一种竹源纤维素无污染提取工艺及其制备方法与流程

本发明涉及提取工艺及其制备方法，尤其涉及一种竹源纤维素无污染提取工艺及其制备方法。

背景技术：

1、市面上针对竹源纤维素所使用的提取工艺较为简单，部分会使用对环境有害的溶剂或化学品，如氯化剂、有机溶剂、碱性物质或表面活性剂等，这些物质在提取过程中可能污染水源、大气和土壤，对环境造成负面影响，故而急需设置一种能够对竹源纤维素进行无污染提取的工艺和制备方法，有助于保护自然资源，减少对环境的长期影响，同时减少了水污染、空气污染和土壤污染的风险。

技术实现思路

1、为了克服在提取工艺及其制备方法使用的过程中，会因为部分会使用对环境有害的溶剂或化学品，如氯化剂、有机溶剂、碱性物质或表面活性剂等，这些物质在提取过程中可能污染水源、大气和土壤，对环境造成负面影响的问题。

2、本发明的技术方案为：一种竹源纤维素无污染提取工艺及其制备方法，其特征在于，其步骤如下：

3、步骤一：原料准备

4、采用机械或手工方法从竹林中收集竹子，使用收割机将竹子切割成适当的长度和宽度；

5、步骤二：预处理

6、使用蒸煮锅或高压釜对步骤一中的竹材进行预煮，以软化竹材，预煮时间在15分钟到1小时之间；

7、步骤三：研磨

8、使用研磨机将预煮后的步骤二的竹材磨成浆料；

9、步骤四：酶解

10、将步骤三中浆料放入到酶解罐中，使纤维素酶与竹浆料混合，进行酶解反应，同时采用搅拌设备将纤维素分解成可溶性的糖，纤维素酶的最适温度在40℃到50℃之间，ph值在4.5到5.5之间，当酶解反应达到预期效果时，可以使用热水或化学试剂如naoh来终止反应，停止酶的活性；

11、步骤五：提取

12、离心机将酶解后的混合物进行离心分离，分离出纤维素溶液和固体残渣，将纤维素溶液收集在搅拌釜中，向纤维素溶液中加入生物可降解的溶剂，同时进行加热和搅拌，以提高混合和溶解效率；

13、步骤六：分离

14、使用膜分离设备初步纯化纤维素溶液，选择微滤膜、纳滤膜或超滤膜，以满足纤维素溶液的纯化要求；

15、步骤七：纯化

16、使用洗涤设备对分离出来的纤维素溶液进行洗涤，去除杂质；

17、步骤八：干燥

18、使用流化床干燥机或滚筒干燥机将纤维素溶液干燥成纤维素粉末；

19、步骤九：改性

20、使用反应釜和相应的化学试剂对纤维素进行化学改性，以提高其特定的物理化学性能；若醚化改性，使用硫酸或磷酸等强酸作为催化剂，将纤维素与2-氯乙酸或3-氯-2-羟基丙酸等氯乙酸衍生物进行醚化反应，引入羟乙基或羟丙基官能团，提高纤维素的亲水性和膨胀性；若酯化改性，使用硫酸或盐酸等酸催化剂，将纤维素与甲酸、醋酸或氯乙酸(等进行酯化反应，引入甲氧基、醋酸基或氯乙酸酯基，改善纤维素的溶解性和生物降解性；

21、若酰化改性，使用硫酸或磷酸等酸催化剂，将纤维素与苯甲酰氯、对甲苯磺酰氯等酰化试剂进行反应，引入苯甲酰基或对甲苯磺酰基，提高纤维素的溶解性和热稳定性；若接枝共聚改性，使用自由基引发剂如过氧化苯甲酰bpo、偶氮二异丁腈aibn等，将纤维素与乙烯基单体如丙烯酸、丙烯腈等进行接枝共聚反应，引入聚合物链，改善纤维素的机械性能和功能性；

