一種非棉纖維素漂白方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種非棉纖維素漂白方法，屬于纖維素漂白領(lǐng)域，本發(fā)明通過聯(lián)合活化劑和催化劑協(xié)助過氧化氫對(duì)非棉纖維素進(jìn)行漂白，同時(shí)通過對(duì)于活化劑和催化劑對(duì)過氧化氫漂白非棉纖維素效果的影響，
【申請(qǐng)人】發(fā)現(xiàn)：四乙酰乙二胺與過氧化氫反應(yīng)生成的過氧乙酸在pH值為7?8的條件下對(duì)色素和木質(zhì)素具有良好的去除作用，而且漂白溫度可降低至70?80℃。此外，金屬酞菁配合物與四乙酰乙二胺對(duì)過氧化氫去除色素和木質(zhì)素具有協(xié)同增效作用，從而減少四乙酰乙二胺的用量，并有效提高漂白效果。
【專利說明】
-種非棉纖維素漂白方法
技術(shù)領(lǐng)域：
[0001] 本發(fā)明屬于纖維素漂白領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種非棉纖維素漂白方法。
【背景技術(shù)】：
[0002] 非棉纖維素是指從農(nóng)作物賴桿(如玉米賴桿、小麥賴桿、稻草等）、花生殼、甘薦渣 等廢棄物和麻纖維、蔓藤等資源中提取的纖維素。為了獲得白凈的纖維素，漂白是纖維素提 取過程中不可缺少的環(huán)節(jié)。而非棉纖維素資源通常含有大量的木質(zhì)素、半纖維素等非纖維 素成分，其中木質(zhì)素不僅難W去凈，而且使漂白產(chǎn)品易泛黃。目前，木質(zhì)素最為有效的去除 方法是采用含氯化合物進(jìn)行處理，但是處理過程對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重?？蒲泄ぷ髡呓?jīng)過大量的 研究，發(fā)現(xiàn)過氧乙酸具有較強(qiáng)的去木素作用，但其穩(wěn)定性較差，不僅易分解，而且遇碰撞將 有爆炸的危險(xiǎn)。
[0003] 過氧化氨是一種常用的環(huán)保型氧化漂白劑，但通常需要在接近沸騰(95-10(TC)的 堿性條件(pH值為10-11)進(jìn)行漂白，不僅能耗大，而且堿性高溫漂白易使纖維素產(chǎn)生潛在損 傷(表現(xiàn)為聚合度急劇下降），對(duì)纖維素衍生物產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性產(chǎn)生嚴(yán)重影響。此外，過氧 化氨漂白對(duì)木質(zhì)素的去處效果較差。據(jù)資料報(bào)道，四乙酷乙二胺(TAED)和過氧化氨在弱堿 性條件可生成過氧乙酸，但TA邸價(jià)格較高，溶解性較差，不利于產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】
：
[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種非棉纖維素的漂白方法，本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，漂白條件 溫和、易控制，漂白效果和脫木質(zhì)素能力好，對(duì)纖維素聚合度影響小，能源消耗少。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0006] -種非棉纖維素漂白方法，其特征在于，包括W下步驟:漂白^脫氧^水洗^脫水 ^烘干，其中：
[0007] (1)漂白：
[000引調(diào)整浴比為1:8-15，將非棉纖維素于30-40°(：時(shí)投入處理液中，^1-2°(：/111111升溫 至70-80°(：，保溫40-60111111;
