利用有机溶剂从棉秆中提取纤维素的蒸煮工艺-论文.pdf

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1、!生璺旦：蔓丝堂：篁璺塑SHANGHAITEXTILESCIENCE&TECHNOLOGY上海纺织科技lV0l42No．8．2014工艺研究l37利用有机溶剂从棉秆中提取纤维素的蒸煮工艺朱美静，何建新，任远(1．西安工程大学，陕西西安710048；2．中原工学院纺织学院，河南郑州450007)摘要：机械粉碎至微米级的棉秆粉末经有机酸预处理后，采用乙醇和水的混合(体积比1：1)，在碱催化剂的作用下进行蒸煮，分离得到纤维素。研究了蒸煮过程中催化剂的硫化度、乙醇浓度、蒸煮时间及其温度对浆粕的卡伯值、得率、微观形貌的影响。研究结果表明：在蒸煮条件为温

2、度150~C，硫化度23％，时间2h，浴比1：10，催化剂用量8％，助剂的量1％时，可以得到最佳的浆粕。关键词：棉秆；有机溶剂；纤维素；工艺；形貌中图分类号：TS119文献标识码：B文章编号：1001-2044(2014)08—0037—03StudyonextractioncookingprocessofcellulosefromcottonstalkusingorganicsolventZHUMeijing，HEJianxin，RENYuan(1．Xi’anPolytechnicUniversity，Xi’al710048，China)(

3、2．ZhongyuanUniversityofTechnologySchoolofTextiles，Zhengzhou450007，China)Abstract：Thecottonstalksaremechanicalcrushedtomicronpowder，andpretreatmentbyuseoforganicacidandmixedwithethanolandwater(volumeratioU)．Retortedundertheactionofalkalicatalyst，theyareseparatedtocellulose．T

4、heinfluenceofsulfidityofcatalyst，ethanolconcentration，cookingdurationandtemperatureonthepulpkappanumber，yield，microstructuremorphologyarestudied．Theresultshowsthat：Whenthecookingtemperatureis150~Cwithsulfidityof23％，timedurationfor2h，liquidratiobeing10，amountofcatalystbeing8

5、％andadditivequantitybeing1％．thebestpulpcanbegot．Keywords：cottonstalk；organicsolvents；cellulose；process；morphology再生纤维素纤维具有良好的舒适性，易降解等优是，目前的有机溶剂制浆技术由于采用高温高压条件，势⋯，因而受到人们的欢迎。再生纤维素纤维原料是给装备设计和工艺控制增加了难度，大量催化剂的加具有良好反应性的溶解浆粕，主要为棉浆和木浆，但棉入不仅使制浆条件变得苛刻，溶剂和催化剂回收难度浆由于受到耕地面积和产量的限制而不能满足需求，

6、加大，而且严重破坏了木质素的结构，导致副产品的回木材因为生长周期长及产量等因素，其生产也受到一收利用受到限制，也增加了生产成本。定的制约。本研究提出一种有机溶剂制浆的方法，以机械粉我国棉花种植面积53．33万公顷，棉秆年产量达碎的棉秆粉末为原料，在碱催化条件下采用乙醇蒸煮1530万吨，资源极其丰富，但其利用率很低，大部分作的方法制备浆粕，提取纤维素，旨在克服上述问题，期为燃料被焚烧或制备低质量的纸浆。近年来，有从棉望应用于再生纤维素纤维的生产。秆皮中提取棉秆纤维的研究，主要是通过皮与芯分离1实验部分实现J。但由于皮芯分离不易实现产业化，如果可

7、以直接把棉秆粉碎成粉末，从中提取纤维素浆粕，将有重1．1材料要的经济及环保意义。棉秆取自河南南阳。主要成分为：纤维素42．8％，棉秆制浆的主要方法有硫酸盐法和烧碱法，该类木质素21％，半纤维素30．44％等，将其机械粉碎至微方法制浆的主要缺点是废液需进行单独处理，同时也米级粉末。给环境带来影响，设备投资及处理费用高。基于上述，1．2有机酸的预处理一种高效、无污染、可循环的有机溶剂制浆法备受关将棉秆去根去叶洗净，经机械粉碎至微米级，取注。在有机溶剂制浆技术中，一般选择混合溶剂，利用10g粉碎的棉秆粉末样品置于配有球形冷凝管的三口各组分的协同作用

8、，促进其对于植物组织的浸润，达到烧瓶中，以浴比为1：6的比例加入有机酸，在温度为降解半纤维素和脱除木质素的目的。但70℃的条件下在恒温水浴锅中搅拌120min，过滤