本发明涉及生物医药
技术领域：
，特别是一种用油茶壳制备木质素磺酸钠的方法。
背景技术：
：木质素磺酸钠(sodiumligninsulfonate)是木质素磺酸的钠盐,是一种天然高分子聚合物、阴离子型表面活性剂，具有很强的分散能力，适于将固体分散在水介质中。由于分子量和官能团的不同而具有不同程度的分散性，能吸附在各种固体质点的表面上，可进行金属离子交换作用，也因为其组织结构上存在各种活性基，因而能产生缩合作用或与其他化合物发生氢键作用。在工业上，木质素磺酸钠广泛地用作分散剂和润湿剂。印染工业中使用的分散剂-NNO即是以木质素磺酸钠为主要原料复配的。目前，木质素磺酸钠的制备方法一般有两种：一是将木质素磺酸钙经过离子交换；二是在制浆的过程中，用碳酸钠或是氢氧化钠，取代氧化钙或是氢氧化钙。此外，利用造纸厂的纸浆废液为原料，一般还有三种制备方法：一是亚硫酸氢钙制浆法的纸浆废液中所含有的亚硫酸盐或硫酸氢盐直接与木质素分子中的羟基结合生成木质素磺酸盐，其过程是往废液中加入10％的石灰乳，在(95±2)℃下加热30min；将钙化液静置沉降，沉淀物滤出，水洗后加硫酸；过滤，除去硫酸钙；然后往滤液中加入Na2CO3，使木质素磺酸钙转成磺酸钠；反应温度以90℃为宜，反应2h后，静置，过滤除去硫酸钙等杂质；滤液浓缩，冷却结晶得产品。二是以碱液制浆所得造纸废液为原料，首先往废液中加入浓硫酸50％左右，搅拌4～6h；然后用石灰乳，经沉降，过滤，打浆，酸溶，加碳酸钠转化，浓缩，干燥得产品。三是用草类制浆法所得废液为原料，其方法与第二种相同。中国专利(专利申请号为201210200672.8)公开的“以农作物秸秆生产乙醇的残留物为原料生产木质素磺酸钠的方法”，该方法是以农作物秸秆生产乙醇的残留物作为原料，经过滤、蒸发浓缩、磺化改性、喷雾干燥等工艺，生产优质木质素磺酸钠产品。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种原料来源广、产品纯度高的木质素磺酸钠的制备方法。为实现上述目的，本发明所采取的技术措施是发明一种用油茶壳制备木质素磺酸钠的方法，其制备过程如下：⑴、备料：选择无腐烂、无霉变、无病虫害的新鲜的油茶壳，备用；⑵、浸泡：将油茶壳放入2-5倍重量、体积浓度为75-85％的食用乙醇中，在常温常压下浸泡15-20h，过滤；再向油茶壳中加入2-4倍重量、重量浓度为2.5-4.5％的碱水溶液，在压力为1.15-1.55MPa、温度为50-60℃下处理30-50min，过滤，收集浸泡油茶壳，备用；⑶、干燥：将浸泡油茶壳转移至烘箱中，在65-70℃、常压下干燥至水份小于8％，得干燥油茶壳，备用；⑷、粉碎：将干燥油茶壳粉碎成5-20目的油茶壳颗粒，备用；⑸、发酵：向油茶壳颗粒中加入占其重量25-35％、温度为35-40℃的温水，同时加入占油茶壳颗粒重量8-15.5％的发酵剂，在28-35℃下密封发酵处理1-3天，然后，将发酵后的油茶壳颗粒用清水洗涤1-3次，得发酵油茶壳颗粒，备用；⑹、酸解：向发酵油茶壳颗粒中加入与原油茶壳颗粒相同重量、重量浓度为1.5-3.0％的酸水溶液，搅匀，并按5-10℃/min的升温速度加热至110-140℃，在压力为1.25-2.