【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及废弃生物质资源回收利用，且特别涉及一种基于废弃生物质材料的木质纤维素及其制备方法。
技术介绍
1、生物质纤维素产品大多以棉纤维素为生产原料。随着生物质纤维素化工板块快速发展，棉纤维素需求量日益提高。但是棉纤维素受到棉花种植面积和生长周期的制约日渐短缺，原料的限制严重影响了生物质纤维素行业的发展，使得生物质纤维素产业用棉纤维素成本提高，下游纺织企业生产成本也随之提高。
2、目前，国内企业严重依赖进口木质纤维素用于生物质纤维素产品的生产，木质纤维素存在价格较高、产量低等问题，从而影响下游产品用量需求。因此，开发出生物质木质纤维素替代部分棉纤维素具有重大经济价值和社会意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于废弃生物质材料的木质纤维素，该木质纤维素具有优良的性能。
2、本专利技术的另一目的在于提供一种基于废弃生物质材料的木质纤维素的制备方法，该方法基于废弃木材资源，通过烘干、汽蒸、蒸煮、漂白、除砂、抄造等工序制备得到性能优良的木质纤维素，有效缓解了现有生物质纤维素产品原料不足的问题，同时解决了废弃木材下脚料回收再利用问题，具有较好的经济效益。
3、本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
4、本专利技术提出一种基于废弃生物质材料的木质纤维素的制备方法，包括以下步骤：
5、s1、废弃木材经烘干、汽蒸、碱液反应和蒸煮后，加入des低共熔溶剂混合，得到初制木质纤维素，其中，所述蒸煮时加入催化剂
6、s2、所述初制木质纤维素经漂白、除砂、浓缩和抄造成型后，得到木质纤维素。
7、本专利技术提出一种基于废弃生物质材料的木质纤维素，其根据上述的制备方法制得。
8、本专利技术实施例的基于废弃生物质材料的木质纤维素及其制备方法的有益效果是：
9、1、本专利技术首先采用蒸汽对废弃木材进行预处理，可有效除去原料中的半纤维素和部分木素，降低多戊糖含量，从而减少碱液用量。汽蒸过程会破坏纤维细胞结构，除去纤维细胞胞间层和细胞初生壁中的半纤维素和部分木素，从而使蒸煮过程中碱液更容易渗透到纤维素结晶区，加快脱木素反应，有利于提高蒸煮效果。
10、2、本专利技术在蒸煮过程中加入金属氯化盐或金属溴化盐作为催化剂，能够促使生物质材料中葡萄糖分子间的化学键断裂，有助于木材下脚料大分子的降解。加入聚醚类水溶性有机物作为助剂主要是降低液体的界面张力，利于试剂快速渗透在木材下脚料结晶区域，便于所加入的催化剂与生物质纤维素分子的结合。
11、3、本专利技术对工业木材下脚料进行高值化综合利用，极大程度提升木材的价值，可为下游企业供应大量的用料，有效缓解了现有生物质纤维素产品原料不足的问题，保证国内生物质纤维素产品产量稳定且不受国外木质纤维素价格波动影响，同时解决废弃木材下脚料回收再利用问题，具有较好的经济效益。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于废弃生物质材料的木质纤维素的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述废弃木材选自柏木、榆木、桉木、槐木中的一种或多种，所述废弃木材烘干后的含水比例小于5.0%。
3. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述汽蒸的步骤为：将烘干后的所述废弃木材投入蒸煮容器内，在160℃~175℃下汽蒸1~4 h后排放所述蒸煮容器内的蒸汽。
4. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述碱液反应采用的碱液选自氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化钙溶液中的一种，所述碱液的浓度为30~120 g/L，所述碱液反应的温度为155℃~175℃，碱液反应时间为3~5 h。
5. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述聚醚类水溶性有机物助剂选自聚环氧乙烷或聚乙二醇中的一种，所述聚醚类水溶性有机物助剂和所述废弃木材的用量比为（0.5～10）：（1.5～3）mL/kg，所述催化剂选自氯化镍、氯化钴、氯化亚铁、溴化钴、溴化铜中的一种，且其添加量
6. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述DES低共熔溶剂包括HBA成分和HBD成分，所述HBA成分为CoCL2、NaCL或ChCL，所述HBD成分为酸类物质，所述HBA成分和所述HBD成分的质量比为1：1~2，所述混合的温度为50~80℃，混合时间为20~45 min。
7. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述漂白采用的漂白溶液包括漂白剂和漂白助剂，所述漂白剂选自次氯酸钠、过氧化氢、二氧化硫脲、二氧化氯中的任意一种，所述漂白助剂选自氨基磺酸、四乙酰乙二胺、烷基聚氧乙烯醚中的任意一种，所述漂白的温度为30℃~70℃，漂白时间为30~60 min。
8. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述除砂的步骤为：控制浆料中木质纤维素浓度为0.5%~2%，除砂器压力为0.28~0.5 MPa进行除砂，并在除砂后加入除灰铁药剂，其中，所述除灰铁药剂的用量为烘干后的所述废弃木材质量的0.01%~0.05%。
9. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述浓缩和抄造成型的步骤为：控制浓缩机内的木质纤维素浓度为3%~5%，浓缩后采用脱盐水对所述木质纤维素进行抄造成型，其中，脱盐水喷洒量为25~40 m3/h。
10.一种基于废弃生物质材料的木质纤维素，其特征在于，根据权利要求1~9任意一项所述的制备方法制得。
...【技术特征摘要】
1.一种基于废弃生物质材料的木质纤维素的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述废弃木材选自柏木、榆木、桉木、槐木中的一种或多种，所述废弃木材烘干后的含水比例小于5.0%。
3. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述汽蒸的步骤为：将烘干后的所述废弃木材投入蒸煮容器内，在160℃~175℃下汽蒸1~4 h后排放所述蒸煮容器内的蒸汽。
4. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述碱液反应采用的碱液选自氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化钙溶液中的一种，所述碱液的浓度为30~120 g/l，所述碱液反应的温度为155℃~175℃，碱液反应时间为3~5 h。
5. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述聚醚类水溶性有机物助剂选自聚环氧乙烷或聚乙二醇中的一种，所述聚醚类水溶性有机物助剂和所述废弃木材的用量比为（0.5～10）：（1.5～3）ml/kg，所述催化剂选自氯化镍、氯化钴、氯化亚铁、溴化钴、溴化铜中的一种，且其添加量为0.2~5.0 g/kg，所述蒸煮的温度为100℃~160℃，蒸煮时间为0.5~1 h。
6. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述des低...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晓涛，肖俊江，王喜明，张一康，丁坤，
申请(专利权)人：内蒙古农业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。