一种制备纤维素用添加剂及纤维素制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种制备纤维素用添加剂及纤维素制备方法，属于竹木制备纤维素领 域。
【背景技术】
[0002] 在现有公开的文献中，如1938年美国专利号为US2179181的专利文献具体公开了 纤维素在叔胺氧化物的帮助下能够不进行化学转化而溶解。在援引的专利文件中还记载， 通过沉淀运种纤维素溶液，能够生产出纤维素成型体，但是该生产工艺复杂，制作出的纤维 聚合度较低。
[0003] 现有的竹木纤维制备过程中使用大量的添加剂，但是其成分复杂，加入体系中后 极不稳定，获得纤维长度差异较大。
【发明内容】
[0004] 本发明为了解决的技术问题是提供一种制备纤维素用添加剂及纤维素制备方法。
[0005] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种制备纤维素用添加剂，由W下重 量份的原料组成: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、纤维素酶3-8份、黑曲霉3-8份及水解酶3-8份。
[0006] 本发明的有益效果是:该组合原料的添加在竹木纤维制作过程中，性能稳定、缩短 纤维制作的工艺过程，且制备出的纤维长度均一，最终产品粘度、聚合度及抗张指数、耐破 指数、撕裂指数、曰-纤维素/%、打浆度/° SR、湿重/g、白度/% ISO均在标准范围内。
[0007] 在上述技术方案的基础上，本发明还可W做如下改进。
[000引本发明如上所述一种制备纤维素用添加剂，进一步，由W下重量份的原料组成: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、纤维素 酶5份、黑曲霉5份及水解酶5份。
[0009] 本发明如上所述一种制备纤维素用添加剂，进一步，所述酵母菌为酒酵母。
[0010] 本发明如上所述一种制备纤维素用添加剂，进一步，所述酒酵母为啤酒酵母菌。
[0011] 本发明如上所述一种制备纤维素用添加剂，进一步，其特征在于，所述水解酶为a-氨基酸醋水解酶和/或a蛋白水解酶。更进一步，所述水解酶为a-氨基酸醋水解酶和a蛋白水 解酶的重量比例为2:1。
[0012] 本发明还提供一种纤维素制备方法，包括W下步骤:步骤1)，将纤维原料进行粉 碎;优选地，所述纤维原料为木本、藤本和/或草本植物(含木质和非木质)枝径干。
[0013] 步骤2)破壁处理，将步骤1)粉碎后的原料加入预浸池中，加入水至淹没所述原料， 再向预浸池中加入占原料重量7%-30%的上述一种制备纤维素用添加剂，调整pH为6.5- 7.5,揽拌2-10小时后经纤维分丝机制成絮状物；更进一步，所述纤维分丝机缝隙宽0.1-5mm;优选 0.2mm。
[0014] 步骤3)对步骤2)制成的絮状物研磨制成絮状纤维素生物浆;优选地研磨至絮状物 长度小于Imm占90% W上，最大长度控制小于3.5mm;
[0015] 步骤4)，脱水分筛后即可获得纤维素。
[0016] 本发明方法工艺简单，传统的9步工艺流程化繁为简变四个流程，制备时间短且制 备的纤维比表面积增大，能够提高纸张的结合强度。
[0017] 本发明如上所述一种纤维素制备方法，进一步，在揽拌过程中同时在预浸池四周 加超声波装置对原料进行超声波处理。
[0018] 采用上述进一步的有益效果是：由于在预浸池四周加超声波装置，在反应过程可 W实现对植物中的木质素产生破碎作用，加快制浆过程。且由于超声波处理，纤维比表面积 增大，能够提高纸张的结合强度。
[0019] 本发明如上所述一种纤维素制备方法，进一步，所述超声波装置的工作参数:超声 波工作频率为高于20000Hz，超声波功率为600~24000W;超声波工作时间为5~20s，间歇时 间为5~20s，循环重复处理。该频率超声处理的反应过程只对植物中的木质素产生破碎作 用，而对纤维素不造成损坏，能够保留纤维在植物中的原始长度和较高强度;反应后的木质 素衍生物附着在纤维上，增大了纤维的比表面积，有利于提高纸张结合强度，降低纸张纵横 向拉力差;减少废水污染物;提高资源利用率;与此同时产生化学能，容器内产生大量臭氧 阴离子，把纤维漂白。
[0020] 本发明如上所述一种纤维素制备方法，进一步，步骤2)所述破壁处理加水量为所 述纤维素用添加剂用量的1-3倍，溫度为20-40°C，揽拌6-10小时后经双螺旋挤出机制成絮 状物。优选地选择水溫维持在32 °C。
[0021] 本发明如上所述一种纤维素制备方法，进一步，步骤4)脱水分筛后的水返回预浸 池重新利用。
[0022] 采用上述进一步的有益效果是:该方制备纤维素后的处理水可W直接进入预浸池 中再次重复利用，实现实现水能源在利用、达到节能减排的作用。
[0023] 本发明还提供另一种纤维素制备方法，进一步，包括W下步骤:步骤1)，将纤维原 料进行粉碎；
[0024] 步骤2)破壁处理，将步骤1)粉碎后的原料加入预浸池中，加入水至淹没所述原料， 再向预浸池中加入原料重量的4%-8%的上述一种制备纤维素用添加剂，调整抑为6.5-7.5 获得混合物料；