5MPa下搅拌处理2.0-3.5h；然后，待温度自然降至常温后，过滤，收集酸解油茶壳颗粒，备用；⑺、水洗：将酸解油茶壳颗粒用1-2倍重量、温度为60-70℃的温水浸泡30-45min，过滤；再用同等重量的温水浸泡，时间为25-30min，过滤，得水洗油茶壳颗粒，备用；⑻、均质：将水洗油茶壳颗粒晾干或晒干至水分小于10％，再在常温下经均质机处理成200目以上均匀的均质油茶壳细粉颗粒，备用；⑼、磺化：将均质油茶壳颗粒投入反应罐中，同时加入1-2倍重量、温度为70-80℃的温水，沿顺时针方向持续搅拌30-50min，制成悬浊液；然后，再向反应罐中加入占均质油茶壳颗粒1-2倍重量、重量浓度为15-25％的亚硫酸氢钠溶液、占均质油茶壳颗粒重量15-28％的乙醛、占均质油茶壳颗粒重量3-5％的氯化铁，搅匀，并按4-8℃/min的升温速度加热至105-130℃，在罐中压力为0.75-1.5MPa下，保温处理2-3.5h；然后，待罐中温度自然降至常温后，过滤，收集磺化溶液，备用；⑽、脱色：向磺化溶液中加入占其重量10-25％的脱色剂，然后在40-55℃下搅拌处理40-65min，过滤，收集脱色溶液，备用；⑾、浓缩：将脱色溶液在温度为50-60℃、压力为1-5KPa的条件下，浓缩至原体积的1/8-1/5，得浓缩液，备用；⑿、冷冻：将浓缩液转移至冷库中，同时向浓缩液中加入占其重量10-15％的碳酸钙粉末，搅匀，在0-6℃下静放15-28h，过滤，收集上层液体；再向上层液体中缓慢加入体积浓度为90％以上的食用乙醇，使上层液体中乙醇的体积浓度达到60-75％，然后静放至无沉淀析出，过滤，收集沉淀，备用；⒀、干燥：将沉淀用去离子水溶解，经干燥、粉碎，即得木质素磺酸钠。所述的碱水溶液是氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或多种的水溶液，当为两种以上时，各组分的配比为等重量份或其它比例。所述的发酵剂是纤维素酶或酵母菌，也可以是由硫酸钙：纤维素酶：酵母菌按(0.2-0.35)：(4-6)：(0.2-1)的重量比例混合而成。所述的酸水是盐酸、稀硫酸、草酸中的一种或多种的水溶液，当为两种以上时，各组分的配比为等重量份或其它比例。所述的脱色剂是中性活性炭颗粒或中性硅藻土或100目硅胶，也可以是由中性活性炭颗粒：中性硅藻土：100目硅胶按0.5：(1-1.5):(0.3-0.45)的重量比例混合而成。所述步骤⑹中搅拌处理的搅拌速率为15-25r/min。所述步骤⑽中搅拌处理的搅拌速率为50-60r/min。本发明的用油茶壳制备木质素磺酸钠的方法，是采用废弃的油茶壳(即：油茶果经晒干后剥离出的表皮壳)作为原料，属于废物利用，因而，其原料来源广。同时，设计了集醇泡和碱泡于一道的浸泡工序、发酵工序和酸解工序以及磺化工序等，脱除了茶壳纤维素、缩醛等杂质，疏松了油茶壳的结构，大大减少了茶皂素、茶蛋白、茶多糖等含量，避免其对后续操作的影响，使得其产品出率更高，故所制备的产品纯度较高。下面的表1是应用本发明的方法所制备的木质素磺酸钠的有效成份检测数据：表1(100g的含量)成份含量(g)木质素磺酸钠97.25木质素0.24多糖类0.014水分1.20从上表数据可以看出，应用本发明的方法所制备的木质素磺酸钠，含量高、品质好，适合各领域的应用。