[发明专利]一种小麦秸秆纤维素的提取方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种农作物秸秆的回收利用工艺，具体地说是一种小麦秸秆纤维素的提取方法。

背景技术

农作物秸秆产量大、分布广、种类多，一直是农民生活和农业发展的宝贵资源。小麦秸秆作为我国北方重要的农副产物，含有丰富的可利用化学成分，但利用率却一直很低，除小部分作烧柴和造纸原料外，大部分作为废弃物被烧掉，这不仅浪费了资源，还造成了严重的环境污染和火灾隐患。因此，加快推进秸秆的综合利用，对于稳定农业生态平衡、增加农业收入、缓解资源约束、减轻环境压力等都具有十分重要的意义。

天然植物纤维储量丰富，广泛存在于自然界中，如小麦秸秆、麦秸秆、甘蔗渣及木屑等。当前，纤维使用量增加，传统的纤维材料如棉、麻、丝、毛等已不能满足人们的需求，而天然植物纤维资源丰富、价格低廉且具有生物可降解性和可再生性的优点，在解决人类面临的能源和环境问题方面具有重要意义。目前，小麦秸秆纤维素正被作为一种新型天然纤维用于研究，广泛应用于纺织、医药、造纸、建筑、油田化学、农林保水、食品化工、日用化工等领域。但秸秆纤维素提取工艺的不成熟性直接制约着纤维素的应用。可见，如何提供一种高质高效提取小麦秸秆纤维素的方法，成为提高小麦秸秆利用率的关键。

发明内容

本发明是为了解决如何提供一种高质高效提取小麦秸秆纤维素的方法的问题，提出一种米秸秆纤维素的提取方法，本发明通过以下技术方案实现。

本发明提供一种小麦秸秆纤维素的提取方法，包括以下步骤：

a,将小麦秸秆去叶、切段、清洗、烘干、粉碎、过筛，得秸秆粉末；

b,取秸秆粉末，加入氢氧化钠溶液，恒压高温处理；

c,洗涤过滤，烘干，得秸秆纤维素。

   本发明还可以通过以下技术方案进一步改进：

所述氢氧化钠溶液的质量分数为12.8%~13%。氢氧化钠溶液的质量分数对纤维素的提取率有一定的影响。当氢氧化钠质量分数低于12.8%时，提取得的纤维素含量随氢氧化钠质量分数增大而提高；当氢氧化质量分钠数超过13%时，纤维素含量相对减少。质量分数为12.9%时，纤维素含量最高，达到86.74。碱液浓度较低，反应不充分，提取的纤维

素含量低；碱液浓度较高，会引起纤维素的少量溶解，导致纤维素含量降低，同时考虑到碱液浓度太高使成本增加及污水处理难等问题，因此碱液浓度控制在12.9%左右最适宜。

   所述恒压高温处理过程的压力为0.8MPa~0.82MPa。压力过高或过低都会对秸秆纤维素的含量产生影响。当压力低于0.8 MPa 时，纤维素含量随其升高而增大；超过0.8 MPa 时，纤维素含量逐渐降低。因为在低压下秸秆不能较好地分解为纤维素，而高压又会使纤维素溶解，导致纤维素含量较低。因此将压力控制在 0.81MPa左右最适宜。

   所述恒压高温处理过程的温度为82℃~83℃。 温度过高或过低都会对纤维素的提取率造成影响。当温度低于82 ℃时，秸秆不能较为充分的分解为纤维素；而温度高于83℃时，提取得的纤维素的溶解率又会大大升高。因此，最佳处理温度应为82℃~83℃。

   所述恒压高温处理过程的时间为40~45min。恒温时间在40 ~45 min 时，纤维素含量呈现先升高后降低的趋势，43 min 时，纤维素含量最高，为89．47%。恒温时间较短，反应不完全，提取的纤维素不纯；时间延长，物料与溶液充分反应时，纤维素含量最高；继续延长时间，物料黏度增加，纤维素含量反而降低。因此控制恒温时间在43 min 左右。

   所述b步骤的固液比为1:14~1:14.5。固液比直接影响纤维素含量。固液比在 1∶14 ~1∶14.5 时，纤维素含量随着固液比的增加而增加，但固液比高于 1∶14.5 时，纤维素含量呈降低趋势。这是因为固液比较低时，反应程度小，纤维素含量低；固液比过高时，又会导致纤维素分解，使含量降低，同时考虑到降低成本等因素，故选择最佳固液比为1:14.2。

与现有技术相比，本发明取得了以下有益效果：通过本发明技术方案对小麦秸秆纤维素提取工艺的改进，使小麦秸秆纤维素的提取率达89%以上，具有巨大的经济和环保效益，从而解决了如何提供一种高质高效提取小麦秸秆纤维素的方法的问题。

具体实施方式

   下面结合具体实施方式，对本发明小麦秸秆纤维素的提取方法

作进一步详细说明。

   本例小麦秸秆纤维素的提取方法包括以下步骤：

   a,将小麦秸秆去叶、切段、清洗、烘干、粉碎、过筛，得秸秆粉末；