[0009] 處理液組成為:過氧化氨6-lOg/L，四乙酷乙二胺2-4g/L，金屬獻(xiàn)菁配合物l-2g/L， 采用憐酸氨二鋼和憐酸二氨鋼組成的緩沖溶液將抑值調(diào)至7-8,滲透劑JFC為l-2g/L;
[0010] 處理液的配制:于30-40°C，加入四乙酷乙二胺，待其充分溶解后，依次加入金屬獻(xiàn) 菁配合物、滲透劑JFC和過氧化氨，再采用憐酸氨二鋼和憐酸二氨鋼組成的緩沖溶液調(diào)節(jié)抑 值；
[00川 （2)脫氧：
[0012] 調(diào)整浴比為1:8-15,將漂白后的非棉纖維素于室溫投入處理液中，升溫至30-40 °C，保溫 10-20min。
[0013] 處理液組成:過氧化氨酶0.1-0.5g/L，采用憐酸氨二鋼和憐酸二氨鋼組成的緩沖 溶液將抑值調(diào)至7-8;
[0014] (3)水洗：
[0015] 調(diào)整浴比為1:8-15，于2〇-30。(：保溫水洗5-1〇111111，排水。
[0016] 本發(fā)明的工作原理如下：
[0017] 本發(fā)明通過聯(lián)合活化劑和催化劑協(xié)助過氧化氨對(duì)非棉纖維素進(jìn)行漂白，同時(shí)通過 對(duì)于活化劑和催化劑對(duì)過氧化氨漂白非棉纖維素效果的影響，
【申請(qǐng)人】發(fā)現(xiàn)：四乙酷乙二胺 與過氧化氨反應(yīng)生成的過氧乙酸在pH值為7-8的條件下對(duì)色素和木質(zhì)素具有良好的去除作 用，而且漂白溫度可降低至70-80°C。此外，金屬獻(xiàn)菁配合物與四乙酷乙二胺對(duì)過氧化氨去 除色素和木質(zhì)素具有協(xié)同增效作用，從而減少四乙酷乙二胺的用量，并有效提高漂白效果。
[0018] 采用W下優(yōu)選方案，可W獲得更加的漂白效果和纖維性能：
[0019] 所述非棉纖維素是指玉米賴桿、稻草、麥桿、黃麻、亞麻、巧麻、劍麻、竹子中提取的 纖維素。
[0020] 所述金屬獻(xiàn)菁配合物是指儘獻(xiàn)菁配合物、鐵獻(xiàn)菁配合物、銅獻(xiàn)菁配合物中一種。 [0021 ]所述過氧化氨質(zhì)量濃度為30%。
[0022] 步驟(1)中，過氧化氨的濃度為8g/L。
[0023] 步驟(1)中，溫度選擇70°C。
[0024] 步驟(1)中，漂白時(shí)間為60min。
[0025] 本發(fā)明的有益效果如下：
[0026] 通過使用本發(fā)明得到的一種非棉纖維素漂白方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有W下突 出優(yōu)點(diǎn)和積極效果：（1)本發(fā)明處理溫度低，能耗小；（2)本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，易控制；（3)漂白 效果和脫木質(zhì)素能力好;（4)纖維素聚合度影響小。
[0027] W下通過【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
【具體實(shí)施方式】：
[0028] 本發(fā)明實(shí)施例所述的非棉纖維素是指玉米賴桿、稻草、麥桿、黃麻、亞麻、巧麻、劍 麻、竹子等非棉資源中提取的纖維素。
[0029] 本發(fā)明實(shí)施例所述的金屬獻(xiàn)菁配合物是指儘獻(xiàn)菁配合物、鐵獻(xiàn)菁配合物、銅獻(xiàn)菁 配合物中的一種。
[0030] 實(shí)施例：
[0031] -種非棉纖維素漂白方法，包括W下步驟:漂白^脫氧^水洗^脫水^烘干，其 中：
[003^ (1)、漂白：
[0033] 調(diào)整浴比為l:8-15，將纖維素于30-4(rC時(shí)投入處理液中，Wl-2°C/min升溫至70- 80°C，保溫40-60min。