[0025] 步骤3)，将步骤2)的混合物料通过双螺旋挤出机制成絮状物;更优选地，所述纤维 分丝机缝隙宽0.1 -5mm;优选0.2mm;
[0026] 步骤4)对步骤3)制成的絮状物研磨制成絮状纤维素生物浆;优选地研磨至絮状物 长度小于Imm占90% W上，最大长度控制小于3.5mm;
[0027] 步骤5)，脱水分筛后即可获得纤维素。
[00%]本发明如上所述一种纤维素制备方法，进一步，步骤2)所述破壁处理加水量为所 述纤维素用添加剂用量的0.5-1.5倍，溫度为20-40°C，揽拌6-10小时后经双螺旋挤出机制 成絮状物。
[0029] 本发明如上所述一种纤维素制备方法，进一步，步骤5)脱水分筛后的水返回预浸 池重新利用。
[0030] 本发明如上所述一种纤维素制备方法，进一步，所述纤维原料为麦草、稻草、甘薦 渣、按木、芦韦和竹子中的任意中或几种的混合。
【附图说明】
[0031] 图1为本发明一种纤维素制备方法制备的纤维素的长度分布示意图；
[0032] 图2为本发明一种纤维素制备方法制备的纤维素的宽度分布示意图；
[0033] 图3为本发明一种纤维素制备方法制备的纤维素的长宽度分布示意图图。
【具体实施方式】
[0034] W下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并 非用于限定本发明的范围。
[0035] 在本发明实施例中纤维分丝机选择为山东汉通奥特机械有限公司生产制造的分 丝机;双螺旋挤出机为生产的南京科瑞隆机电设备有限公司制备的挤出机。
[0036] 本发明方法适用纤维原料有麦草、稻草、甘薦渣、按木、芦韦和竹子。
[0037] 实施例1
[0038] 本发明一种制备纤维素用添加剂，由W下原料组成：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、纤维素酶3kg、黑曲霉3kg及a-氨基酸醋水解酶和a蛋白水解酶3kg。
[0039] 实施例2
[0040] 本发明一种制备纤维素用添加剂，由W下原料组成：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、纤维素酶8kg、黑曲霉8kg及曰 蛋白水解酶8kg。
[0041 ] 实施例3
[0042] 本发明一种制备纤维素用添加剂，由W下的原料组成：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、纤维素酶8kg、黑曲霉 8kg及水解酶3kg。
[0043] 实施例4
[0044] 本发明一种制备纤维素用添加剂，由W下的原料组成：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、纤维素酶化g、黑曲霉 5kg及a-氨基酸醋水解酶化邑。
[0045] 实施例5
[0046] 本发明一种制备纤维素用添加剂，进一步，由W下重量kg的原料组成: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、纤维素酶 化g、黑曲霉化g及a-氨基酸醋水解酶和a蛋白水解酶混合物为化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为2:1。
[0047] 实施例6
[0048] 本发明一种纤维素制备方法，包括W下步骤：步骤1)，将无污染竹柳原料进行粉 碎；
[0049] 步骤2)破壁处理，将步骤1)粉碎后的原料加入预浸池中，加入水，所述加水溫度为 32°C，加水量为所述纤维素用添加剂用量的1倍，再向预浸池中加入原料重量的15%的实施 例I 一种制备纤维素用添加剂，调整抑为7,揽拌6小时后经纤维分丝机制成絮状物;该方法 中纤维分丝机缝隙宽0.2mm。
[0050] 步骤3)对步骤2)制成的絮状物研磨制成絮状物纤维素生物浆；
[0051] 上述的絮状物长度小于Imm占90% W上，最大长度控制小于3.5mm;
[0052] 步骤4)，脱水分筛后即可获得纤维素;脱水分筛后的水返回预浸池重新利用。
[0053] 本发明实施例6方法制备的纤维素，叩解度°33,定量g/m2，'紧度g/cm3'，白度％ ISO,不透明度％，裂断长虹1，撕裂指数mN . mVg，耐破指数KPa . mVg，耐折度(次180°)，纤维 平均长度mm，纤维平均宽度皿如下表1所示：
[0054] 表1.实施例6制备的纤维素检测指标 「00551 LU化6」 买砸例7
[0057]本发明还提供一种纤维素制备方法，包括W下步骤:步骤1)，将麦草和芦韦混合原 料进行粉碎；
[005引步骤2)破壁处理，将步骤1)粉碎后的原料加入预浸池中，加入水，加水溫度为20 °C，加水量为所述纤维素用添加剂用量的3倍；
[0059] 再向预浸池中加入原料重量的15%的实施例2制备的纤维素用添加剂，调整pH为 6.5,揽拌2小时后经分丝机制成絮状物，在揽拌过程中同时在预浸池四周加超声波装置对 原料进行超声波处理;所述纤维分丝机缝隙宽0.2mm。
[0060] 该方法中超声波工作频率为SOKHz，超声波功率为24000W;超声波工作时间为20s， 间歇时间为20s，循环重复处理。