[发明专利]从树皮中提取有价值组分

说明书

本发明涉及一种从富含单宁酸的树皮原材料中提取有价值组分的方法，进行碱法蒸煮步骤，之后进行酸沉淀从残留的树皮纸浆中分离有价值组分。本发明还涉及所述方法在化学制浆厂的树皮侧流中的应用，由此在所述方法中提取后残留的液体返回至木材制浆工艺的物流中，通常返回至黑液流中，而废纸浆可被进一步处理，例如通过漂白得到溶解纸浆。

技术领域

本发明涉及碱法蒸煮方法在工业树皮侧流中的应用。

本发明尤其涉及从富含单宁酸的树皮中提取有价值组分的方法。

背景技术

在制浆工艺进行之前，木材原材料通常要经过去皮。由于大多数木材种类的树皮纤维素含量低，而对制浆工艺有不利影响的组分含量相对高，树皮的分离过程一直被认为对整个工艺是有利的。

剩下的树皮残渣通常被用作纸浆厂的能源，多余的被认为是低价值固体燃料。

然而，一些木材种类的树皮富含有价值的组分，例如单宁酸，其从树皮中分离出来后可能非常有用，由此将树皮作为废物丢弃，并不是一种有效的利用木材原材料的方式。

因此，需要一种能够利用更高比例的木材原材料的方法。

众所周知，树皮的成分根据它们的来源不同而不同，例如木材种类和加工方法历史(参见Miikka Ruuskanen的硕士论文，2017)。

已经研究了通过热水浸提提取单宁酸，在很久以前就进行了第一次尝试用碱性溶剂提取树皮(参见US 836)，但是被认为仅提供了低产率并且缺乏经济可行性。此外，单宁酸提取留下了其它的树皮成分，即没有利用树皮的主要部分。

这样的获得单宁酸馏分的提取方法被记载在例如ES537060中，其记载了碱-升压(alkali-boosted)的提取工艺，其中所获得的提取物被用于热固性的粘结剂和粘合剂。

树皮浸提物已经被用于树脂产品中，例如US 2819295，其记载了碱法提取之后通过加热来获得树脂产品，M.Kubota等人(1987)也记载了树皮浸提物在制备树脂中的应用。

树皮的碱法蒸煮还没有被广泛研究，部分是由于树皮和木材(木质部)之间在组成上的不同。然而，Z.Feng和R.Alen(2003)记载了苏打蒸煮洋麻皮来生产纤维素纸浆。尤其是，该方法的条件已经被优化来提供高的脱木质素率。

这些文件主要关注的是树皮对木材制浆所引入的问题。

为了利用树皮的组分，过去主要广泛研究的步骤是热水浸提(HWE)，但是这些记载的步骤主要关注在不希望溶解木质素的条件上，比如在苏打蒸煮中。事实上，热水浸提的产率低，由此需要通过溶剂萃取或膜过滤来进行提纯和浓缩。

如上述公开物所示，在很久以前就进行了第一次尝试用碱性溶剂提取树皮。然而，只有少部分有价值的树皮组分能够通过现有可用的工艺构思(the presently availableprocess concepts)被回收来增值使用。

发明内容

根据独立权利要求的特征来限定本发明。从属权利要求限定了一些具体的实施方案。

根据本发明的第一个方面，提供了一种从富含单宁酸的树皮原材料中提取有价值组分的方法。

根据本发明的第二个方面，提供了一种从软木(softwood)种类的树皮或从橡树、刺槐、柳树、栗子树或桉树的树皮中提取单宁酸和木质素的方法。

但是，特别地，该方法设计为提供从树皮中分离各种馏分的方式，其包括除了多酚类物质即单宁酸和木质素之外的组分，例如无机物、葡萄糖水解物或溶解的纸浆组分。

碱法蒸煮提取树皮多酚的比例明显高于常用的热水浸提。此外，苏打蒸煮获得的树皮多酚馏分能够通过简单的酸沉淀法进行回收。