具体实施方式以下结合实施例，对本发明作进一步的说明。下面的说明是以例举的方式，但本发明的保护范围并不局限于此。本实施例的用油茶壳制备木质素磺酸钠的方法，其制备过程如下：⑴、备料：选择无腐烂、无霉变、无病虫害的新鲜的油茶壳，备用；⑵、浸泡：将油茶壳放入4倍重量、体积浓度为80％的食用乙醇中，在常温常压下浸泡18h，过滤；再向油茶壳中加入3倍重量、重量浓度为3.5％的氢氧化钠水溶液，在压力为1.35MPa、温度为55℃下处理40min，过滤，收集浸泡油茶壳，备用；⑶、干燥：将浸泡油茶壳转移至烘箱中，在68℃、常压下干燥至水份小于8％，得干燥油茶壳，备用；⑷、粉碎：将干燥油茶壳粉碎成15目的油茶壳颗粒，备用；⑸、发酵：向油茶壳颗粒中加入占其重量30％、温度为38℃的温水，同时加入占油茶壳颗粒重量12％、由硫酸钙：纤维素酶：酵母菌按0.3：5：0.7的重量比例混合而成的发酵剂，在32℃下密封发酵处理2天，然后，将发酵后的油茶壳颗粒用清水洗涤2次，得发酵油茶壳颗粒，备用；⑹、酸解：向发酵油茶壳颗粒中加入与原油茶壳颗粒相同重量、重量浓度为2.5％的草酸水溶液，搅匀，并按8℃/min的升温速度加热至130℃，在压力为1.8MPa下搅拌处理3h，搅拌速率为20r/min；然后，待温度自然降至常温后，过滤，收集酸解油茶壳颗粒，备用；⑺、水洗：将酸解油茶壳颗粒用2倍重量、温度为65℃的温水浸泡40min，过滤；再用同等重量的温水浸泡，时间为28min，过滤，得水洗油茶壳颗粒，备用；⑻、均质：将水洗油茶壳颗粒晾干或晒干至水分小于10％，再在常温下经均质机处理成200目以上均匀的均质油茶壳细粉颗粒，备用；⑼、磺化：将均质油茶壳颗粒投入反应罐中，同时加入1-2倍重量、温度为70-80℃的温水，沿顺时针方向持续搅拌30-50min，制成悬浊液；然后，再向反应罐中加入占均质油茶壳颗粒2倍重量、重量浓度为20％的亚硫酸氢钠溶液、占均质油茶壳颗粒重量22％的乙醛、占均质油茶壳颗粒重量4％的氯化铁，搅匀，并按6℃/min的升温速度加热至120℃，在罐中压力为1MPa下，保温处理3h；然后，待罐中温度自然降至常温后，过滤，收集磺化溶液，备用；⑽、脱色：向磺化溶液中加入占其重量18％、由中性活性炭颗粒：中性硅藻土：100目硅胶按0.5：1.2：0.4的重量比例混合而成的脱色剂，然后在50℃下搅拌处理55min，搅拌速率为55r/min，过滤，收集脱色溶液，备用；⑾、浓缩：将脱色溶液在温度为55℃、压力为3KPa的条件下，浓缩至原体积的1/6，得浓缩液，备用；⑿、冷冻：将浓缩液转移至冷库中，同时向浓缩液中加入占其重量12％的碳酸钙粉末，搅匀，在3℃下静放22h，过滤，收集上层液体；再向上层液体中缓慢加入体积浓度为90％以上的食用乙醇，使上层液体中乙醇的体积浓度达到65％，然后静放至无沉淀析出，过滤，收集沉淀，备用；⒀、干燥：将沉淀用去离子水溶解，经干燥、粉碎，即得木质素磺酸钠。本发明的用油茶壳制备木质素磺酸钠的方法，适合于用油茶壳制备木质素磺酸钠，也可用于用玉米秸杆、玉米芯、高粱秸杆、甘蔗渣等农业作物废弃物制备木质素磺酸钠。当前第1页1 2 3