头狭长缝道形成薄膜流体，使此薄膜流体经过一段空气层后，分别进入到温度为23°-55℃，浓度为4％-8％硫酸水溶液或含水叔丁醇有机溶液中，在适度拉伸作用下，分别凝固再生为水化纤维素凝胶薄膜后导出，导出薄膜分别经酸洗、水洗、上油后，经80°-120℃气流干燥，或分别经水洗后，经层迭80°-120℃辊压干燥，或分别经水洗后，分别经喷涂均匀施入0.5％-35％脲醛树脂或0.5％-35％苯乙烯/丙烯酸丁酯聚合树脂后，再分别经130°-145℃高温辊压干燥，或分别层迭后经130°-145℃高温辊压干燥，或分别水洗后以料浆经喷涂均匀施入8％-45％钛白粉细粉填料，经110°-120℃辊压干燥，或经层迭后经110℃-120℃辊压干燥，或分别经水洗后，以料浆经喷涂均匀施入8％-45％钛白粉与0.5％-35％ABS树脂后经130°-145℃高温辊压干燥，或经层迭130°-145℃高温辊压干燥，可分别获得水化再生纤维素透明或非透明凝胶薄膜(或胶片)，薄膜纸(或胶片纸)，增强透明薄膜或非透明薄膜(或胶片)，增强薄膜纸(或其增强胶片纸)。

3、以纺丝泵定量把可纺性活性植物纤维素碱水溶液送入烛形滤器后，在压力下通过T型模头狭长缝道形成薄膜流体，使此薄膜流体经过一段空气层后，分别进入到温度为23°-55℃，浓度为4％-8％硫酸水溶液或含水叔丁醇有机溶液中，在适度拉伸作用下，分别凝固再生为水化纤维素凝胶薄膜后导出，导出薄膜经酸洗、水洗后层迭，或以料浆经喷涂均匀施入8％-25％碳酸钙细粉填料层迭，然后分别把层迭薄膜固定在具有均匀排列众多底小口大园柱体或长方体凹槽的模板上，在110°-140℃下经阴阳模板压制成型干燥，或把导出薄膜分别经酸洗后，使其通过碳酸水浴后层迭，再把层迭薄膜分别固定在具有均匀排列众多底小口大园柱体或长方体凹槽的模板上，在110°-140℃下经阴阳模板模压发泡成型干燥，或把导出薄膜分别经酸洗后，使其通过碳酸水浴后，分别层迭后经110℃-145℃辊压发泡成型干燥，可分别获得水化再生纤维素凝胶薄膜层压多立体模塑成型体或多立体模塑发泡成型体，或层压辊塑发泡成型薄片。

4、以纺丝泵定量把可纺性活性植物纤维素碱水溶液送入烛形滤器后，在压力下通过喷丝头纺丝孔形成众多细流，使此细流经过一段空气层后，进入到由20％-30％硝酸或0-45％硫酸溶液组成的温度在25℃-50℃硝基化反应浴液中，在适度拉伸作用下转化形成硝酸纤维素丝条后导出，导出丝条经酸洗、水洗、干燥获得硝基化再生纤维素硝酸酯丝束纤维。

5、以纺丝泵定量把可纺性活性植物纤维素碱水溶液送入烛形滤器后，在压力下通过T型模头狭长缝道形成薄膜流体，使此薄膜流体经过一段空气层后，进入到由20％-30％硝酸或0-45％硫酸溶液组成的温度在25°-50℃硝基化反应浴液中，在适度拉伸作用下，转化形成硝酸纤维素凝胶薄膜后导出，导出薄膜经酸洗、水洗、上油、干燥获得硝基化再生纤维素硝酸酯凝胶薄膜。

6、以纺丝泵定量把可纺性活性植物纤维素碱水溶液送入烛形滤器后，在压力下通过喷丝头纺丝孔形成众多细流，使此细流经过一段空气层后，分别进入到溶有醋酸酐、溶有丙酸酐、溶有丁酸酐、溶有醋酸与丙酸混合酸酐，溶有醋酸或丁酸混合酸酐的温度为25℃-55℃乙二醇二甲醚酯化浴液中，在适度拉伸作用下，转化形成纤维素有机酸酯丝条后导出，导出丝条分别经水洗后，经110℃-120℃热气流干燥。即可获得有机酸酯化再生纤维素醋酸酯、丙酸酯、丁酸酯、醋酸丙酸混合酸酯、醋酸、丁酸混合酸酯丝束纤维。

