[发明专利]黄蜀葵废弃物中天然多糖和植物纤维的综合利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及黄蜀葵废弃物综合利用技术领域，尤其涉及黄蜀葵天然多糖和植物纤维的综合利用方法。

背景技术

黄蜀葵(Abelmoschus manihot(L.)Medic)为锦葵科植物，广泛分布于我国华东、中南、西南各地区，现在江苏、安徽、江西等地栽培量较大。黄蜀葵每年仅在江苏地区种植面积就达1万多亩，全国栽培面积接近3万亩，主要以花为原料开发中药，而占其原植物生物量95％以上的根、茎、叶的处理方式主要是堆放、掩埋或焚烧，造成环境污染。

黄蜀葵茎叶产量是种子产量的220％，提取药用成分后的废弃物中含有大量植物纤维及多糖。黄蜀葵茎的韧皮纤维发达，次生韧皮部的外围有大量的韧皮纤维束分布，纤维素含量高达41.80％，是优良的纤维原丝。黄蜀葵纤维纤长，与锯末、木屑、竹屑、稻壳、麦秸、甘蔗渣、棉秸秆、木薯残渣等生物质纤维相比具有明显优势。另一方面，黄蜀葵废弃物中多糖含量高达16％～20％，粘合性良好，是优质的天然胶。充分利用黄蜀葵中植物纤维和胶类物质，扩大废弃物的使用领域，可解决其废弃资源的再生利用问题。

锯末、木屑、竹屑等废弃物制备的植物纤维素材料，由于原料中的纤维较短，有的原料中纤维还较细，在粉碎过程中大量产生小于100目的过细粉末，造成在制粒过程中分散不均匀。由于极性亲水木纤维和非极性疏水界面之间粘接力小，相容性差，过细粉末更易出现侧弯、变形、裂纹、空心等问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的是解决黄蜀葵非药用资源利用的不足，以废弃物为原料，变废为宝，提供一种综合利用黄蜀葵废弃物的方法。

技术方案：为了实现以上目的，本发明采取的技术方案为：

一种用黄蜀葵加工废弃物综合利用方法，其包括以下步骤：

(1)切割：首先取黄蜀葵废弃茎秆，干燥后，切割成3～11cm小段，干燥使水分含量为3～8％，得黄蜀葵小段；

(2)提取：将步骤(1)制备得到的黄蜀葵粉末1～3份，加入水6～20份，采用浸渍法提取2～4次，每次提取6～24h，合并提取液，干燥，制备得到黄蜀葵粗多糖；

(3)精制：取步骤(2)制备得到的黄蜀葵多糖，加入乙醇，使乙醇浓度为70％～95％，分级沉淀制备精制多糖，剩余粗多糖部分干燥备用；

(4)植物纤维制备：将步骤(3)提取多糖后的残渣，送到秸秆纤维制取机，以干物质0.2～0.5kg/min的喂入量喂入成段小段，机械转速80～120r/min，制备纤维；

(5)打浆：将步骤(4)所制备纤维筛选，送入打浆机打浆，制得黄蜀葵纤维；

(6)取步骤(3)所制备的精制多糖制备天然保湿面膜、学生无害胶水等产品，剩余粗多糖制备板材无害粘合剂；

(7)取步骤(5)所制备的黄蜀葵纤维制备超轻纤维材料、可降解农用地膜等。

作为优选方案，以上所述的用黄蜀葵制备塑木材料的方法，步骤(1)小段步骤中的切割，保持小段不短于4cm。本发明通过大量实验筛选，结果表明小段长度在4cm～7cm时，所制备纤维长度及长宽比最优。

作为优选方案，以上所述的用黄蜀葵制备植物纤维和植物胶的方法，步骤(2)所述的干燥可用冷冻干燥，浸渍可用60℃～90℃热水浸提。

作为优选方案，以上所述的用黄蜀葵制备植物纤维和植物胶的方法，步骤(4)所述的纤维制备机进样速度以0.35kg/min最优，转速98r/mim钟最佳。

本发明制备得到的黄蜀葵木质纤维长，可达1.66mm，较为粗糙，而且纤维含量高达41.80％，容易产生长度适中的粉末，生产出质量优秀的植物纤维产品。并且，黄蜀葵含有少量果胶，改性后，可使聚合物的粘度有所增加，在纤维产品制备过程中，有利于使应力从较薄弱的基体上转移到改性的界面层和植物纤维上，界面层和纤维承受拉伸应力的能力较强，从而使纤维材料的拉伸强度得到改善。

另外半纤维素的分子链很短，但支链很多，加热状态下更易分解，而黄蜀葵纤维素含量高，但半纤维素和木质素含量相对都较低，有利于纤维产品的制备。本发明制备得到的黄蜀葵纤维和其它材质纤维相比如表1所示:

表1黄蜀葵与常见秸秆的比较