[0034] 處理液組成為:過氧化氨質(zhì)量濃度為(30%，w/w)6-10g/L，四乙酷乙二胺質(zhì)量濃度 為2-4g/L，金屬獻(xiàn)菁配合物質(zhì)量濃度為l-2g/L，采用憐酸氨二鋼和憐酸二氨鋼組成的緩沖 溶液將抑值調(diào)至7-8，滲透劑JFC為1 -2g/L。
[0035] 處理液的配制:于30-40°C，加入四乙酷乙二胺，待其充分溶解后，依次加入金屬獻(xiàn) 菁配合物、滲透劑JFC和過氧化氨，再采用憐酸氨二鋼和憐酸二氨鋼組成的緩沖溶液調(diào)節(jié)抑 值；
[0036] (2)、脫氧：
[0037] 調(diào)整浴比為1:8-15,將漂白纖維素于室溫投入處理液中，升溫至30-40°C，保溫10- 20min。
[0038] 處理液組成:過氧化氨酶0.1-0.5g/L，采用憐酸氨二鋼和憐酸二氨鋼組成的緩沖 溶液將抑值調(diào)至7-8。
[0039] (3)、水洗：
[0040] 調(diào)整浴比為1:8-15，于2〇-30°(：保溫水洗5-1〇111111，排水。
[OOW (4)脫水。
[0042] (5)烘干。
[00創(chuàng)對(duì)比例：
[0044] -種非棉纖維素漂白方法，包括W下步驟:漂白^脫氧^水洗^脫水^烘干，其 中：
[0045] (1)漂白：
[0046] 調(diào)整浴比為1:8-15，將纖維素于30-40°C時(shí)投入處理液中，W 1.5TVmin升溫至To? gs °C， 保溫 60-1 SOmin 。
[0047] 處理液組成為:過氧化氨質(zhì)量濃度為（30%，w/w)8-20g/L，娃酸鋼質(zhì)量濃度為4- 6g/L，滲透劑JFC為1 g/L，用無水碳酸鋼調(diào)節(jié)抑值為10.5。
[004引（2)、脫氧：
[0049] 調(diào)整浴比為1:10,將漂白纖維素于室溫投入處理液中，升溫至30°C，保溫lOmin。
[0050] 處理液組成:過氧化氨酶0.3g/L，采用憐酸氨二鋼和憐酸二氨鋼組成的緩沖溶液 將抑值調(diào)至7-8。
[005。（3)、7jC洗：
[0化2] 調(diào)整浴比為1:10,于3(TC保溫水洗lOmin，排水。
[0化3] (4)脫水。
[0054] (5)烘干。
[0055] 不同處理液對(duì)漂白效果的影響：
[0056] 基于上述實(shí)施例和對(duì)比例的漂白方法，分別調(diào)整步驟（1)的處理液組成及處理?xiàng)l 件如表1所示，測(cè)試其對(duì)漂白效果的影響。
[0057] 表1、不同處理液對(duì)漂白效果的影響
[0化引
[0化9] 由表1可見：
[0060] 比較實(shí)施例1和實(shí)施例2,與金屬獻(xiàn)菁配合物相比，添加四乙酷乙二胺后，漂白的纖 維素白度和聚合度較大，而木質(zhì)素去除效果較差。實(shí)施列3中，漂白纖維素的白度和木質(zhì)素 去除率顯著高于單獨(dú)使用四乙酷乙二胺(實(shí)施例1)或金屬獻(xiàn)菁配合物(實(shí)施例2)，聚合度介 于實(shí)施例1和實(shí)施例2之間。由此可見，金屬獻(xiàn)菁配合物和四乙酷乙二胺對(duì)過氧化氨去除色 素和木質(zhì)素具有協(xié)同增效作用。
[0061] 比較對(duì)比例1和對(duì)比例2,白度和木質(zhì)素去除率隨著漂白溫度升高而增大，但聚合 度下降顯著。
[0062] 比較對(duì)比例和實(shí)施例3,金屬獻(xiàn)菁配合物和四乙酷乙二胺復(fù)配可顯著提高過氧化 氨去色素和木質(zhì)素能力，而對(duì)聚合度影響較小。
[0063] 過氧化氨濃度對(duì)漂白效果的影響：
