[发明专利]预提取半纤维素的蔗渣碱法制浆方法及其产品

说明书

技术领域

本发明涉及化学工程、制浆工艺领域，具体涉及一种预提取半纤维素 的蔗渣碱法制浆方法及其产品。

背景技术

蔗渣是甘蔗制糖工业的副产物和制浆造纸的优良纤维原料，现有蔗渣 碱法制浆公知技术中，蔗渣通过烧碱法或硫酸盐法蒸煮使木质素溶解并使 纤维分离成浆，进一步通过洗涤、筛选和漂白制得漂白化学浆。

在蒸煮过程中，蔗渣中的半纤维素多缩戊糖部分溶出并进入黑液，在 碱回收过程中燃烧转化为热能。实际上，多缩戊糖等碳水化合物的热值仅 相当于木质素的一半，热转化的利用价值不高。

近年来，A.van Heiningen等人(Pulp and Paper Canada，2006，107(6)， 38～43)提出木材生物炼制的理念并用以改造硫酸盐木浆厂。其核心思想是， 在不影响原有制浆的前提下，在蒸煮前以绿液为溶剂从阔叶木中提取出部 分半纤维素，并进一步通过生物化工技术转化为燃料乙醇和乙酸等产品， 经济和社会效益比单纯制浆更佳。体现了木质纤维素原料各组份高值利用 的生物炼制理念。但由于采用绿液作为提取溶剂并添加蒽醌，该方法的提 取物若用于食品和饲料添加剂制备存在安全性问题。

蔗渣中含有25％左右的多缩戊糖，并且以木聚糖为主，是木糖、低聚 木糖、木糖醇和L-阿拉伯糖等功能糖醇的最佳原料之一。目前，蔗渣或者 单纯制浆，或者单纯提取木聚糖。还没有将提取木聚糖和纤维制浆通盘考 虑的蔗渣综合利用的完整技术方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一在于提供一种预提取半纤维素的蔗渣 碱法制浆方法，特别是提供一种预提取方法。

本发明所要解决的技术问题之二在于提供采用上述预提取半纤维素的 蔗渣碱法制浆方法所制得的产品，包括蔗渣提取液和蔗渣粗浆。

本发明所要解决的技术问题之三在于提供上述蔗渣提取液和蔗渣粗浆 产品的用途。

一种预提取半纤维素的蔗渣碱法制浆方法，包括下述步骤：

(1)蔗渣备料：对蔗渣进行除髓和洗涤；

(2)预提取：在蒸球或水解器中进行，提取溶剂为氢氧化钠溶液，工艺条 件为：对除髓绝干蔗渣，用碱量按重量百分比计为1～8％，固液比 为1∶2.5～8.0，提取温度为80～180℃，压力为相应温度下的饱和 蒸汽压力，升温时间为10～120分钟，保温时间为0～120分钟，反 应终点pH值为4.5～6.9；

(3)液固分离和洗涤，收集滤液制得提取液；

(4)残渣碱法蒸煮制浆。

具体的，在步骤(2)预提取中，用碱量可以为1，1.5，2，2.5，3， 3.5，4，4.5，5，5.5，6，6.5，7，7.5或8％；

固液比可以为1∶2.5，3，3.5，4，4.5，5，5.5，6，6.5，7，7.5或 8；

提取温度可以为80，90，100，110，120，130，140，150，160，170 或180℃；

升温时间可以为：10，20，30，40，50，60，70，80，90，100，110 或120分钟；保温时间可以为：0，10，20，30，40，50，60，70，80，90， 100，110或120分钟；

反应终点pH值为4.5，4.8，5，5.2，5.5，5.8，6，6.2，6.5，6.7 或6.9。

在上述方案的基础上，步骤(1)中的蔗渣为经自然存放发酵而除去大 部分胶质的蔗渣，除髓方法为干法、半湿法和湿法中的一种或一种以上的 组合。

在上述方案的基础上，步骤(1)中，对除髓后的蔗渣用洗涤机和螺旋 压榨机依次进行洗涤和脱水，去除杂质，脱水后蔗渣的干度不低于35％。

在上述方案的基础上，步骤(2)中优选的预提取工艺条件为：对除髓 绝干蔗渣，用碱量为3～6％，固液比为1∶2.5～4.0，提取温度为140～ 170℃，升温时间为40～100分钟，保温时间为10～80分钟，反应终点pH 值为5.0～6.5。

在上述方案的基础上，步骤(3)中，采用连续式压榨对步骤(2)的 产物进行液固分离及多级逆流洗涤(用稀滤液和水进行多级逆流洗涤)，收 集滤液制得提取液，收集残渣备用。