[发明专利]蔗髓生产溶解浆联产木质素的方法

说明书

技术领域

本发明属于化学工程工艺领域，具体涉及一种蔗髓生产溶解浆联产木质素的方法。

背景技术

溶解浆是在制浆过程中除去了木素和半纤维素，只保留纤维素的高纯度精制化学浆，主要用于生产粘胶人造丝、硝化纤维、醋酸纤维、玻璃纸、羧甲基纤维素(CMC)等产品。

以棉短绒为原料的再生纤维素纤维（即粘胶纤维），其优良的天然纤维性能深受消费者的喜爱，一直是高档服装的主要原料之一。随着棉花“与粮争地”等突出的问题，全球棉花的种植越来越少。作为棉花最优良的替代和改良产品，粘胶纤维尤其是短纤得以在纱线、圆机针织、混纺面料等领域广泛的应用，因而全球需求也呈快速增长趋势，原料在减少，而使用在增加，自上世纪90年代中期，这种强烈需求使得人们不得不去寻找性价比更高的原料。溶解浆凭着其高性价比，在粘胶纤维行业正扮演着越来越重要角色，对粘胶纤维的影响也日益增大。

蔗髓是甘蔗制糖工业的副产物，含有22.07%的多缩戊糖、35%的纤维素、19.07%的木质素。蔗髓中多缩戊糖以木聚糖为主，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。目前蔗髓的开发利用也逐渐得到重视，尽管蔗髓含有大量的木质素，但是目前其开发利用尚不充分，尚未见关于使用蔗髓生产木质素的报道。

发明内容

 本发明的目的在于提供一种以蔗髓为原料制备溶解浆并回收木质素的方法，以解决上述技术问题。

本发明的方法主要包括以下步骤：

（1）水解：将原料蔗髓按固液比（固液比为质量比，以下固液比也均为质量比）1:8-12加入到酸溶液中，酸质量浓度1.0-15.0%，水解温度100-180℃，水解时间90-180分钟，固液分离、洗涤，固体水解渣备用，液体用来生产木糖、木糖醇、L-阿拉伯糖；

（2）碱煮：将步骤（1）的固体水解渣置于蒸球或蒸煮锅中，向固体水解渣加入碱溶液，碱溶液用量为步骤（1）原料蔗髓质量的5-10倍，碱溶液质量浓度为2-25%，蒸煮温度80-160℃，蒸煮时间90-120分钟，进行固液分离、洗涤，得到黑液和固体碱煮渣；

（3）漂白：向步骤（2）所得固体碱煮渣中加入次氯酸钠溶液进行漂白处理，次氯酸钠溶液用量为步骤（1）原料蔗髓质量的8-15倍，次氯酸钠质量浓度为2-10%，漂白温度25-40℃，漂白时间90-180分钟，固液分离、洗涤，固体渣备用；

（4）二次漂白：向步骤（3）所得的固体渣中加入过氧化氢溶液，过氧化氢溶液用量为步骤（1）原料蔗髓质量的8-15倍，过氧化氢溶液质量浓度为1-10%，漂白温度25-40℃，漂白时间90-180分钟，固液分离、洗涤，固体渣备用；

（5）精制：向步骤（4）所得固体渣中加入质量浓度为2-20%的碱溶液进行精制除杂质，碱溶液用量为步骤（1）原料蔗髓质量的8-15倍，抽提温度40-60℃，抽提时间30-60分钟，固液分离、洗涤，得到精制固体渣；

（6）三次漂白：向步骤（5）所得精制固体渣中加入质量浓度为1-10%的过氧化氢溶液，过氧化氢溶液用量为步骤（1）中原料蔗髓质量的8-15倍，温度30-55℃，时间60-120分钟，洗涤、脱水，得到漂白浆；

（7）筛选除砂：将步骤（6）所得漂白浆分别经沉砂沟、旋翼筛、二级三段旋流筛选除砂，然后置浓缩机中浓缩得浓缩浆，浓缩时进浆质量浓度为0.1-0.8%，出浆质量浓度为3-4%；

（8）抄造：将步骤（8）所得浓缩浆在抄造机上进行抄造即得溶解浆，工艺条件为：定量500-600g/㎡，水分8-14%；

（9）木质素回收：将含钙化合物按质量比1-10:100的比例加入到步骤（2）得到的黑液中，在50-90℃搅拌反应3-20分钟，浓缩，喷雾干燥即得木质素。

本发明步骤（1）所述酸选自盐酸、硫酸、磷酸、草酸中的一种。

本发明步骤（2）所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠中的一种。

本发明步骤（9）所述含钙化合物选自氯化钙、硫酸钙、氧化钙、氢氧化钙、硝酸钙中的一种。

本发明步骤（1）水解液可采用常规方法生产木糖、木糖醇、L-阿拉伯糖。

采用本发明所述方法在利用蔗髓生产溶解浆的同时可联产木糖、木糖醇以及木质素等，生产工艺简洁，产品质量达到技术标准的要求，不仅解决了目前甘蔗产业中存在的资源利用率低、环境污染重等问题，而且还符合“十二·五”关于化纤行业转变经济增长方式的号召，大大降低相关产业的生产成本，保护环境，具有显著的先进性和创新性。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。