[0064] 基于上述實(shí)施例和對(duì)比例的漂白方法，分別調(diào)整步驟（1)的處理?xiàng)l件如表2所示， 測(cè)試過氧化氨濃度對(duì)漂白效果的影響。
[0065] 表2、過氧化氨濃度對(duì)漂白效果的影響
[0066]
[0067] 表2可見：
[006引比較對(duì)比例2-對(duì)比例4,纖維素白度和木質(zhì)素去除率隨著過氧化氨質(zhì)量濃度增大 而增大，但濃度超過15g/L繼續(xù)增大時(shí)，白度和木質(zhì)素去除率無顯著變化，但聚合度確濃度 的增大而迅速減小，且濃度越大，減小趨勢(shì)越顯著。
[0069] 比較實(shí)施例4-實(shí)施例6,纖維素白度和木質(zhì)素去除率隨著過氧化氨質(zhì)量濃度增大 而增大，但濃度超過8g/L繼續(xù)增大時(shí)，白度和木質(zhì)素去除率無顯著變化，而聚合度確一直隨 著濃度增大而減小。
[0070] 比較兩組對(duì)比例和實(shí)施例，可W看出：實(shí)施例可顯著減少過氧化氨的用量，且處理 的纖維素白度和木質(zhì)素去除率顯著高于傳統(tǒng)漂白方法，聚合度損傷較小。
[0071 ] pH值調(diào)節(jié)劑對(duì)漂白效果的影響：
[0072] 基于實(shí)施例5的漂白方法，調(diào)整步驟(1)的pH值調(diào)節(jié)劑如表3所示，測(cè)試抑值調(diào)節(jié)劑 對(duì)漂白效果的影響。
[0073] 表3、pH值調(diào)節(jié)劑對(duì)漂白效果的影響
[0074]
[0075] 表3可見：
[0076] pH值調(diào)節(jié)劑對(duì)處理效果具有顯著影響。運(yùn)是因?yàn)樗囊铱嵋叶放c過氧化氨反應(yīng)生 成過氧乙酸，使溶液pH值逐漸減小，而過氧乙酸的最佳漂白pH值為弱堿性，堿劑雖然可W中 和酸，但穩(wěn)定pH值的能力差，所W，采用緩沖溶液作為pH值調(diào)節(jié)劑時(shí)，處理效果最好。
[0077] pH值對(duì)漂白效果的影響：
[007引基于實(shí)施例5的漂白方法，調(diào)整步驟(1)的pH值如表4所示，測(cè)試pH值對(duì)漂白效果的 影響。
[0079] /1 -u/古 ^+'価 A ES IV4 目
[0080]
[0081 ] ______
[0082] 當(dāng)pH值為7-8時(shí)，纖維素白度、木質(zhì)素去除率和聚合度最好。運(yùn)是因?yàn)?，弱酸性條 件，四乙酷乙二胺與過氧化氨反應(yīng)速率較低，去色素和木質(zhì)素效果較差，且纖維素在酸性條 件下易降解而使聚合度下降;堿性較強(qiáng)時(shí)，過氧化氨和四乙酷乙二胺的穩(wěn)定性變差，可發(fā)生 有效反應(yīng)的量減小，從而影響了去色素和木質(zhì)素的效果，而且過氧化氨可能生成氧氣等非 有效漂白成分，但仍會(huì)氧化纖維素使其降解。
[0083] 溫度對(duì)漂白效果的影響：
[0084] 基于實(shí)施例5的漂白方法，調(diào)整步驟(1)的溫度如表5所示，測(cè)試溫度調(diào)節(jié)劑對(duì)漂白 效果的影響。
[0085] 表5、溫度對(duì)漂白效果的影響
[0086]
[0087] 表5可見：
[0088] 在實(shí)施例5的條件下，溫度選擇70°C漂白效果最好。溫度較低，反應(yīng)較慢，處理效果 不好。溫度過高，過氧化氨和四乙酷乙二胺的穩(wěn)定性變差，降低了有效漂白成分的量，氧氣 等非漂白成分仍會(huì)使纖維素發(fā)生氧化降解。與傳統(tǒng)的過氧化氨漂白相比(對(duì)比實(shí)施例2-4)， 本發(fā)明有效降低了漂白溫度。
