專利名稱：一種化學(xué)漿改性制備粘膠纖維用溶解漿的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及屬于化學(xué)纖維領(lǐng)域，具體的說是一種化學(xué)漿改性制備粘膠纖維用溶解漿的方法。
背景技術(shù)：
我國是世界上最大的紡織品服裝生產(chǎn)國，對化纖原料的市場依賴性強，而隨著石油資源的日趨匱乏，能夠代替合成纖維的天然生物質(zhì)纖維的市場需求量越來越大。而以棉纖維為代表的生物質(zhì)原生纖維因棉花供應(yīng)量減少，市場價格逐年攀升，所以以木材、竹子、麻等植物纖維原料生產(chǎn)的生物質(zhì)再生纖維，也就是通常所說的精制漿或溶解漿越來越引起了人們的重視。現(xiàn)在我國市場上的溶解漿大部分是以竹子、木片為原料通過亞硫鹽法、預(yù)水解硫酸鹽法或苛性鈉法生產(chǎn)的(CN1247250A、CN101368295A、CN101565906A等)。這些方法雖然紙漿質(zhì)量好，但過程繁瑣，設(shè)備投資大。而我國市場上的化學(xué)漿板一般α -纖維素含量80%左右，白度在85% ISO以上，樹脂含量小于0.15%，國產(chǎn)漿板會稍高一些，但基本與溶解漿的性能指標(biāo)接近。這些常規(guī)化學(xué)漿柏作為溶解漿的主要問題是木質(zhì)素和半纖維素含量偏高(一般在2% 8%之間)，纖維粘度偏大(600 1000mL/g，根據(jù)原料不同而略有差別)，從而影響纖維的反應(yīng)活性。如果通過化學(xué)或生物方法對這些漿柏進行后續(xù)處理，提高纖維素含量和反應(yīng)活性，將會大大地增加其附加值，減少溶解漿對棉纖維的依賴?，F(xiàn)在國內(nèi)利用造紙級木漿改性制備溶解漿柏，其主要方法是使用較高濃度的氫氧化鈉或加入一定的助劑使漂白木漿中的半纖維素溶出，再經(jīng)壓榨處理，擠壓出多余的堿液。然后再將提純后的漿料進行適當(dāng)降粘、洗滌、除雜后抄造成漿柏，該法被稱之為堿精制法(CN101736632A)。北京林業(yè)大學(xué)(CN101235547A)提出了一種對非預(yù)水解硫酸鹽竹漿進行酸洗再用細菌性木聚糖酶處理降低木聚糖含量生產(chǎn)溶解漿的方法。但這些方法沒有提及對溶解漿很重要的性能指標(biāo)纖維反應(yīng)性能的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于，提供一種化學(xué)漿改性制備粘膠纖維用溶解漿的方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種化學(xué)漿改性制備粘膠纖維用溶解漿的方法，將化學(xué)漿板進行充分分散，分散后調(diào)節(jié)漿料的PH值，使?jié){料PH值為，而后加入酶制劑，在45-55°C下反應(yīng)l_4h，反應(yīng)后將漿液進行堿蒸煮或在堿存在下擠壓處理，即可得到粘膠纖維用溶解漿；將得到的漿液進行干燥、成形處理，即得到符合粘膠纖維要求的溶解漿。采用無機酸和/或有機酸調(diào)節(jié)漿料的PH值為5-8。所述無機酸為硫酸、鹽酸或磷酸；有機酸為甲酸或乙酸。所述酶制劑為內(nèi)切葡聚糖酶、木聚糖酶、漆酶中的一種或幾種；其中內(nèi)切葡聚糖酶、木聚糖酶或漆酶加入量分別以底物絕干漿計，內(nèi)切葡聚糖酶的用量為20-300U/g底物，木聚糖酶的用量為20-200U/g底物，漆酶的用量為50-500U/g底物。
