[发明专利]一种芦苇汽爆提取木糖制备糠醛联产纤维板的方法

说明书

本发明属于植物提取领域，涉及芦苇高附加值利用技术，具体为一种芦苇汽爆提取木糖制备糠醛联产纤维板的方法。该方法包括以下步骤：1)原料芦苇经压裂、切段；2)除杂；3)蒸汽爆破处理，处理后的物料进行水洗；4)水洗液进入分馏塔，塔顶收集含甲酸、乙酸和糠醛的水溶液，再用电渗析分离甲酸、乙酸和糠醛水溶液；塔底得到还原糖混合物；5)加酵母发酵后微滤除去葡萄糖，得到含木糖和阿拉伯糖混合液；6)反渗透膜浓缩；7)制糠醛。剩余物质制备纤维板。该方法将原料芦苇中的聚戊糖通过汽爆不添加酸而降解为木糖，并采用进行水提进行了回收，免去了酸的污染，经济效益明显；得到的木糖水溶液通过溶剂法生产糠醛，得率高、节省蒸汽、污染小。

技术领域

本发明属于植物提取领域，涉及芦苇高附加值利用技术，具体为一种芦苇汽爆提取木糖制备糠醛联产纤维板的方法。

背景技术

随着木材的供应日趋紧张，寻找木材替代原料受到了越来越广泛的重视。研究证明，芦苇可以代替木材用于人造板的生产。我国有较充足的芦苇资源，且分布地域十分广阔，芦苇主产区多达十四个。之前芦苇被用作造纸原料，除此之外无其他工业用途，砍伐下来的芦苇被废弃或焚烧，给产区环境带来一定压力。开发芦苇人造板意义重大，可以缓解木材供需矛盾、保护森林资源和生态环境，同时又带动芦苇产区的经济发展。

芦苇属多年生植物，砍伐后来年生长更好，因此产量高，可以满足工厂大批量的需求。秆状芦苇经分离后纤维得率高、形态好，可根据不同的使用要求，采用平板热压法或压辊热压法生产出各种厚度和密度的芦苇纤维板，其产品性能稳定，强度高变异性小、尺寸稳定性好。用脲醛树脂等胶粘剂生产的芦苇纤维板的性能能与木材生产的中密度纤维板媲美。其产品主要用于包装、地板、家具、建筑、装修等领域，因此使用芦苇生产不同密度的纤维板具有广阔的应用前景。

芦苇中灰分较高，而灰分中的主要成分是二氧化硅，并与脂肪类物质形成了表皮坚硬的腊质层，它是非极性物质，润湿性差，表面自由能低，使水溶性胶黏剂难以渗透，使板的胶合强度低，制约了芦苇纤维板的开发。为了解决这个问题，需要对芦苇进行表面处理，破坏细胞壁结构，提高其粘合力。处理主要有物理法、化学法和生物法。物理法主要有机械热磨方法和蒸汽爆破法，专利 CN101172351 提出了一种竹材热磨无胶制备人造板的方法，但是由于热磨温度较高和热压时间较长，能耗较大的同时生产率较低，导致应用的范围有限。化学法主要通过添加一些化学试剂活化秸秆原料中的天然高分子，产生活性基团，主要有氧化结合法、自由基引发法和、酸催化缩合法和碱溶液活化法四种。生物法主要是利用微生物或酶催化秸秆原料组分降解产生活性基团。目前秸秆无胶粘合技术应用的不是上述的单独一种方法，而是多种方法的组合，如专利 CN101214678 就是利用热磨和施加氧化剂组合活化方法制备竹纤维人造板，而专利 CN1412092 提出了利用蒸汽爆破处理秸秆后接种黄孢原毛平革菌固态发酵活化秸秆材料热压制备秸秆变性材料的方法。此方法虽然无外加胶黏剂，但是由于微生物生长周期较长导致压板的生产效率较低，同时漆酶酶活分布的不均匀也容易导致产品不稳定。同时这些方法未能将芦苇原料更有价值的利用。

发明内容

本发明正是基于以上技术问题，提供一种芦苇汽爆提取木糖制备糠醛。该方法将原料芦苇中的聚戊糖通过汽爆不添加酸而降解为木糖，并采用进行水提进行了回收，免去了酸的污染，经济效益明显；得到的木糖水溶液通过溶剂法生产糠醛，得率高、节省蒸汽、污染小。

本发明的另外一个发明目的是提供一种芦苇汽爆提取木糖制备糠醛后联产纤维板的方法，由于芦苇纤维经汽爆处理后其表面呈多孔状，易于和树脂结合，提高了纤维板的强度。

为了实现以上发明目的，本发明的技术方案为：

芦苇的化学组成与其它植物纤维对比：单位：%

一种芦苇汽爆提取木糖制备糠醛的方法，包括以下步骤：

1）原料芦苇经压裂、切段，长度20-40mm；