[0089] 時(shí)間對(duì)漂白效果的影響：
[0090] 基于上述實(shí)施例和對(duì)比例，調(diào)整步驟（1)的處理時(shí)間如表5所示，測(cè)試抑值調(diào)節(jié)劑 對(duì)漂白效果的影響。
[0091 ]表6、時(shí)間對(duì)漂白效果的影響
[0092]
[0093] 表6可見：
[0094] 對(duì)比實(shí)施例中，漂白最佳時(shí)間為120min，繼續(xù)延遲時(shí)間，無益于處理效果的改善。 實(shí)施例，最佳漂白時(shí)間為60min。由此可見，本發(fā)明可有效降低過氧化氨漂白時(shí)間。
[0095] 總結(jié)；
[0096] 綜合表1-表6,與對(duì)比例相比，本發(fā)明可有效降低過氧化氨濃度、漂白溫度、漂白時(shí) 間和抑，提高去除色素和木質(zhì)素的去除作用，而減小對(duì)聚合度的損傷，達(dá)到了降低能耗的目 的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種非棉纖維素漂白方法，其特征在于，包括以下步驟:漂白4脫氧4水洗4脫水4 烘干，其中： (1) 漂白： 調(diào)整浴比為l:8-15，將非棉纖維素于30-40°C時(shí)投入處理液中，以l-2°C/min升溫至70-80°C，保溫40-60min ; 處理液組成為:過氧化氫6-10g/L，四乙酰乙二胺2-4g/L，金屬酞菁配合物l-2g/L，采 用磷酸氫二鈉和磷酸二氫鈉組成的緩沖溶液將pH值調(diào)至7-8,滲透劑JFC為l-2g/L; 處理液的配制：于30-40Γ，加入四乙酰乙二胺，待其充分溶解后，依次加入金屬酞菁配 合物、滲透劑JFC和過氧化氫，再采用磷酸氫二鈉和磷酸二氫鈉組成的緩沖溶液調(diào)節(jié)pH值； (2) 脫氧： 調(diào)整浴比為1:8-15，將漂白后的非棉纖維素于室溫投入處理液中，升溫至30-40°(：，保 溫10-20min; 處理液組成:過氧化氫酶0.1-0.5g/L，采用磷酸氫二鈉和磷酸二氫鈉組成的緩沖溶液 將pH值調(diào)至7-8; (3) 水洗： 調(diào)整浴比為1:8-15，于2〇-30°(：保溫水洗5-1〇1^11，排水。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非棉纖維素漂白方法，其特征在于:所述非棉纖維素是指 玉米猜桿、稻草、麥桿、黃麻、亞麻、芒麻、劍麻、竹子中提取的纖維素。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非棉纖維素漂白方法，其特征在于:所述金屬酞菁配合物 是指錳酞菁配合物、鐵酞菁配合物、銅酞菁配合物中一種。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非棉纖維素漂白方法，其特征在于:步驟（1)中，過氧化氫 的濃度為8g/L。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非棉纖維素漂白方法，其特征在于:步驟（1)中，溫度選擇 70。。。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非棉纖維素漂白方法，其特征在于:步驟（1)中，漂白時(shí)間 為60min。
【文檔編號(hào)】D21H11/12GK105908553SQ201610226758
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月13日
【發(fā)明人】王維明, 王丁, 周康
【申請(qǐng)人】紹興文理學(xué)院