一種制備纖維素用添加劑及纖維素制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及一種制備纖維素用添加劑及纖維素制備方法，屬于竹木制備纖維素領 域。
【背景技術】
[0002] 在現有公開的文獻中，如1938年美國專利號為US2179181的專利文獻具體公開了 纖維素在叔胺氧化物的幫助下能夠不進行化學轉化而溶解。在援引的專利文件中還記載， 通過沉淀運種纖維素溶液，能夠生產出纖維素成型體，但是該生產工藝復雜，制作出的纖維 聚合度較低。
[0003] 現有的竹木纖維制備過程中使用大量的添加劑，但是其成分復雜，加入體系中后 極不穩(wěn)定，獲得纖維長度差異較大。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明為了解決的技術問題是提供一種制備纖維素用添加劑及纖維素制備方法。
[0005] 本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案如下：一種制備纖維素用添加劑，由W下重 量份的原料組成:酵母菌10-15份、尿素10-18份、脂肪醇聚氧乙締酸12-18份、烷基酪聚氧乙 締酸8-12份、脂肪酶12-18份、纖維素酶3-8份、黑曲霉3-8份及水解酶3-8份。
[0006] 本發(fā)明的有益效果是:該組合原料的添加在竹木纖維制作過程中，性能穩(wěn)定、縮短 纖維制作的工藝過程，且制備出的纖維長度均一，最終產品粘度、聚合度及抗張指數、耐破 指數、撕裂指數、曰-纖維素/%、打漿度/° SR、濕重/g、白度/% ISO均在標準范圍內。
[0007] 在上述技術方案的基礎上，本發(fā)明還可W做如下改進。
[000引本發(fā)明如上所述一種制備纖維素用添加劑，進一步，由W下重量份的原料組成:酵 母菌12份、尿素15份、脂肪醇聚氧乙締酸15份、烷基酪聚氧乙締酸10份、脂肪酶15份、纖維素 酶5份、黑曲霉5份及水解酶5份。
[0009] 本發(fā)明如上所述一種制備纖維素用添加劑，進一步，所述酵母菌為酒酵母。
[0010] 本發(fā)明如上所述一種制備纖維素用添加劑，進一步，所述酒酵母為啤酒酵母菌。
[0011] 本發(fā)明如上所述一種制備纖維素用添加劑，進一步，其特征在于，所述水解酶為a-氨基酸醋水解酶和/或a蛋白水解酶。更進一步，所述水解酶為a-氨基酸醋水解酶和a蛋白水 解酶的重量比例為2:1。
[0012] 本發(fā)明還提供一種纖維素制備方法，包括W下步驟:步驟1)，將纖維原料進行粉 碎;優(yōu)選地，所述纖維原料為木本、藤本和/或草本植物(含木質和非木質)枝徑干。
[0013] 步驟2)破壁處理，將步驟1)粉碎后的原料加入預浸池中，加入水至淹沒所述原料， 再向預浸池中加入占原料重量7%-30%的上述一種制備纖維素用添加劑，調整pH為6.5- 7.5,攬拌2-10小時后經纖維分絲機制成絮狀物；更進一步，所述纖維分絲機縫隙寬0.1-5mm;優(yōu)選 0.2mm。
[0014] 步驟3)對步驟2)制成的絮狀物研磨制成絮狀纖維素生物漿;優(yōu)選地研磨至絮狀物 長度小于Imm占90% W上，最大長度控制小于3.5mm;
[0015] 步驟4)，脫水分篩后即可獲得纖維素。
[0016] 本發(fā)明方法工藝簡單，傳統的9步工藝流程化繁為簡變四個流程，制備時間短且制 備的纖維比表面積增大，能夠提高紙張的結合強度。
[0017] 本發(fā)明如上所述一種纖維素制備方法，進一步，在攬拌過程中同時在預浸池四周 加超聲波裝置對原料進行超聲波處理。