22、若氧化改性，使用过硫酸钾、高锰酸钾等氧化剂，对纤维素进行氧化处理，引入醛基、羧基等官能团，提高纤维素的亲水性和化学活性；

23、步骤十：成型和包装

24、将改性后的纤维素粉末通过造粒机制成颗粒状产品，然后使用挤出机、压延机或其他成型设备将纤维素颗粒制成所需的成型产品，采用自动包装机将粉碎后的纤维素颗粒进行包装。

25、作为优选，步骤二中预煮温度在100℃到150℃之间，其预煮压力值在0.1mpa到2mpa之间，ph值在8到12之间。

26、作为优选，步骤三中磨浆时间在8分钟到30分钟之间。

27、作为优选，步骤五中生物可降解的溶剂可以采用乙醇或丙醇，高效环保，能够减少对环境的影响。

28、作为优选，搅拌釜中生物可降解的溶剂若采用乙醇，加热温度在40℃到60℃之间，若采用丙醇，加热温度在50℃到70℃之间。

29、作为优选，搅拌釜的加热速度应该缓慢增加，以避免对纤维素结构造成破坏。

30、作为优选，步骤七中可采用碱性或中性洗涤液对纤维素溶液进行洗涤，洗涤时间在10分钟到50分钟之间。

31、本发明的有益效果：

32、1、本提取工艺在对竹源纤维素进行提取的过程中，使用生物可降解的溶剂，能够减少对环境的影响，这些溶剂可以在自然环境中被微生物分解，减少了对环境的污染，同时可以降低对操作人员健康的风险，减少安全事故的可能性，而无污染提取工艺有利于资源的可持续利用，有助于保护自然资源，减少对环境的长期影响，进一步提高最终产品的性能和市场竞争力，便于长期可持续发展制备使用。

技术特征：

1.一种竹源纤维素无污染提取工艺及其制备方法，其特征在于，其步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种竹源纤维素无污染提取工艺及其制备方法，其特征在于：步骤二中预煮温度在100℃到150℃之间，其预煮压力值在0.1mpa到2mpa之间，ph值在8到12之间。

3.根据权利要求1所述的一种竹源纤维素无污染提取工艺及其制备方法，其特征在于：步骤三中磨浆时间在8分钟到30分钟之间。

4.根据权利要求1所述的一种竹源纤维素无污染提取工艺及其制备方法，其特征在于：步骤五中生物可降解的溶剂可以采用乙醇或丙醇，高效环保，能够减少对环境的影响。

5.根据权利要求4所述的一种竹源纤维素无污染提取工艺及其制备方法，其特征在于：搅拌釜中生物可降解的溶剂若采用乙醇，加热温度在40℃到60°c之间，若采用丙醇，加热温度在50℃到70℃之间。

6.根据权利要求5所述的一种竹源纤维素无污染提取工艺及其制备方法，其特征在于：搅拌釜的加热速度应该缓慢增加，以避免对纤维素结构造成破坏。

7.根据权利要求1所述的一种竹源纤维素无污染提取工艺及其制备方法，其特征在于：步骤七中可采用碱性或中性洗涤液对纤维素溶液进行洗涤，洗涤时间在10分钟到50分钟之间。

技术总结本发明涉及提取工艺及其制备方法技术领域，尤其涉及一种竹源纤维素无污染提取工艺及其制备方法。技术问题：在提取工艺及其制备方法使用的过程中，会因为部分会使用对环境有害的溶剂或化学品，如氯化剂、有机溶剂、碱性物质或表面活性剂等，这些物质在提取过程中可能污染水源、大气和土壤，对环境造成负面影响的问题。技术方案：一种竹源纤维素无污染提取工艺及其制备方法，其步骤如下：步骤一：原料准备，步骤二：预处理，步骤三：研磨，步骤四：酶解，步骤五：提取，步骤六：分离，步骤七：纯化等。本提取工艺在对竹源纤维素进行提取过程中，使用生物可降解的溶剂，能减少对环境的影响，同时可降低对操作人员健康风险，减少安全事故的可能性。技术研发人员：霍书怀,陈道宇受保护的技术使用者：中国纺织科学研究院共青分院技术研发日：技术公布日：2024/9/9