[发明专利]一种从粗碱木质素中提纯木质素的绿色便捷方法

说明书

本发明属于木质素提取技术领域，公开了一种从粗碱木质素中提纯木质素的绿色便捷方法。本发明方法包括以下步骤：把碱木质素加入芳香磺酸溶液中，保温搅拌；过滤，收集滤液；滤液中加入水，过滤B，滤渣洗涤、干燥，得到提纯的木质素。本发明方法与酸析法、碱法、絮凝沉淀法相比，具有提取方法成本低、价格便宜、废水排放少、生产操作简单、回收率高等优点，无大量无机盐废水的产生，是一种绿色环保的方法。芳香磺酸回收方便，可重复利用，使用效率高，成本低，对环境污染少。本发明方法将有助于造纸行业的可持续发展和可再生资源的有效利用，降低木质素提取过程中废水废液的排放，促进木质素的资源化利用，具有重要的现实意义和社会意义。

技术领域

本发明属于木质素提取技术领域，特别涉及一种从粗碱木质素中提纯木质素的绿色便捷方法。

背景技术

在自然界中，木质素年产量非常丰富，位列第二，仅次于纤维素；同时也是产量最大的天然芳香族高分子物质。据估计，每年全世界植物因为光合作用产生的木质素达到1500亿吨，但目前木质素的回收利用率不超过5％。长久以来，大量的木质素连同植物其他成分一起被焚烧、丢弃，这种天然有机物不仅没有得到有效的利用，而且还造成了严重的环境污染。有效利用这种可再生的自然资源具有重要的现实意义和社会意义。

植物中的木质素结构复杂，与其他成分结合紧密。目前木质素的提取方法主要分为酸析法、碱析法、酶解法、膜法等。酸析法通常需要用酸调整pH至5以下，加入酸的量很大。这不但增加了酸的用量、造成大量酸残留在废液中，而且酸析后的碱木质素呈现胶体状，分离难度大，杂质含量也较多。虽然碱析法的价格便宜，但是其提纯的纯度较差，而且其黑液黏度高，自然沉淀较为困难。酶解法虽然提取的纯度较高，但是提取步骤较为复杂。膜法虽然操作简单、分离效果好，但是处理量低，不适合大规模商用。因此寻找一种操作简单、分离效果好、绿色环保的碱木质素提取方法是亟待解决的问题。

有机酸水溶液可以加速半纤维素的溶解，提高木质素溶出率。有机酸可以容易地在水溶液中提供质子以催化水解或反应以破坏木质素中的糖苷键，醚键和酯键。有机酸的亲油非极性部分可以通过π-π堆叠或疏水相互作用屏蔽木质素并形成胶束状聚集体，防止木质素的再聚集，而亲水末端部分向外指向水，实现木质素的有效溶解。而当有机酸的浓度降到一定值时，其不足以把碱木质素包覆，因而碱木质素的溶解度降低，碱木质素析出。同时有机酸易回收、成本低，反应条件温和，是一种绿色环保的提取方法。因此可以控制有机酸的浓度来提纯碱木质素。而用芳香有机酸在低温低压下提取碱木质素的方法目前并未见报道。

发明内容

为了克服上述现有技术碱木质素提纯工艺步骤复杂、环保型差的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种从粗碱木质素中提纯木质素的绿色便捷方法。本发明方法工艺步骤简单，方便快捷，分离效果好，而且废水量少，适合大规模商业应用，拓宽木质素的资源化利用途径。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种从粗碱木质素中提纯木质素的绿色便捷方法，包括以下步骤：

把碱木质素加入芳香磺酸溶液中，保温搅拌；过滤，收集滤液；滤液中加入水，过滤B，滤渣洗涤、干燥，得到提纯的木质素。

所述的芳香磺酸可为苯磺酸、对甲苯磺酸、间甲苯磺酸、对乙苯磺酸和对羟基磺酸中的至少一种。

所用碱木质素和芳香磺酸的质量比优选为10:30～10:85。

所述芳香磺酸溶液的浓度优选为30～85wt％。

所述加入水的用量以加水后芳香磺酸溶液的浓度为11.5％或以下。

所述加入水后优选进行充分搅拌，使木质素析出。

所述过滤A过滤前，可加入水稀释体系以便更快捷的过滤，加水的量以加水后芳香磺酸溶液的浓度为20％或以上；以防止木质素析出，影响分离效果。

所述保温的温度优选为25～50℃。