[发明专利]用于纤维素的催化氧化的方法和制造纤维素产品的方法

权利要求书

1.一种对纤维素进行催化氧化的方法，该方法采用杂环硝酰基自由基作为 催化剂并且主要氧化剂作为氧源，其特征在于，所述方法在所述纤维素的催化 氧化之前包括以如下方式对所述纤维素进行预处理：

在碱性预处理步骤中，用氢氧化物浓度高于0.3M的碱性溶液对所述纤维 素进行处理，以及

-在清洗步骤中，对经过在所述碱性溶液中处理的纤维素进行清洗，从而使 得pH降低。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纤维素在氢氧化物浓度至 少为0.5M的碱性溶液中进行处理。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纤维素在氢氧化物浓度为 0.3-2.4M，优选为0.5-1.5M，更优选为0.6-1.2M的碱性溶液中进行处理。

4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述纤维素在所述 碱性溶液中的处理时间为30秒至60分钟，优选1-15分钟。

5.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述碱性溶液是碱金 属氢氧化物溶液，特别地，是氢氧化钠(NaOH)溶液。

6.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，在所述清洗步骤中， 将pH降低至碱性范围，最高12或者低于12。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，将pH降低至如下范围：8-12， 优选9-11，更优选9-10。

8.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，在所述预处理中，纤 维素的晶体区域作为纤维素I得到保留。

9.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，相比于原始值，在所 述预处理中，所述纤维素的DP最多降低20％，优选最多降低10％，最优选保 持相同。

10.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述纤维素是纤维 状纤维素材料中的纤维素，特别是从植物材料中得到的纤维中的纤维素，并且 对所述纤维状纤维素材料进行所述预处理。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述纤维状纤维素材料包括 半纤维素，并且在所述预处理中，半纤维素含量下降。

12.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，对用于所述预处理 的所述碱性溶液进行循环，并且如果需要的话，从所述碱性溶液去除了半纤维 素。

13.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，经过预处理的纤维 素的催化氧化的反应时间低于1小时。

14.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，该方法包括：在经 过预处理的纤维素的催化氧化之前，在不存在纤维素的情况下，对所述杂环硝 酰基催化剂进行预备活化步骤。

15.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，在经过预处理的纤 维素的催化氧化中，将次氯酸盐用作所述主要氧化剂。

16.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，在经过预处理的纤 维素的催化氧化中，pH为7-10，优选为8-9.5。

17.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，在经过预处理的纤 维素的催化氧化中的浆料初始稠度高于6％，特别是高于6％且最高为12％，优 选为8-12％。

18.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，在不存在溴化物或 碘化物的情况下，对经过预处理的纤维素进行氧化。

19.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，在经过预处理的纤 维素的催化氧化之后，在第二补充氧化步骤中，将所述纤维素中的醛基团氧化 成羧基。

20.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，经过预处理的纤维 素被氧化至如下水平：0.5-1.6毫摩尔COOH/g浆料，优选0.5-1.1毫摩尔COOH/g 浆料，更优选0.6-0.95毫摩尔COOH/g浆料。