[发明专利]一种离子液体增塑纤维素清洁制造方法

说明书

本发明属于纤维素加工领域，并公开了一种离子液体增塑纤维素清洁制造方法。该方法包括下列步骤：(a)选取纤维素和离子液体作为原料，将二者混合均匀形成混合物，将该混合物进行热塑性加工获得离子液体增塑纤维素；(b)采用溶剂对离子液体增塑纤维素进行索氏提取，以此获得所需的纤维素产品，与此同时，收集索氏提取过程中形成的废液，该废液中包括溶剂和离子液体；(c)将废液过滤，然后旋蒸将废液中的溶剂和离子液体分离，获得纯净的溶剂和离子液体分别用于步骤(a)和(b)，以此实现废液的回收和利用。通过本发明，极大地降低了生产成本，无废弃物、无污染，实现了清洁制造。

技术领域

本发明属于纤维素加工领域，更具体地，涉及一种离子液体增塑纤维素清洁制造方法。

背景技术

白色污染、化石资源枯竭给人类带来了巨大困扰，要解决这两个问题，急需环境友好型材料的研究。而纤维素是一种取之不尽的可再生资源并且可生物降解，纤维素材料有望在解决白色污染和化石资源枯竭问题上发挥巨大作用。

当前，纤维素材料的主要加工方法是化学改性，其不仅工艺复杂并且存在环境污染的问题。同时，也有方法通过离子液体增塑，实现了纤维素的热塑性加工，又使用溶剂去除离子液体，提高纤维素材料性能。但该方法没有进行离子液体的回收，将离子液体作为废弃物，造成了价格昂贵的离子液体的浪费，不符合清洁制造的思想。因此，有必要开发一种离子液体增塑纤维素清洁制造的方法，实现离子液体的循环使用，制造过程无废弃物。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种离子液体增塑纤维素清洁制造方法，通过对工艺步骤的设计，实现离子液体纤维素产品的制备，同时通过对反应废液的利用和回收，实现离子液体和溶剂的循环利用，降低生产成本，无废弃物、无污染，绿色环保，实现清洁制造。

为实现上述目的，按照本发明，提供了一种离子液体增塑纤维素清洁制造方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

(a)选取纤维素和离子液体作为原料，将二者混合均匀形成混合物，将该混合物进行热塑性加工获得离子液体增塑纤维素；

(b)采用溶剂对所述离子液体增塑纤维素进行索氏提取，以此获得所需的纤维素产品，与此同时，收集所述索氏提取过程中形成的废液，该废液中包括所述溶剂和离子液体；

(c)将所述废液过滤，然后旋蒸将所述废液中的溶剂和离子液体分离，获得纯净的溶剂和离子液体分别用于步骤(a)和(b)，以此实现所述废液的回收和利用。

进一步优选地，在步骤(a)中，所述纤维素优选为微晶纤维素或纳晶纤维素。

进一步优选地，在步骤(a)中，所述离子液体优选采用BmimCl、AmimCl、EmimAc、CmimCl、EmimCl、HemimCl、BmimOH、AmimOH或HemimOH。

进一步优选地，在步骤(a)中，所述纤维素和离子液体混合的质量比优选为4～20:1～6。

进一步优选地，在步骤(b)中，所述溶剂优选为乙醇、乙二醇二甲醚、异丙醇、乙二醇、丙酮、氯仿、四氢呋喃、甲苯、四氯化碳或水。

进一步优选地，在步骤(c)中，所述旋蒸的温度优选为20℃～150℃。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1、本发明通过对整体工艺的设计，采用热塑性加工的方法实现离子液体增塑纤维素的制备，同时进行离子液体和溶剂的回收，使离子液体和溶剂可循环使用；

2、本发明在循环制造过程中，只消耗纤维素和能量，即可制得所需的纤维素产品，极大地降低了生产成本，且制备过程中无废弃物、无污染，实现了清洁制造。

附图说明