[发明专利]利用亚临界流体连续制备植物纤维纸浆的方法及制备装置

权利要求书

1.利用亚临界流体连续制备植物纤维纸浆的方法，其特征在于：将经过粉磨得到的原状植物纤维与亚临界流体相混合，混合得到的浆体在内压力为1.0MPa～20MPa，外温度为97℃～300℃状态下连续反应2-3小时，得到植物纤维纸浆，将植物纤维纸浆的工作压力降至常压并蒸馏，收集挥发出来的气体状态的亚临界流体，并对蒸馏后的植物纤维纸浆进行分离，得到植物纤维素。

2.根据权利要求1所述的利用亚临界流体连续制备植物纤维纸浆的方法，其特征在于：

具体操作步骤如下：

S1：将植物秸秆皮粉碎至不大于100目，105℃干燥0.5h～24h，得到原状植物纤维；

S2：将10％-40％原状植物纤维(质量分数比)、50％-70％水、10％-60％亚临界流体、1％-10％助剂混合；

S3：对S2中得到的浆体进行增压，使其在压力为1.0MPa～20MPa、温度为97℃～300℃状态下连续反应2-3小时，得到植物纤维纸浆混合液；

S4：将植物纤维纸浆混合液降至常压，并对其蒸馏，植物纤维纸浆混合液中存在的气体状态的亚临界流体挥发，对挥发的气体状态的亚临界流体进行收集冷凝；

S5：对蒸馏后的植物纤维纸浆混合液进行分离，通过离心或挤压装置，得到植物纤维纸浆。

3.根据权利要求1所述的利用亚临界流体连续制备植物纤维纸浆的方法，其特征在于：所述亚临界流体是水、甲基溶纤剂、吡啶、二氧六环、丙酮、乙醇、丁醇、丙醇、乙二醇、CO2、正己烷、丙烷、丁烷、己烷、二甲醚、1.4-丁二醇中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的利用亚临界流体连续制备植物纤维纸浆的方法，其特征在于：所述原状植物纤维是经过粉磨制得的不大于100目的农业秸秆纤维或木质纤维，或者是用揉丝工艺得到的不大于100目的揉丝纤维。

5.根据权利要求1所述的利用亚临界流体连续制备植物纤维纸浆的方法，其特征在于：所述助剂是尿素、甲酸、乙酸、氢氧化钠、碳酸钠、亚硫酸钠、氯化镁、H2O2、醋酸钠、KHCO3、苯酚、聚乙二醇、二乙二醇、稀硫酸、甘油中的一种或几种。

6.一种采用权利要求1所述方法的制备装置，其特征在于：包括混料器(1)，所述混料器内设置有搅拌器(3)，所述搅拌器从所述混料器上方向下伸入所述混料器内部，所述混料器底部伸出有第一管路(15)与油釜(8)底部相连通，所述第一管路自底部进入所述油釜内，所述第一管路在所述油釜内螺旋上升，形成螺旋管(14)，所述螺旋管顶端穿过所述油釜侧壁，接入储存罐(11)内，所述储存罐顶部伸出有第二管路(16)，所述第二管路上缠绕有冷凝管(12)；

所述油釜内部盛装有导热油，所述导热油包裹住所述螺旋管，所述混料器顶部设置有增压器(2)，所述混料器进入所述油釜的管路上设置有第一流量计(9)，所述油釜进入所述储存罐的管路上依次设置有第二流量计(13)和减压器(10)；

在所述第一流量计的上游和下游均设置有阀门(7)，所述第二流量计的上游设置有阀门(7)，所述减压器的下游设置有阀门(7)。

7.根据权利要求6所述的利用亚临界流体连续制备植物纤维纸浆的制备装置，其特征在于：所述混料器可单独从所述螺旋管内部为浆体提供压力，所述油釜可单独从所述螺旋管外部保证浆体的工作温度。

8.根据权利要求6所述的利用亚临界流体连续制备植物纤维纸浆的制备装置，其特征在于：所述混料器、所述油釜顶部均设置有温度传感器(5)和压力传感器(6)。

9.根据权利要求6所述的利用亚临界流体连续制备植物纤维纸浆的制备装置，其特征在于：所述螺旋管内部的工作压力为1-20MPa，所述导热油温度为97℃-300℃。

10.根据权利要求6所述的利用亚临界流体连续制备植物纤维纸浆的制备装置，其特征在于：所述第一管路自底部进入所述油釜内，其在油釜内呈弯曲或直管或螺旋状态。