[发明专利]一种羧甲基纤维素的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种羧甲基纤维素的制备方法，尤其涉及一种采用天然植物资源作为原料生产制备羧甲基纤维素的方法，具体技术涉及制浆，高分子化工领域。

背景技术

羧甲基纤维素又称羧甲基纤维素钠，英文简称CMC。羧甲基纤维素(CMC)是纤维素醚类中产量最大的、用途最广、使用最为方便的产品，俗称为“工业味精”。CMC的重要特性是形成高粘度的胶体、溶液、有粘着、增稠、流动、乳化分散、赋形、保水、保护胶体、薄膜成型、耐酸、耐盐、悬浊等特性，且生理无害，因此在食品、医药、日化、石油、造纸、纺织、建筑等领域生产中得到广泛应用。目前被广泛运用于工业及居民生活的各个领域。

羧甲基纤维素是有羧甲基取代基的纤维素衍生物，用氢氧化钠处理纤维素形成碱纤维素，再与一氯醋酸反应制得。目前所公开的羧甲基纤维素的制备方法，普遍采用漂白浆料或者浆粕为原料生产，如采用漂白针叶木浆料，或者漂白阔叶木浆料，或者漂白竹浆纤维等，采用商品浆料纤维作为生产原料相对而言投资省，但是生产过程中产生的大量废碱液和洗涤液不能综合处理，单独处理又将增加硬件投资，同时废液量较小，单独上废液回收处理系统运行费用高；而以非木材为原料的虽有采用植物本身作为原料生产的，但是其过程不采用制浆方法，而直接对粉碎后的原料进行碱纤维素化处理，这将导致污染严重，废碱液不利于回收循环利用，同时成品得率低，质量差等结果。

众所周知，制浆造纸行业和化纤行业等均属于规模型基础原料行业，生产过程中耗水量大，相对污染较大，如果进行规模化生产，集中生产集中进行污染防治，才能够把生产投资和运行费用降至最低。因此，本发明将采用集中制浆和浆料羧甲基处理的方法，扬长避短，解决现有羧甲基纤维素生产工艺中不利于环境保护和经济效益的技术问题。目前，节能减排降耗已作为我国发展方针政策，同时也是企业降低生产成本，提高经济效益和产品竞争力的前提。本发明中将突出考虑浆料碱化处理过程中和醚化处理工段废液的循环再利用，从而降低消耗和排放，使生产工艺更加环境友好环境效益明显，经济效益显著，工艺方法的开发意义重大。

本发明的目的在于开发并提供一种羧甲基纤维素的制备方法。该方法适合于规模化生产，能够做到环境友好性强，同时满足国家节能减排政策要求，要求该方法适应原料范围广，生产成本低，产品稳定性好用途广泛。

发明内容

本发明提供了一种羧甲基纤维素的制备方法。该方法能够满足规模化生产需求，环境友好性强，适应原料范围广，生产成本低，产品用途广泛。

为实现上述目标，本发明拟采用一下技术方案进行：

1.一种羧甲基纤维素的制备方法，其所用原料为天然植物原料，制造过程包括有以下步骤：

(1)原料的切削备料，把原料切削为短节或料片；

(2)原料的蒸煮制浆，其所采用的蒸煮制浆方法可以是半化学法制浆，或化学法制浆；

(3)浆料的洗选处理，经过制浆的原料已成为浆料，其中有部分杂质或黑液，经过洗涤和筛选处理可以净化浆料，净化后的浆料可以保留本色，或进行后续的漂白洗涤处理；

(4)浆料的碱纤维素化处理；

(5)浆料的醚化处理；

(6)洗涤，烘干，粉碎得成品羧甲基纤维素；

(7)化学品循环回收利用，包括烧碱溶液的循环利用和乙醇的回收利用。

2.切削备料通常木材原料类采用削片处理，而非木材原料进行切短备料。

3.制浆方法可以是半化学法，或化学法；其中半化学法蒸煮制浆采用盘磨磨浆，或挤压撕裂机挤压后盘磨磨浆，而化学法制浆则用浆料疏解器疏解开即可。

4.制浆过程中，半化学法制浆温度100～140℃，氢氧化钠用量6～13％；化学法制浆温度150～175℃，氢氧化钠用量15～25％，硫化度15～35％。

5.浆料经洗净筛选后不漂白可以生产本色羧甲基纤维素，或浆料经过漂白洗涤处理可制备白色羧甲基纤维素。

6.净化后的浆料进行碱纤维素化处理，具体处理条件为：氢氧化钠水溶液浓度15～35％，温度15～50℃，时间30～180min，处理后经压滤得到碱纤维素。

7.经碱纤维素化处理处理的浆料进行醚化处理，具体处理条件为：经压滤后的碱纤维素采用无水乙醇进行稀释，并加热，搅拌过程中向容器中添加一氯乙酸乙醇溶液，一氯乙酸30～65％，控制温度在20～75℃下反应2～5小时，反应结束后采用无水乙醇洗涤醚化后的浆料，烘干，粉碎得成品羧甲基纤维素。