[0018] 采用上述進一步的有益效果是：由于在預浸池四周加超聲波裝置，在反應過程可 W實現對植物中的木質素產生破碎作用，加快制漿過程。且由于超聲波處理，纖維比表面積 增大，能夠提高紙張的結合強度。
[0019] 本發(fā)明如上所述一種纖維素制備方法，進一步，所述超聲波裝置的工作參數:超聲 波工作頻率為高于20000Hz，超聲波功率為600~24000W;超聲波工作時間為5~20s，間歇時 間為5~20s，循環(huán)重復處理。該頻率超聲處理的反應過程只對植物中的木質素產生破碎作 用，而對纖維素不造成損壞，能夠保留纖維在植物中的原始長度和較高強度;反應后的木質 素衍生物附著在纖維上，增大了纖維的比表面積，有利于提高紙張結合強度，降低紙張縱橫 向拉力差;減少廢水污染物;提高資源利用率;與此同時產生化學能，容器內產生大量臭氧 陰離子，把纖維漂白。
[0020] 本發(fā)明如上所述一種纖維素制備方法，進一步，步驟2)所述破壁處理加水量為所 述纖維素用添加劑用量的1-3倍，溫度為20-40°C，攬拌6-10小時后經雙螺旋擠出機制成絮 狀物。優(yōu)選地選擇水溫維持在32 °C。
[0021] 本發(fā)明如上所述一種纖維素制備方法，進一步，步驟4)脫水分篩后的水返回預浸 池重新利用。
[0022] 采用上述進一步的有益效果是:該方制備纖維素后的處理水可W直接進入預浸池 中再次重復利用，實現實現水能源在利用、達到節(jié)能減排的作用。
[0023] 本發(fā)明還提供另一種纖維素制備方法，進一步，包括W下步驟:步驟1)，將纖維原 料進行粉碎；
[0024] 步驟2)破壁處理，將步驟1)粉碎后的原料加入預浸池中，加入水至淹沒所述原料， 再向預浸池中加入原料重量的4%-8%的上述一種制備纖維素用添加劑，調整抑為6.5-7.5 獲得混合物料；
[0025] 步驟3)，將步驟2)的混合物料通過雙螺旋擠出機制成絮狀物;更優(yōu)選地，所述纖維 分絲機縫隙寬0.1 -5mm;優(yōu)選0.2mm;
[0026] 步驟4)對步驟3)制成的絮狀物研磨制成絮狀纖維素生物漿;優(yōu)選地研磨至絮狀物 長度小于Imm占90% W上，最大長度控制小于3.5mm;
[0027] 步驟5)，脫水分篩后即可獲得纖維素。
[00%]本發(fā)明如上所述一種纖維素制備方法，進一步，步驟2)所述破壁處理加水量為所 述纖維素用添加劑用量的0.5-1.5倍，溫度為20-40°C，攬拌6-10小時后經雙螺旋擠出機制 成絮狀物。
[0029] 本發(fā)明如上所述一種纖維素制備方法，進一步，步驟5)脫水分篩后的水返回預浸 池重新利用。
[0030] 本發(fā)明如上所述一種纖維素制備方法，進一步，所述纖維原料為麥草、稻草、甘薦 渣、按木、蘆韋和竹子中的任意中或幾種的混合。
【附圖說明】
[0031] 圖1為本發(fā)明一種纖維素制備方法制備的纖維素的長度分布示意圖；
[0032] 圖2為本發(fā)明一種纖維素制備方法制備的纖維素的寬度分布示意圖；
[0033] 圖3為本發(fā)明一種纖維素制備方法制備的纖維素的長寬度分布示意圖圖。
【具體實施方式】
[0034] W下結合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并 非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0035] 在本發(fā)明實施例中纖維分絲機選擇為山東漢通奧特機械有限公司生產制造的分 絲機;雙螺旋擠出機為生產的南京科瑞隆機電設備有限公司制備的擠出機。