所述反應(yīng)后將漿液中加入對絕干漿，質(zhì)量百分比5-12%的堿，在95_120°C下用堿蒸煮 0.5-2h ；或反應(yīng)后將漿液中加入相對絕干漿質(zhì)量百分比4-12%的堿溶液或相對絕干漿質(zhì)量百分比3-8%的過氧化氫，在95-105 下采用雙螺旋擠壓機擠壓處理，得到出口濃度質(zhì)量百分比為30-40%的漿液。所述反應(yīng)后將漿液進行堿蒸煮采用的堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀，用量為對絕干漿質(zhì)量百分比5-12%，溫度為95-120°C，時間為0.5_2h。所述擠壓時采用的濃度為6-50% (質(zhì)量百分比)的堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀；過氧化氫濃度(質(zhì)量百分比)為6-30%，并控制雙螺旋擠壓機出口的紙漿濃度(質(zhì)量百分比)30-40 %，處理溫度為95-105°C。所述化學(xué)漿板為市售漂白化學(xué)漿板，即漂白硫酸鹽針葉木漿、漂白硫酸鹽闊葉木漿、堿法竹漿或需要提高纖維反應(yīng)性能的溶解漿的一種或幾種混合。若待處理漿液粘度符合粘膠纖維用溶解漿的要求(一般小于500ml/g)，只為了改善纖維的反應(yīng)性能(如經(jīng)化學(xué)處理的普通溶解漿)即可直接加入酶制劑即可實現(xiàn)得到符合要求的粘膠纖維用溶解漿。相對現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和有益效果:本發(fā)明以市售化學(xué)漿為原料，采用生物酶與化學(xué)法相結(jié)合的方法處理，投資小，方便靈活，可快速生產(chǎn)出符合粘膠纖維要求的溶解漿，漿液中α纖維素含量高，纖維反應(yīng)性能好，并能夠改善漿柏的性能指標(biāo)。
具體實施例方式實施例1 以漂白針葉木化學(xué)漿板為原料[α纖維素含量83.4%，木質(zhì)素含量1.2%，纖維素反應(yīng)性33.4%,粘度911.3ml/g。其中纖維反應(yīng)性能按Fock方法進行檢測(Enzyme andMicrobial Technology 47(2010)355 362)，其它性能指標(biāo)均按中國標(biāo)準(zhǔn)進行檢測]，加入到水力碎漿機中，控制漿濃度10% (質(zhì)量百分比)，充分分散纖維。用質(zhì)量百分比濃度為0.5%的硫酸調(diào)節(jié)PH值到5，加入內(nèi)切葡聚糖酶100U/g絕干漿，在50°C條件下反應(yīng)2h。反應(yīng)后的漿料在10 %的質(zhì)量百分比濃度，氫氧化鈉用量為對絕干漿的9 %，105 °C，蒸煮處理lh。，所得漿柏中α纖維含量92.1%，木質(zhì)素含量0.2%，纖維素反應(yīng)性能69.3%，粘度467ml/g0實施例2以漂白闊葉木化學(xué)漿板為原料(α纖維素含量80.2%，木質(zhì)素含量1.3%，纖維素反應(yīng)性35.2%，粘度814.5ml/g)，加入到水力碎漿機中，控制漿濃度3%，充分分散纖維。用質(zhì)量百分比濃度為1%的硫酸調(diào)節(jié)PH值5，加入內(nèi)切葡聚糖酶100U/g絕干漿，木聚糖酶100U/g絕干漿，在50°C條件下反應(yīng)2h。反應(yīng)后的漿料中加入質(zhì)量百分比濃度為10%氫氧化鈉溶液混勻置于雙螺旋擠壓機，在97°C下采用雙螺旋擠壓機擠壓處理，得到出口濃度為35% (質(zhì)量百分比)的漿液。處理后放在保溫裝置中反應(yīng)2h。測得漿柏的α纖維含量91.5%，木質(zhì)素含量0.3%，纖維素反應(yīng)性能70.3%，粘度456ml/g。實施例3以漂白竹制溶解漿為原料(α纖維素含量88.2%，木質(zhì)素含量0.3%，纖維素反應(yīng)性68.8 %，粘度499.7ml/g)，加入到水力碎漿機中，控制濃度8%，充分分散纖維。用硫酸調(diào)節(jié)PH值5，加入內(nèi)切葡聚糖酶200U/g絕干漿，并控制溫度50°C，反應(yīng)2h。漿柏的α纖維含fi90.2%,木質(zhì)素含量0.3%,纖維素反應(yīng)性能78.2%,粘度487.2ml/g。
