CN1958942A - 超声用于生产精制浆的方法 - Google Patents

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Abstract

一种超声用于生产精制浆的方法，首先原料除去杂质，开松加入NaOH水溶液，升温蒸煮，超声处理，进行分离除去分离心液，超声处理漂白，脱水、烘干得产品。本发明能提高精制浆品质。具有节能，省时，设备清洗及操作简单、方便。

Description

超声用于生产精制浆的方法
技术领域
本发明涉及一种精制浆的生产工艺技术领域，具体是涉及一种超声用于生产精制浆的方法。
背景技术
纤维素是最古老的天然聚合物之一。它存在于植物的细胞中，最主要来源于木材、蔗渣、竹子、棉花。纤维素最大的优势在于它是可再生的，可生物降解的，生物相容的和可衍生化的。
纤维素及其衍生物应用涉及到许多工业部门，如纺织，轻工，化工，国防，石油，医药，生物技术，环境保护和能源等部门，对国民经济的发展具有重要的意义。
天然植物原料经过蒸煮，漂白为主要过程的处理得到精制浆(纤维素含量高的原料)。精制浆具有：1)除去了植物材料中各种杂质如半纤维素、木素、灰分、油脂、蜡质；2)尽可能提高浆(纤维素)的反应能力；3)合适的纤维素聚合度及聚合度分布。
精制浆的质量直接影响各种纤维素衍生物的质量。ISO标准采用S10，S18，及S10-S18表征精制浆的质量；S10，S18，及S10-S18值越小，精制浆的质量越高。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种成本低、效率高产品的品质高的超声用于生产精制浆的方法。
本发明所述超声用于生产精制浆的方法，包括如下步骤：
第一步将预处理过原料加入10～22％的NaOH水溶液，NaOH水溶液与原料用量比为2-4升：1公斤；
第二步超声处理0.1～15分钟，超声处理频率为15～104kHz，功率密度为0.1～1.5kW/m3；升温蒸煮；150-170℃保温1-6小时；升温及保温阶段，间歇超声处理，每次0.1～5分钟；不在此参数范围，不易控制温度，导致化学降解。
第三步第二步得到的固体漂白，超声处理0.1～15分钟，超声处理频率为15～104kHz，功率密度为0.1～1.5kW/m3；
第四步第三步得到固体的脱水、烘干得产品。
第二步所述间歇5-10分钟超声处理。
所述原料通用的用于提取纤维素的原料，优选纤维素含量高的植物如木材、蔗渣、竹子、棉花(绒)或芦苇等；
预处理是指将原料进行开松、除尘及机械杂质。
得到的固体漂白包括氯化、碱处理、漂白剂漂白、酸处理四个阶段；漂白试剂通用次氯酸钠，或二氧化氯，过氧化氢；
适用于本发明的原料的品质与批次，以及工艺的稳定对最终产品的品质产生较大影响。
本发明采用的超声处理技术，是利用超声的具有的湍流效应、微扰效应、界面效应、聚能效应，使得不需要对溶液进行加热处理。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1得到批次间质量稳定、品质的高精制浆；
2由于使用超声处理技术，节能，省时；
3设备清洗及操作简单、方便。
具体实施方式
实施例1
第一步取一级棉绒40.0g，加入80.0g，10.0％的NaOH水溶液；
第二步超声处理0.1分钟，超声处理频率为15kHz，功率密度为0.1kW/m3；升温；170℃保温6小时；升温及保温阶段，每间歇15分钟，超声处理一次，每次0.1分钟；
第三步第二步得到的固体调pH 2，加入氯气0.2g，pH 10，加3.0g次氯酸钠，漂白1小时，温度35-40℃，每间歇10分钟，超声处理一次，每次0.1分钟，超声处理频率为25kHz，功率密度为0.8kW/m3；
第四步第三步得到固体的脱水、烘干得产品。
得到S10＝1.34，S18＝1.16，S10-S18＝0.18，的特优产品；不采用超声的同样条件下，得到S10＝4.42，S18＝2.81，S10-S18＝1.61的优质产品。
实施例2
第一步取二级棉短绒40.0g，加入160.0g，22.0％的NaOH水溶液；
