[其他]水解分解木質纖維素和淀粉物質的有機溶膠化方法

無效

• 申請號: 85105752
• 申請日: 1985-07-27
• 公開（公告）號: CN85105752A
• 公開（公告）日: 1987-01-28
• 發明（設計）人: 拉茨勞·帕斯納
• 申請（專利權）人: 拉茨勞·帕斯納
• 主分類號: C13K1/02
• 分類號: C13K1/02;C13K5/00;C13K7/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 穆德俊,唐躍

對于一定類型的纖維素物質，特別是木質纖維素，用水解法得到的有機溶膠的溶解作用的獨特能力已經得到成功的論證。用有機溶膠溶液最容易除去木質素的木頭是楊木，而針葉樹，如云杉，松樹特別是鐵杉（Tsuga????Hetrophlla）則表現出對抗性。發現甘蔗皮比較容易被水解。棉絨纖維，本來是純的纖維素，特別是結晶的部分用以前的工藝方法很難水解，習慣上，用容易除去木質素的纖維素物質來說明有機溶膠化方法，而針葉樹因為對水解有對抗作用和對快速轉化為單體產物需苛刻的條件，因此就避而不談。

由于本質上不同的水解化學作用及擔心重要的蛋白質部分被破壞，混合的淀粉/纖維素的植物產品，如谷物類和塊莖類不用有機溶膠方法水解。

先有技術記述了纖維物質和植物作物的桿莖去除木質素和/或糖化的各種有機溶膠化的方法。一般地說，這樣的方法包括使用一種水和溶劑如醇和酮的混合物，有時也用一種特殊的或非極性的天然溶劑同酸性化合物一起加速水解。在大多數情況下，為了完成去除木質素和水解成低分子量的產物，需要處理若干小時。

因此先有技術方法的特征為去除木質素能力很弱，緩慢的水解速度和大量的糖降解為非糖物質，主要是糠醛和低分子酸，因此在工業規模上發展這樣的方法，再游離糖的回收上就不是很有吸引力的了。我們所了解的所有先前的有機溶膠化方法，都在某種程度上存在這些缺點，這種缺點很長時間被認為是有機溶膠化方法所固有的，特別是對于軟木抗除木質素和棉絨纖維抗水解。

美國專利1919623（Dreyfus????1933）敘述了用溶解在丙酮-水載體溶劑中的濃的強酸來預處理粉碎的木材。木片浸泡以后，揮發掉溶劑，以致酸在木頭結構中得以濃集，加熱以后纖維素在原地被水解，過量的酸用新的丙酮-水溶劑抽提出，該溶劑在進一步處理時可再次使用。在這種初步的水解階段，不發生去除木質素作用和溶解作用。這樣處理的木片再在弱酸水溶液中煮沸。美國專利2022654（Dreyfus????1935）敘述了一種生產纖維素低漿的相似方法，為了軟化木材，木片用水中帶有80%丙酮的濃酸進行預處理，然后把全部的酸基本上都去除后，木片在一個壓力容器中用50%到80%的丙酮水混合物和非極性有機溶劑，在170℃到230℃蒸煮9到12小時。美國專利2959500（Schlapfer等）敘述了一種水解方法，用包含有選擇好的醇類和水及任意的非極性溶劑，在120℃到200℃，在少量的酸性化合物存在下進行處理，要求這種酸性化合物不同所選擇的醇反應。本方法與所設想的相同，實際上是很慢的，單糖的產率比理論值要低的多。美國專利1964646（Oxley等人1934）給出了用強酸的緩慢糖化作用，而美國專利1856567（Kleinert等人1932）涉及到在升溫下使用含水醇，在壓力容器中使用少量的酸或堿作為去除木質素助劑，生產纖維素低漿。所述的處理過程，每個階段都需要3小時。美國專利2951775（Apel）敘述了其中的先有技術，其中使用多次應用的濃鹽酸在250℃到30℃下糖化木材。匈牙利專利D21C3（Paszner等人）敘述了用酸化的含水丙酮溶液，其中有機溶劑含量要大于70%，一步處理木質纖維素，要求對所有類型的木材都快速地全部溶解。根據木材種類不同，糖的產率可達65%到72%。

本發明的主要目的是快速和定量地溶解和回收含在物料中的木質纖維素和淀粉的化學組分。

本發明的目的之一是減少水解時間及實際上增加糖的生成速度。

本發明的目的之一是在酸存在下的高溫水解方法中減少糖降解為非糖物質。

本發明的目的之一是同時溶解，然后分別回收物料中含有的木質纖維素和淀粉的化學成分，如果這些物質是谷物或含有淀粉的塊莖，產生的主要是戊糖和乙糖，木質素和蛋白豐富的產物。

本發明的目的之一是以這樣的方法進行水解，即當有機揮發物從水解液中除去后，而且把木質素或蛋白質的殘留物從殘余的溶液中分離后，用這種方法可得到高于10%重量的固體糖。

本發明的另一個目的是實際上減少了為維持和調整水解速度所需要酸的濃度。因此實際上降低了酸在高溫下對溶解作用的催化作用。

另一個方面，本發明的目的是降低了在水解過程中為達到一定的反應速度所需要的反應溫度且使糖的回收量達到極大值。

本發明的另外一個目的是使用熱容和汽化熱值都比水的低沸點溶劑，降低了水解所需要的能量。

本發明的另一個目的是對于水解纖維素物料可得到高純度，低DP值的纖維素，對于水解含淀粉的谷物或塊莖所得的蛋白質沉積物可適用動物飼料，食品添加劑和工業用的填充劑和吸附劑。