7、以纺丝泵定量把可纺性活性植物纤维素碱水溶液送入烛形滤器后，在压力下通过T型模头狭长缝道形成薄膜流体，使此薄膜流体经过一段空气层后，分别进入到溶有醋酸酐、溶有丙酸酐、溶有丁酸酐、溶有醋酸与丙酸混合酸酐、溶有醋酸与丁酸混合酸酐，温度在23℃-55℃的乙二醇二甲醚酯化浴液中，在适度拉伸作用下，分别转化形成纤维素有机酸酯凝胶薄膜后导出，导出薄膜分别经水洗后，经110℃-120℃热气流干燥，或把导出薄膜分别经水洗层迭，经110℃-120℃辊压干燥，或把导出薄膜分别经水洗后，以料浆经喷涂均匀施入0.5％-35％苯乙烯/丙烯酸丁酯聚合树脂后，经130℃-145℃高温辊压干燥或经层迭后经130℃-145℃高温辊压干燥，或把导出薄膜分别经水洗后，以料浆经喷涂均匀施入8％-45％钛白粉细粉填料后，经110℃-120℃辊压干燥或经层迭后经110℃-120℃辊压干燥，或把导出薄膜分别经水洗后，以料浆经喷涂均匀施入8％-45％钛白粉细粉填料与0.5％-35％ABS树脂后，经130℃-145℃高温辊压干燥或经层迭130℃-145℃高温辊压干燥。即可获得有机酸酯化再生纤维素有机酸酯透明或非透明凝胶薄膜(或其增强薄膜)，有机酸酯凝胶薄膜纸(或其增强薄膜纸)，有机酸酯凝胶薄膜透明与非透明层压胶片(或其增强胶片)，有机酸酯凝胶薄膜层压胶片纸(或其增强层压胶片纸)。

8-9、以纺丝泵定量把可纺性活性植物纤维素碱水溶液送入烛形滤器后，在压力下分别通过喷丝头纺丝孔或T型模头狭长缝道形成众多细流或薄膜流体，使此细流或薄膜流体分别在经惰性氮气排空的密闭液封醚化塔中，在50℃-60℃下与塔内乙醇溶液中的氯乙酸醚化剂作用，使细流或薄膜分别转化形成羧甲基纤维素醚丝条或凝胶薄膜后，通过塔内纺丝管或扁状液封管随溶有氯乙酸醚化剂的循环乙醇溶液被导出，导出丝条或薄膜分别经乙酸溶液中和洗涤后，再以含水乙醇溶液洗涤后，分别经100℃-110℃气流干燥，分别获得醚化再生纤维素羧甲基醚丝束纤维或薄膜。

以纺丝泵把可纺性活性植物纤维素碱水溶液送入烛形滤器后，在压力下分别通过喷丝头纺丝孔或T型模头狭长缝道形成众多细流或薄膜流体，使此细流或薄膜流体分别在经惰性氮气排空的密闭液封醚化塔中于50℃-75℃下与气态环氧乙烷醚化剂作用，使细流或薄膜流体分别转化形成羟乙基纤维素醚丝条或凝胶薄膜后，分别通过塔内纺丝管或扁状液封管随循环的乙二醇二甲醚液封溶液被导出，导出丝条或薄膜分别经乙酸溶液中和洗涤后，再经80％丙酮水溶液洗涤，然后再分别通过无水丙酮溶液脱水后，分别经100℃-110℃气流干燥后，分别获得醚化再生羟乙基纤维素醚丝束纤维或薄膜。

以纺丝泵定量把可纺性活性植物纤维素碱水溶液送入烛形滤器后，在压力下分别通过喷丝头纺丝孔或T型模头狭长缝道形成众多细流或薄膜流体，使此细流或薄膜流体分别在经惰性氮气排空的密闭液封塔内于50℃-75℃下与塔内上部气态环氧乙烷或塔内中部气态氯甲烷混合醚化剂作用，使细流或薄膜流体分别转化形成羟丙基甲基纤维素混合醚丝条或薄膜后，分别通过塔内纺丝管或塔内扁状液封管随塔内下部循环的乙二醇二甲醚液封溶液被导出，导出丝条或薄膜分别经乙酸溶液中和洗涤后，再以90℃热水洗涤后，分别经100℃-110℃热气流干燥，即可分别获得醚化再生羟丙基甲基纤维素混合醚丝束纤维或薄膜。

以纺丝泵定量把可纺性活性植物纤维素碱水溶液送入烛形滤器后，在压力下分别通过喷丝头纺丝孔或T型模头狭长缝道形成众多细流或薄膜流体，使此细流或薄膜流体分别再经惰性氮气排空的密闭液封醚化塔中于50℃-65℃下与塔内上部气态环氧乙烷醚化剂或塔内下部循环的乙二醇二甲醚液封溶液中的液态氯乙酸醚化剂作用，使细流或薄膜流体分别转化形成羧甲基乙基纤维素混合醚丝条或凝胶薄膜后，分别通过塔内纺丝管或扁状液封管，随循环的溶有氯乙酸醚化剂的乙二醇二甲醚液封溶液被导出，导出丝条或薄膜分别经乙酸溶液中和洗涤后，再以80％丙酮水溶液洗涤，然后分别经100℃-110℃热气流干燥，即可获得醚化再生羧甲基羟乙基纤维素混合醚丝束纤维或薄膜。

