[发明专利]一种纤维素粉助滤剂的制备方法

说明书

本发明涉及一种纤维素粉助滤剂的制备方法。准确来说，就是制备高渗透性、纤维表面ζ一电位可调、食品添加剂规格的纤维素粉助滤剂。

以往过滤生产工艺中，使用少量石棉纤维掺和的滤棉、滤纸(板)或其它助滤剂，如硅藻土、珍珠岩等等。利用石棉纤维的纤维性和在水中呈正ζ一电位的特点，提高滤速和滤液澄清度。自1964年发现石棉粉尘危害人体健康以来，人们逐渐对石棉或含石棉纤维过滤材料，产生排斥心理。纤维素纤维本质上对人体无害，虽在水中呈负ζ一电位，但可采用各种方法改变纤维形态和表面ζ一电位，因而逐渐取代石棉，用来制作无石棉的滤纸(板)或复合助滤剂，广泛使用在啤酒、饮料、药液、油脂、油漆、水质处理等行业的过滤场合。

已公开的纤维素粉制备方法专利很多，发明点主要集中在纤维素预处理和磨碎工艺。预处理包括酸解、碱解、酶解或溶剂处理等等方法(参见SU800267、JP63297401和SU1648952等等)。磨碎方法有球磨、锤磨、振动磨、冲击磨、气流粉碎等等(参见GB1514788、EP49815、US2709045等等)。改变预处理和磨碎方法的目的，不外考虑控制细粉的聚合度、粒径分布、颗粒形状或灰分等等。不过，这些专利方法似乎均未考虑纤维素粉中纤维的表面ζ一电位改变问题。

另一方面，在造纸过程中，采用添加无机盐和高分子聚电解质，调节纤维和填料粒子表面ζ一电位，改善产品质量和工艺特点，似乎已是一种常识。不过，改性引起纤维表面无机物和有机物附着，增加灰分，对造纸来说是不必考虑的。而对用於食品或药液过滤的助滤剂，低灰分和水溶物，无毒，却是最基本的要求。

田中辰雄和栗坂修(JP83009700)公开的吸附性纤维素过滤助剂制备方法，用3％(对浆板)聚酰胺表氯醇和0.3％(对浆板)聚丙烯酰胺，处理纤维素纤维，调节表面ζ一电位后，抄成滤纸进行过滤试验，其滤液澄清度与石棉滤纸相当。可惜，由於聚电解质不仅价格昂贵而且残留少量有毒单体，用量太高，就限制了成品的实用范围。

刘英杰(CN94106482.4)公开的木质纤维素制造方法，直接破碎浆板，添加工艺助剂，干燥后精磨制粉。虽然方法简单，制造成本低，但纤维表面电位无法调节，漂白木浆残留的有害物无法降低，而且加入的淀粉和植物油等工艺助剂，限制了产品应用范围。

本发明的目的，在於给出一种克服已有技术不足的纤维素粉制备方法，使其不仅具有较高的渗透率和纤维素表面ζ一电位可调的特点，而且其理化指标接近或达到FCC级(Food Chemicals Codex Grade)，即食品添加剂规格。

本发明提出的纤维素粉制备步骤，依次包括原料准备、打浆、添加搅拌、脱水、干燥、磨粉、筛分等等，分述如下：

1.原料准备：浆板撕成10×10mm以下的碎片。蒸馏水或自来水均可用作制备用水。若自来水含色锈浊物或固体杂质，应经滤纸过滤后使用。

2.打浆：用普通市售食物加工机的搅拌装置或实验室搅拌器，把浆板和水混合物，搅拌打成均匀的纸浆悬浮物。浆液加热升温，可加快打浆速度。

3.添加搅拌：把无机盐和高分子聚电解质添加剂，按顺序添加到纸浆悬浮液中，调PH，搅拌一定时间。

4.脱水：在布氏漏斗中铺滤布，过滤纸浆悬浮液，必要时滤饼可用定量水洗涤，弃去滤液。为了加快过滤速度，可用抽滤瓶抽滤或手工压榨滤饼。也可采用小型板框过滤机、离心过滤机、真空过滤机等过滤。

5.干燥：把滤饼撕成了3-5mm以下小碎粒，置於表面皿中，放入电热恒温干燥箱或红外干燥箱或小型气流烘干机或振动烘干机或流化床烘干机等等烘干设备中烘干。

6.磨粉：把干燥的浆料，放入球磨机或振动磨机或锤磨机或万能粉碎机等磨粉设备中磨成细粉。

7.筛分：可采用旋振筛或平面往复振荡机驱动，把纤维素粉放入孔径180μm和127μm两层标准筛组合筛中筛分。180μm筛上样(以下称上样)可返回重磨，180-127μm筛中间样(以下称中样)和127μm筛下样(以下称下样)分别称重后可装样品袋(瓶)，即为成品。旋振筛，合格筛分时间20分钟；平面往复振荡机，振荡频率275次/分，合格筛分时间5分钟。

本发明的主要技术特征如下：

a.浆板：原则上漂白木浆均可选用。本发明采用商品BK浆板，其质量指标须达到GB13506的要求。

b.打浆：打浆浓度一般为2-8％(wt)，最佳为4-6％(wt)；叩解度(打浆度)一般为14-28°SR，最佳为18-22°SR；可加热升温，但浆液温度不得高於55℃。