權(quán)利要求
1.一種化學(xué)漿改性制備粘膠纖維用溶解漿的方法，其特征在于:將化學(xué)漿板進行充分分散，分散后調(diào)節(jié)漿料的PH值，使?jié){料PH值為中性，而后加入酶制劑，在45-55°C下反應(yīng)l-4h，反應(yīng)后將漿液進行堿蒸煮或在堿存在下擠壓處理，即可得到粘膠纖維用溶解漿；所述酶制劑為內(nèi)切葡聚糖酶、木聚糖酶、漆酶中的一種或幾種。
2.按權(quán)利要求1所述的化學(xué)漿改性制備粘膠纖維用溶解漿的方法，其特征在于:采用無機酸和/或有機酸調(diào)節(jié)漿料的PH值為5-8。
3.按權(quán)利要求2所述的化學(xué)漿改性制備粘膠纖維用溶解漿的方法，其特征在于:所述無機酸為硫酸、鹽酸或磷酸；有機酸為甲酸或乙酸。
4.按權(quán)利要求1所述的化學(xué)漿改性制備粘膠纖維用溶解漿的方法，其特征在于:所述酶制劑為內(nèi)切葡聚糖酶、木聚糖酶、漆酶中的一種或幾種；其中內(nèi)切葡聚糖酶、木聚糖酶或漆酶加入量分別以底物絕干漿計，內(nèi)切葡聚糖酶的用量為20-300U/g底物，木聚糖酶的用量為20-200U/g底物，漆酶的用量為50-500U/g底物。
5.按權(quán)利要求1所述的化學(xué)漿改性制備粘膠纖維用溶解漿的方法，其特征在于:所述反應(yīng)后將漿液中加入對絕干漿，質(zhì)量百分比5-12%的堿，在95-120°C下用堿蒸煮0.5_2h ； 或反應(yīng)后將衆(zhòng)液中加入相對絕干衆(zhòng)質(zhì)量百分比4-12%的堿溶液或相對絕干楽:質(zhì)量百分比3-8%的過氧化氫，在95-105 下采用雙螺旋擠壓機擠壓處理，得到出口濃度質(zhì)量百分比為30-40%的漿液。
6.按權(quán)利要求1或5所述的化學(xué)漿改性制備粘膠纖維用溶解漿的方法，其特征在于:所述反應(yīng)后將漿液進行堿蒸煮采用的堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀，用量為對絕干漿質(zhì)量百分比 5-12%，溫度為 95-120°C，時間為 0.5_2h。
7.按權(quán)利要求1或5所述的化學(xué)漿改性制備粘膠纖維用溶解漿的方法，其特征在于:所述擠壓時采用的濃度為6-50%的堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀；過氧化氫濃度為6-30%，并控制雙螺旋擠壓機出口的紙漿濃度30-40%，處理溫度為95-105°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及屬于化學(xué)纖維領(lǐng)域，具體的說是一種化學(xué)漿改性制備粘膠纖維用溶解漿的方法。將化學(xué)漿板進行充分分散，分散后調(diào)節(jié)漿料的pH值，使?jié){料pH值為中性，而后加入酶制劑，在45-55℃下反應(yīng)1-4h，反應(yīng)后將漿液進行堿蒸煮或在堿存在下擠壓處理，即可得到粘膠纖維用溶解漿；所述酶制劑為內(nèi)切葡聚糖酶、木聚糖酶、漆酶中得一種或幾種。本發(fā)明工藝過程簡單，投資小，制備的溶解漿α纖維素含量高，纖維反應(yīng)性能好。
文檔編號D21C3/22GK103184700SQ201110447608
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者王海松, 牟新東, 吳可佳, 劉超, 于光, 劉振, 王曉燕 申請人:中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所