[发明专利]从棉籽壳中分离出棉短纤维的方法

说明书

本发明从棉子壳中分离出棉短纤维的方法，属于国际专利分类D21C。

以往棉子经剥绒机多次剥绒送到榨油厂后，榨油时先将棉子壳剥掉，使棉子壳与棉仁分离。这时的棉子壳中仍含有25～40%的棉短纤维没被充分利用，仅作饲料或用于栽培食用菌，利用价值不高。本发明之前，未见有从棉子壳中分离出棉短纤维的报导，经国际联机检索，在WB1（351号）专利文档中，亦未发现有相关的专利文献。

本发明的任务在于将棉子壳中的棉短纤维分离出来，为造纸、化纤、化工和轻工业提供纤维素原料。

本发明的任务靠以下工艺流程来实现：棉子壳-粉碎-筛分或气流粗分离-漂洗或热水预煮除杂-挤压脱水-蒸煮-漂洗-浓缩-漂白-脱水-干燥（成品）。

粉碎与粗分离：用双辊或多辊式碾压粉碎机或其它粉碎机械，将棉子壳粉碎，使硬而脆的壳体全部破碎，壳体上具有韧性的棉短纤维很少损伤。在粉碎机后配一振动筛或片式分离机直接进行棉短纤维和壳体粉碎物粗分离，也可用气流粗分离。

漂洗或热水预煮除杂：漂洗或热水预煮，其目的都是为了把粗分离后的棉短纤维中的残留壳体和其它杂物再次除去，为了下步蒸煮创造有利条件。漂洗一般用河水、井水、自来水均可，此法简便易行，但用水量大，浪费水源。热水预煮是在常温下加热至沸15～30分钟，壳体沉淀，粉尘漂浮被除去。

蒸煮：漂洗或预热水煮除杂后的棉短纤维，经挤压脱水后，在造纸用蒸球或其它蒸煮容器内进行蒸煮。蒸煮温度为150℃～200℃，压力2.45×10⁵～1.47×10⁶帕，保温时间2～6小时。蒸煮是为了把棉短纤维中的半纤维素和木质素水解除去，因此应加入下列化学物质的任何一种：NaOH、NaHSO₃、Na₂SO₃、（NH₄）₂SO₃，加入量均分别为蒸煮料干重的14～18%，也可将Na₂SO₃和NaHSO₃混合加入，其比例为Na₂SO₃∶NaHSO₃＝1∶0.3～1，总用量为蒸煮料干重的14～18%，用Na₂SO₃和NaOH混合加入亦可，其比例为Na₂SO₃∶NaOH＝5∶2～4，总用量仍为14～18%。针对棉子壳而言，酸性介质是危险的，稍有不慎，将会使棉短纤维先于壳体部分水解。

蒸煮后的棉短纤维，再经漂洗、浓缩、漂白、脱水、干燥即成为纯净的棉短纤维。

下面将进一步说明本发明的几个实施例。

将棉子壳用农用“一风吹”粉碎机粉碎、过筛，除去壳体及粉尘，保留棉短纤维，收率为53.33%。将此棉短纤维用常温水漂洗三次，进一步除杂，收率为82.22%。综合收率为棉子壳粉碎前绝干重量的43.84%（仍含水份3.5%）。依此粗分的棉短纤维作以下实施例的试样。

实施例一：将18克NaOH溶于135ml水中，加入上述棉短纤维试样150g，置于电热高压反应釜中加温、加压至170℃，5.88×10⁵帕，搅拌保温5小时，而后自然降温，取出棉短纤维，漂洗干净后挤压脱水、烘干，得棉短纤维产品50g，蒸煮效率为33.33%，折棉子壳绝干重量收率为16.24%。经分析产品含甲基纤维素95.53%，铜氨粘度2000mp，灰分1.07%，铁质74ppm。

实施例二：将6克NaOH和15克Na₂SO₃同时加入135ml水中溶解后，将150g试样加入，置于电加热反应釜中升温至170℃，加压5.88×10⁵～6.37×10⁵帕搅拌后保温5.5小时，待自然降温后漂洗，挤压脱水、烘干，获棉短纤维58g。蒸煮效率为38.66%，折合棉子壳绝干重量收率为18.84%，将此棉短纤维用H₂O₂漂白后，获54g，漂白损失2.96%。产物分析结果：甲基纤维素含量94.62%，铜氨粘度670mp，灰分0.99%，铁质550ppm，白度50度。