[发明专利]利用废弃棉织物制备羧甲基纤维素钠的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种利用废弃棉织物制备羧甲基纤维素钠的方法。

背景技术

目前，羧甲基纤维素钠的制备方法有很多，每种方法各有优劣。1)专利申请(公开号：CN88101790A)中记载了采用稻草及植物秸秆为原料，经过堆贮、预处理、浸渍等近15个步骤制备得到羧甲基纤维素钠；由于草木中还包含木质素、戊糖、脂肪和蜡等有机物，为了去除这些有机物，该方法所需的蒸煮温度较高，且蒸煮时间较长，耗时耗力；2)专利申请(公开号：CN101324034A)中采用涂布损纸为原料，经过预处理、碱化、压滤等近13个步骤制备得到羧甲基纤维素钠；由于作为原料的涂布损纸中的纤维素含量不高，得到的产品纯度也不高，同时，涂布损纸成本较高，且该方法工艺步骤较为繁琐，因此该方法的制备费用较高。3)专利申请(公开号：CN101768220A)中采用落地棉为原料，经去除杂质、碱化、醚化等步骤制备得到羧甲基纤维素钠；因作为原料的落地棉中有较多杂物，如沙、石、棉壳、棉花表皮角膜质，其前期处理相当复杂；同时，制备过程中需要使用的有机溶剂种类较多，导致其制备过程后期处理较为繁琐。目前，羧甲基纤维素钠的工业生产多以精制棉短绒为原料，但棉短绒价格高，并且精制过程中产生大量的难以处理的废水，污染环境。

综上，研究一种工艺简单，便于操作，且成本较低的羧甲基纤维素钠的制备方法是十分有现实意义的。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种利用废弃棉织物制备羧甲基纤维素钠的方法，该方法以废弃棉织物为原料，经过一系列简单处理即可得到羧甲基纤维素成品，克服了常用的羧甲基纤维素的制备方法中步骤繁多、成本较高的缺陷。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用废弃棉织物制备羧甲基纤维素的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

1)原料预处理

将废弃的棉织物洗净、晾干、剪碎后，置于预处理剂溶液中，在76℃～100℃温度条件下加热并搅拌，肉眼观察，待棉织物褪色后将其中的预处理剂溶液挤出；

2)碱蒸煮

将棉织物放入质量浓度为10％～20％的氢氧化钠溶液中，在75℃～100℃的温度条件下加热45～90min，加热过程中搅拌，直至棉织物颜色完全褪去，过滤烘干得到纤维素；

3)纤维素的碱化

将纤维素浸没于质量浓度35％-45％的氢氧化钠溶液，在30℃～50℃温度下加热1.5～2h，加热过程中搅拌，然后去除氢氧化钠溶液直至剩余质量为浸泡前纤维素质量的2～4倍，得到碱纤维素；

4)碱纤维素的醚化

将碱纤维素撕碎后置于玻璃容器中，加入无水乙醇，无水乙醇与碱纤维素质量比为8～12∶1；再加入质量浓度为35％～45％的氢氧化钠溶液，氢氧化钠与碱纤维素的质量比4～4.57∶1；然后在50℃～60℃的温度下滴加氯乙酸乙醇溶液，30～50min内滴加完毕，氯乙酸乙醇溶液与无水乙醇的质量比为1∶6～12；所述的氯乙酸乙醇溶液是由氯乙酸和无水乙醇以质量比为1∶8～12混合而成；最后在70℃～80℃的温度下加热80～100min；上述过程持续搅拌；

5)后处理

将醚化过程得到的产物抽滤，用质量浓度为70％～90％的乙醇溶液洗涤两次，每次半小时，洗涤过程中搅拌；然后加入酚酞指示剂，滴加盐酸中和直至溶液无色，再用质量浓度为70％～90％的乙醇溶液洗涤1～2次，抽滤，在70～80℃温度条件下烘干，得到羧甲基纤维素钠成品。

进一步的，所述废弃的棉织物为废弃的无色棉织物或有色棉织物。

进一步的，所述预处理剂是无机氧化物或者无机氧酸盐。

本发明的优点如下：

1、以废弃棉织物为原料，其来源广，成本较低，经济效益可观，且消除了其对环境所造成的污染，环境效益显著。

2、废弃纯棉织物中纤维素的含量高达94％以上，产品获得率及纯度高，性能稳定。

3、生产工艺简单，且制备过程中使用的有机溶剂种类少，仅仅使用了无水乙醇作为溶剂，克服了现有方法中使用有机溶剂过多导致后期处理繁琐的缺陷。

4、针对废弃棉织物的理化特点，对废弃棉织物的预处理环节进行了缜密的分析和试验，实现了废弃棉织物经快速处理后即可作为羧甲基纤维素的原料。