同理，用本发明方法，使用其它不同醚化剂或混合醚化剂，可以获得其它不同醚化再生植物纤维素单醚或混合醚丝束纤维或薄膜。

Claims (9)

1. 活性植物纤维素碱水溶液经口模成型改性再生制造新方法。把经除尘的切断或撕碎草本植物体纤维物料或植物纤维素纤维物料，以酸性水溶液悬浮浸泡或浸透润湿后，经由循环42°-96℃空气气流干燥后磨碎，磨碎物料以中性水溶液洗滤出其可溶物质后，把由洗滤过程形成的BOD/COD溶液经高效反应器厌氧处理回收甲烷气，把其固体滤渣滤干或干燥后得到活性植物纤维素固体物料。把此物料以6％-30％烧碱溶液进行分散溶解，并使经分散溶解形成溶液的粘度范围在40-250s(落球粘度)。把此粘度范围溶液经压榨或过滤，滤除不溶物木质素及杂质(木质素经干燥回收)后得到净化活性植物纤维素碱水溶液。碱水溶液经进一步过滤或脱泡后得到可纺性活性植物纤维素碱水溶液。把此可纺溶液以口模成型方式进行其植物纤维素改性再生加工制造。其特征是：

   1、以纺丝泵定量把可纺性活性植物纤维素碱水溶液送入烛形滤器后，在压力下通过喷丝头纺丝孔形成众多细流，使此细流经过一段空气层后，或进入到温度为23°-55℃酸性水溶液或进入到温度为23-55℃惰性有机溶剂水化再生凝固浴液中，在适度拉伸作用下使其细流凝固再生为水化纤维素丝条后导出，导出丝条经酸洗、水洗、上油、干燥后获得水化再生纤维素丝束纤维。
2. 2、以纺丝泵定量把可纺性活性植物纤维素碱水溶液送入烛形滤器后，在压力下通过T型模头狭长缝道形成薄膜流体，使此薄膜流体经过一段空气层后，或进入到温度为23°-55℃酸性水溶液或进入到温度为23°-55℃惰性有机溶剂水化再生凝固浴浴液中，在适度拉伸作用下，凝固再生为水化纤维素凝胶薄膜后导出，导出薄膜经酸洗、水洗、上油、干燥或经水洗后经层迭辊压干燥、或经水洗后均匀施入高强度、透明、耐候、高抗冲聚合树脂，经高温辊压干燥(或经层迭高温辊压干燥)，或经水洗后均匀施入无机细粉填料经辊压干燥(或经层迭辊压干燥)，或经水洗后均匀施入无机细粉填料与高强度聚合树脂经高温辊压干燥(或经层迭辊压干燥)，可分别获得水化再生纤维素透明或非透明凝胶薄膜(或胶片)，薄膜纸(或胶片纸)，增强凝胶透明薄膜或非透明薄膜(或其增强胶片)，增强薄膜纸(或增强胶片纸)。
3. 3、以纺丝泵定量把可纺性活性植物纤维素碱水溶液送入烛形滤器后，在压力下通过T型模头狭长缝道形成薄膜流体，使薄膜流体经过一段空气层后或进入到温度为23°-55℃酸性水溶液，或进入到温度为23°-55℃惰性有机溶剂水化再生凝固浴浴液中，在适度拉伸作用下，凝固再生为水化纤维素凝胶薄膜后导出，导出薄膜经酸洗、水洗后层迭或经均匀施入无机非金属细粉填料后层迭、层迭薄膜分别经固定模压干燥成型，或经水洗后均匀施入发泡剂经层迭固定模压发泡、干燥成型，或经水洗后，均匀施入发泡剂，经层迭辊压发泡成型干燥，可获得水化再生纤维素凝胶薄膜层压多立体模塑成型体或多立体模塑发泡成型体，或层压辊塑发泡成型薄片。
4. 4、以纺丝泵定量把可纺性活性植物纤维素碱水溶液送入烛形滤器后，在压力下通过喷丝头纺丝孔形成众多细流，使此细流经过一段空气层后，进入到由20％-30％硝酸或0-45％硫酸溶液组成的温度为25°-50℃的硝基化反应浴浴液中，在适度拉伸作用下转化形成硝酸纤维素丝条后导出，导出丝条经酸洗、水洗、干燥获得硝基化再生纤维素硝酸酯丝束纤维。
