[发明专利]一种用有机溶剂催化废弃生物质高效制备醋酸纤维素的方法

摘要

本发明一种用有机溶剂催化废弃生物质高效制备醋酸纤维素的方法，将干燥的生物质粉末，倒入一个反应容器中，然后将甲酸和水的混合液加入反应容器中，混合均匀后再加入盐酸作为催化剂；在40-150℃条件下油浴加热搅拌；将预处理液进行抽滤，用热的酸水溶液和去离子水依次洗涤固体残留物，即可得到纤维素；将干燥的纤维素粉末倒入另外一个反应容器中，加入乙酸和乙酸酐混合液、浓硫酸和二氯甲烷，在50~120℃条件下油浴加热，抽滤、旋蒸、洗涤旋蒸产物、抽滤、真空干燥固体残留物，得到醋酸纤维素。本发明能够将自然界废弃生物质中的大量纤维素转化为高附加值的醋酸纤维素，其产率达到18.25%~50.16%。

主权项

一种用有机溶剂催化废弃生物质高效制备醋酸纤维素的方法，其特征在于包括如下步骤：（1）将废弃生物质清洗干净、烘干、粉碎至粉末状；（2）将生物质粉末加入到一个反应容器中，加入甲酸和水混合液，所述的甲酸和水混合液中，甲酸和水的体积比为1:1~15:1，所述的生物质粉末、甲酸和水混合液的质量体积比为1:12‑1:20g/ml，混合均匀，再加入盐酸溶液作为催化剂，所述的盐酸溶液的质量百分比浓度为30~60%，所述的催化剂的质量为溶剂体系质量的0.05%~0.2%；（3）将上述的反应物质在40‑150℃条件下油浴加热预处理，并对反应物质进行搅拌0.5‑5小时；（4）将上述的预处理液抽滤，得到富含纤维素的固体残留物；用热的酸水溶液和去离子水依次洗涤固体残留物，即得到纤维素；（5）取上述干燥的纤维素粉末，加入到另外一个反应容器中，加入乙酸和乙酸酐混合物，所述的乙酸和乙酸酐的质量比1:20~1:5，所述的纤维素粉末、乙酸和乙酸酐混合物的质量比为1:3‑1:7，再加入硫酸和二氯甲烷，所述的硫酸的浓度为60~98%，所述的硫酸的质量分数为生物质粉末质量的0.02%~0.5%，所述的纤维素粉末和二氯甲烷的质量体积比为1g:20‑40ml，混合均匀；（6）将步骤（5）的反应物质在50~120℃条件下油浴加热，搅拌2~6h进行乙酰化反应；（7）对上述步骤（6）的溶液进行抽滤，旋蒸滤液，初步得到醋酸纤维素；（8）用乙醇洗涤初步得到的醋酸纤维素，抽滤、真空干燥得到醋酸纤维素。