[发明专利]采用麻浆粕为原料制成的醋酸纤维素及其制造方法和用途

说明书

技术领域：

本发明涉及采用麻浆粕为原料制备的醋酸纤维素及其制造方法和用途。

背景技术：

目前，合成醋酸纤维素的浆粕原料一般来自木浆粕。由于林业资源的限制，木浆粕的加工成本高，且环境污染问题严重，国际上已经有多家生产厂商关闭了醋化级木浆粕工厂。由于木浆粕供应的短缺，我国目前合成醋酸纤维素的原料主要还依靠进口，很大程度上限制了国内醋酸纤维素工业的发展。

我国麻类资源十分丰富，品种齐全，拥有几乎世界所有的主要麻类作物。栽培的主要韧皮纤维作物有苎麻、亚麻、大麻、红麻(原称洋麻)、黄麻、青麻。目前生产上主要栽种的麻类纤维作物有苎麻、黄麻、亚麻、大麻、红麻和剑麻等，常年种植面积为1500万亩至2500万亩，其中苎麻、大麻，世界排名第一，分别为200～500万亩和100～300万亩，红麻、黄麻400-500万亩，亚麻(包括油用亚麻)800-1000万亩，世界排名第三。

麻类纤维是轻纺工业重要而优质的原料，苎麻属多年宿根性作物，每年收获3-5次，有较高的生物产量和纤维产量。同时苎麻又具有较强的水土保持作用；苎麻、亚麻是极为重要的高、中档服装面料的原料，近年对纤维用大麻、亚麻，开发出服装、凉席和其他民用品，在国内外市场均有着极为重要的市场。南方亚麻的开发是我国纺织行业走向可持续发展道路的又一重要举措。黄红麻具有吸湿强、散水快、耐摩擦、无污染等优良特性，是保护环境的重要包装材料。我国既是黄麻起源地之一，又是世界黄、红麻三大主产国之一，每年织麻袋数亿条；苎麻、黄麻、红麻麻骨开发出的建筑材料不仅具有重量轻、原料来源广泛的优点，而且具有消音和隔音效果，成为一种上等的建筑材料。近年来，为保护我国森林资源，减少造纸木浆的进口，开发出红麻全杆造纸技术，部分替代配抄新闻纸中的木浆，成为新一代纸浆和21世纪可持续发展的重要支柱产业，已初步形成了从原料生产、收获、储藏一体化配套技术，选育的红麻造纸专用品种，制浆率高达48％，其品质已将为我国红麻造纸领域开辟崭新的制浆工艺，有效地保护生态环境。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种原料易得，产品质量好的以麻浆粕为原料制成的醋酸纤维素及其制造方法和用途。

本发明的技术解决方案是：

一种采用麻浆粕为原料制成的醋酸纤维素，其特征是：是以麻浆粕为原料，经粉碎、活化、乙酰化、水解、沉析、水洗、干燥制得的产品。

所述的采用麻浆粕为原料制成的醋酸纤维素，原料麻浆粕的R-10值为60％～99.5％，粘度为4dl/g～10dl/g。

一种采用麻浆粕为原料制成的醋酸纤维素的制造方法，其特征是：依次包括下列步骤：

(1)麻浆粕粉碎：将R-10值为60％～99.5％，粘度为4dl/g～10dl/g板状或者絮状麻浆粕成品通过研磨机粉碎成绒状；

(2)活化：将醋酸或者醋酸水溶液喷洒在粉碎后的麻浆粕上，或者将麻浆粕浸在醋酸或醋酸水溶液中，进行活化处理；活化处理时醋酸的用量为麻浆粕重量的20％～300％，活化的温度为20～50℃，活化时间30～300分钟；

(3)乙酰化：乙酰化过程以醋酸为溶剂、醋酐为乙酰化剂、硫酸为催化剂，以麻浆粕重量为基准，将40～800％重量的醋酸、1～20％重量的硫酸、20～400％重量的醋酐和麻浆粕加入反应器中进行乙酰化反应；

(4)水解：采用质量浓度为10～40％的醋酸镁水溶液作为水解剂进行水解反应；

(5)沉析：采用3～10％浓度的稀醋酸溶液将乙酰化完成后的浆料稀释，并使之沉析；

(6)水洗：采用软化水对沉析出的醋酸纤维素进行水洗处理；

(7)干燥：在90℃～120℃条件下对水洗后的醋酸纤维素进行干燥处理，将醋酸纤维素产品的水分控制在1～5％，得产品。

乙酰化反应的初始温度从-10℃～35℃开始，温升速率控制在0.5℃/min～3.0℃/min，乙酰化反应的时间控制在20～90分钟。

水解时，水解剂分2～4次加入，水解过程的温度控制在50～200℃。

水洗处理时，水洗温度控制在40～90℃，水洗时间为20～120分钟。

一种采用麻浆粕为原料制成的醋酸纤维素在制备纺织用醋酸纤维长丝、起偏振器保护膜、滤色片、用于光敏材料的薄膜、半渗透膜或感光胶片中的应用。

通过对麻浆粕进行乙酰化生产本发明的醋酸纤维素。对于麻浆粕的种类没有特别要求，可以使用各种来源的麻浆粕，包括目前已经用于造纸及粘胶纤维工业的麻浆粕。根据本发明，合成醋酸纤维素的原料麻浆粕具备以下指标：