5. 5、以纺丝泵定量把可纺性活性植物纤维素碱水溶液送入烛形滤器后，在压力下通过T型模头狭长缝道形成薄膜流体，使此薄膜流体经过一段空气层后，进入到由20％-30％硝酸或0-45％硫酸溶液组成的温度为25°-50℃硝基化反应浴浴液中，在适度拉伸作用下，转化形成硝酸纤维素凝胶薄膜后导出，导出薄膜经酸洗、水洗、上油、干燥获得硝基化再生硝酸酯纤维素凝胶薄膜。
6. 6、以纺丝泵定量把可纺性活性植物纤维素碱水溶液送入烛形滤器后，在压力下通过喷丝头纺丝孔形成众多细流，使此细流经过一段空气层后，或进入到溶有醋酸酐，或进入到溶有丙酸酐，或进入到溶有丁酸酐，或进入到溶有醋酸酐与丙酸酐混合酸酐，或进入到溶有醋酸酐与丁酸酐混合酸酐的温度为25°-55℃的惰性有机溶剂酯化浴液中，在适度拉伸作用下转化形成纤维素有机酸酯丝条后导出，导出丝条经水洗、干燥获得有机酸或其混合酸酯化再生纤维素酯丝束纤维。
7. 7、以纺丝泵定量把可纺性活性植物纤维素碱水溶液送入烛形滤器后，在压力下通过T型模头狭长缝道形成薄膜流体，使此薄膜流体经过一段空气层后，或进入到溶有醋酸酐，或进入到溶有丙酸酐，或进入到溶有丁酸酐，或进入到溶有醋酸酐与丙酸酐混合酸酐，或进入到溶有醋酸酐与丁酸酐混合酸酐的温度为25°-55℃的惰性有机溶剂酯化浴液中，在适度拉伸作用下，转化形成纤维素有机酸酯凝胶薄膜后导出，导出薄膜经水洗、干燥或经水洗后层迭辊压干燥，或经水洗后均匀施入高度透明、耐候、高抗冲聚合树脂经高温辊压干燥，或经层迭高温辊压干燥，或经水洗后均匀施入无机非金属细粉填料辊压干燥，或经层迭辊压干燥，或经水洗后均匀施入无机非金属细粉填料与高强度聚合树脂经高温辊压干燥，或经层迭高温辊压干燥，可获得有机酸酯化再生纤维素有机酸酯透明或非透明凝胶薄膜(或其增强薄膜)，或薄膜纸(或增强薄膜纸)，透明或非透明层压胶片(或其增强胶片)，层压胶片纸(或增强层压胶片纸)。
8. 8、以纺丝泵定量把可纺性活性植物纤维素碱水溶液送入烛形滤器后，在压力下通过喷丝头纺丝孔形成众多细流，使此细流在经惰性气体排空的密闭液封醚化塔中，在50-75℃下，或与低沸点气态醚化剂作用，或与高沸点液态醚化剂作用，或与低沸点气态或高沸点液态混合醚化剂作用，或与低沸点气态混合醚化剂作用后，或转化形成纤维素单醚丝条，或转化形成纤维素混合醚丝条后，通过塔内纺丝管随液封溶液被导出，导出丝条经适当酸液(如盐酸、乙酸)洗涤后，视其能否溶于热水或经80°-90℃热水或经含水惰性有机溶剂洗涤、干燥，即可获得醚化再生纤维素单醚或混合醚丝束纤维，此醚化体系液封溶液对于低沸点气态醚化剂，其为惰性有机溶剂，对于高沸点液态醚化或气液混合醚化剂，其为溶有液态醚化剂的惰性有机溶剂。
9. 9、以纺丝泵定量把可纺性活性植物纤维素碱水溶液送入烛形滤器后，在压力下通过T型模头狭长缝道形成薄膜流体，使此薄膜流体在经惰性气体排空的密闭液封醚化塔中在50°-75℃下或与低沸点气态醚化剂作用，或与高沸点液态醚化剂作用，或与低沸点气态或高沸点液态混合醚化剂作用，或与低沸点气态混合醚化剂作用后，或转化形成纤维素单醚薄膜，或转化形成纤维素混合醚薄膜后，通过塔内匾状液封管随液封溶液被导出，导出薄膜经适当酸液(如乙酸、盐酸)洗涤后，视其能否溶于热水或经80°-90℃热水或经含水惰性有机溶剂洗涤后，上油、干燥，即可获得醚化再生纤维素单醚薄膜或混合醚薄膜。此醚化体系液封溶液对于低沸点气态醚化剂其为惰性有机溶剂，对于高沸点液态醚化剂或气液混合醚化剂，其为溶有高沸点醚化剂的惰性有机溶剂。