[0036] 本發(fā)明方法適用纖維原料有麥草、稻草、甘薦渣、按木、蘆韋和竹子。
[0037] 實施例1
[0038] 本發(fā)明一種制備纖維素用添加劑，由W下原料組成：啤酒酵母菌10kg、尿素10kg、 脂肪醇聚氧乙締酸12kg、烷基酪聚氧乙締酸8kg、脂肪酶12kg、纖維素酶3kg、黑曲霉3kg及a-氨基酸醋水解酶和a蛋白水解酶3kg。
[0039] 實施例2
[0040] 本發(fā)明一種制備纖維素用添加劑，由W下原料組成：啤酒酵母菌15kg、尿素18kg、 脂肪醇聚氧乙締酸18kg、烷基酪聚氧乙締酸12kg、脂肪酶18kg、纖維素酶8kg、黑曲霉8kg及曰 蛋白水解酶8kg。
[0041 ] 實施例3
[0042] 本發(fā)明一種制備纖維素用添加劑，由W下的原料組成：啤酒酵母菌10-kg、尿素 18kg、脂肪醇聚氧乙締酸18kg、烷基酪聚氧乙締酸8kg、脂肪酶12kg、纖維素酶8kg、黑曲霉 8kg及水解酶3kg。
[0043] 實施例4
[0044] 本發(fā)明一種制備纖維素用添加劑，由W下的原料組成：啤酒酵母菌12kg、尿素 1化g、脂肪醇聚氧乙締酸14kg、烷基酪聚氧乙締酸10kg、脂肪酶10kg、纖維素酶化g、黑曲霉 5kg及a-氨基酸醋水解酶化邑。
[0045] 實施例5
[0046] 本發(fā)明一種制備纖維素用添加劑，進一步，由W下重量kg的原料組成:啤酒酵母菌 12kg、尿素15kg、脂肪醇聚氧乙締酸15kg、烷基酪聚氧乙締酸10kg、脂肪酶15kg、纖維素酶 化g、黑曲霉化g及a-氨基酸醋水解酶和a蛋白水解酶混合物為化g，其中所述a-氨基酸醋水 解酶和a蛋白水解酶的重量比例為2:1。
[0047] 實施例6
[0048] 本發(fā)明一種纖維素制備方法，包括W下步驟：步驟1)，將無污染竹柳原料進行粉 碎；
[0049] 步驟2)破壁處理，將步驟1)粉碎后的原料加入預浸池中，加入水，所述加水溫度為 32°C，加水量為所述纖維素用添加劑用量的1倍，再向預浸池中加入原料重量的15%的實施 例I 一種制備纖維素用添加劑，調整抑為7,攬拌6小時后經纖維分絲機制成絮狀物;該方法 中纖維分絲機縫隙寬0.2mm。
[0050] 步驟3)對步驟2)制成的絮狀物研磨制成絮狀物纖維素生物漿；
[0051] 上述的絮狀物長度小于Imm占90% W上，最大長度控制小于3.5mm;
[0052] 步驟4)，脫水分篩后即可獲得纖維素;脫水分篩后的水返回預浸池重新利用。
[0053] 本發(fā)明實施例6方法制備的纖維素，叩解度°33,定量g/m2，'緊度g/cm3'，白度％ ISO,不透明度％，裂斷長虹1，撕裂指數mN . mVg，耐破指數KPa . mVg，耐折度(次180°)，纖維 平均長度mm，纖維平均寬度皿如下表1所示：
[0054] 表1.實施例6制備的纖維素檢測指標 「00551 LU化6」 買砸例7
[0057]本發(fā)明還提供一種纖維素制備方法，包括W下步驟:步驟1)，將麥草和蘆韋混合原 料進行粉碎；
[005引步驟2)破壁處理，將步驟1)粉碎后的原料加入預浸池中，加入水，加水溫度為20 °C，加水量為所述纖維素用添加劑用量的3倍；
[0059] 再向預浸池中加入原料重量的15%的實施例2制備的纖維素用添加劑，調整pH為 6.5,攬拌2小時后經分絲機制成絮狀物，在攬拌過程中同時在預浸池四周加超聲波裝置對 原料進行超聲波處理;所述纖維分絲機縫隙寬0.2mm。
[0060] 該方法中超聲波工作頻率為SOKHz，超聲波功率為24000W;超聲波工作時間為20s， 間歇時間為20s，循環(huán)重復處理。