第二步超声处理15分钟，超声处理频率为75kHz，功率密度为1.5kW/m3；升温；150℃保温1小时；升温及保温阶段，每间歇15分钟，超声处理一次，每次0.5分钟；
第三步第二步得到的固体调pH 2，加入氯气0.2g，pH 10，加3.0g次氯酸钠，漂白1小时，温度35-40℃，每间歇10分钟，超声处理一次，每次0.5分钟，超声处理频率为25kHz，功率密度为0.8kW/m3；
第四步第三步得到固体的脱水、烘干得产品。
得到S10＝4.30，S18＝2.35，S10-S18＝1.95，的优质产品；不采用超声的同样条件下，得到S10＝5.21，S18＝2.81，S10-S18＝2.40的产品。
实施例3
第一步取阔叶木40.0g，加入160.0g，20.0％的NaOH水溶液；
第二步超声处理3分钟，超声处理频率为25kHz，功率密度为0.8kW/m3；升温；170℃保温4小时；升温及保温阶段，每间歇15分钟，超声处理一次，每次0.5分钟；
第三步第二步得到的固体调pH 2，加入氯气0.2g，pH 10，加3.0g次氯酸钠，漂白1.5小时，温度35-40℃，每间歇10分钟，超声处理一次，每次0.5分钟，超声处理频率为25kHz，功率密度为0.8kW/m3；
第四步第三步得到固体的脱水、烘干得产品。
得到S10＝5.35，S18＝3.35，S10-S18＝2.00，的优质产品；不采用超声的同样条件下，得到S10＝7.21，S18＝4.81，S10-S18＝2.40的产品。
实施例4
第一步取竹子40.0g，加入160.0g，18.0％的NaOH水溶液；
第二步超声处理5分钟，超声处理频率为104kHz，功率密度为0.2kW/m3；升温；170℃保温4小时；升温及保温阶段，每间歇15分钟，超声处理一次，每次0.5分钟；
第三步第二步得到的固体调pH 2，加入氯气0.2g，pH 10，加3.0g次氯酸钠，漂白1.5小时，温度35-40℃，每间歇10分钟，超声处理一次，每次0.5分钟，超声处理频率为25kHz，功率密度为0.8kW/m3；
第四步第三步得到固体的脱水、烘干得产品。
得到S10＝5.40，S18＝3.40，S10-S18＝2.00，的优质产品；不采用超声的同样条件下，得到S10＝7.80，S18＝5.40，S10-S18＝2.40的产品。
实施例5
第一步取芦苇40.0g，加入160.0g，18.0％的NaOH水溶液；
第二步超声处理3分钟，超声处理频率为25kHz，功率密度为0.8kW/m3；升温；170℃保温4小时；升温及保温阶段，每间歇15分钟，超声处理一次，每次0.5分钟；
第三步第二步得到的固体调pH 2，加入氯气0.2g，pH 10，加3.0g次氯酸钠，漂白1.5小时，温度35-40℃，每间歇10分钟，超声处理一次，每次0.5分钟，超声处理频率为25kHz，功率密度为0.8kW/m3；
第四步第三步得到固体的脱水、烘干得产品。
得到S10＝5.80，S18＝3.40，S10-S18＝2.40，的优质产品；不采用超声的同样条件下，得到S10＝9.70，S18＝6.10，S10-S18＝3.60的产品。

Claims (3)

1、一种超声用于生产精制浆的方法，其特征在于包括如下步骤：
第一步将预处理过原料加入10～22％的NaOH水溶液，NaOH水溶液与原料用量比为2-4升：1公斤；
第二步超声处理0.1～15分钟，超声处理频率为15～104kHz，功率密度为0.1～1.5kW/m3；升温蒸煮；150-170℃保温1-6小时；升温及保温阶段，间歇超声处理，每次0.1～5分钟；
第三步第二步得到的固体漂白，超声处理0.1～15分钟，超声处理频率为15～104kHz，功率密度为0.1～1.5kW/m3；
第四步第三步得到固体的脱水、烘干得产品。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于第二步所述间歇5-10分钟超声处理。
3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述原料采用木材、蔗渣、竹子、棉花或芦苇。
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