Grondstof vir sellulose-eter

Die produksieproses van hoëviskositeit pulp vir sellulose-eter is bestudeer. Die hooffaktore wat kook en bleik in die proses van hoëviskositeit pulpproduksie beïnvloed, is bespreek. Volgens die kliënt se vereistes, deur enkelfaktortoets en ortogonale toetsmetode, gekombineer met die maatskappy se werklike toerustingkapasiteit, die produksieprosesparameters van hoë viskositeitverfynde katoenpulp rou materiaalvir sellulose-eter word bepaal. Met behulp van hierdie produksie proses, die witheid van die hoë-viskositeitverfynkatoenpulp vervaardig vir sellulose-eter is≥85%, en die viskositeit is≥1800 ml/g.

Sleutelwoorde: hoë viskositeit pulp vir sellulose-eter; produksie proses; kook; bleiking

Sellulose is die volopste en hernubare natuurlike polimeerverbinding in die natuur. Dit het 'n wye verskeidenheid bronne, lae prys en omgewingsvriendelikheid. 'n Reeks sellulosederivate kan verkry word deur chemiese modifikasie. Sellulose-eter is 'n polimeerverbinding waarin die waterstof in die hidroksielgroep op die sellulose-glukose-eenheid deur 'n koolwaterstofgroep vervang word. Na verethering is sellulose oplosbaar in water, verdunde alkali-oplossing en organiese oplosmiddel, en het termoplastisiteit. China is die wêreld se grootste produsent en verbruiker van sellulose-eter, met 'n gemiddelde jaarlikse groeikoers van meer as 20%. Daar is baie soorte sellulose-eters met uitstekende werkverrigting, en hulle word wyd gebruik in konstruksie, sement, petroleum, voedsel, tekstiel, skoonmaakmiddel, verf, medisyne, papiervervaardiging en elektroniese komponente en ander nywerhede.

Met die vinnige ontwikkeling van die veld van afgeleides soos sellulose-eter, neem die vraag na grondstowwe vir die produksie daarvan ook toe. Die belangrikste grondstowwe vir sellulose-eterproduksie is katoenpulp, houtpulp, bamboespulp, ens. Onder hulle is katoen die natuurlike produk met die hoogste sellulose-inhoud in die natuur, en my land is 'n groot katoenproduserende land, so katoenpulp is 'n ideale grondstof vir die vervaardiging van sellulose-eter. Eksklusief bekendgestel buitelandse spesiale toerusting en tegnologie vir spesiale sellulose produksie, neem lae-temperatuur lae-alkali kook, groen deurlopende bleik produksie tegnologie, ten volle outomatiese beheer van produksie proses, proses beheer akkuraatheid het die gevorderde vlak van dieselfde industrie by die huis en in die buiteland bereik . Op versoek van kliënte tuis en in die buiteland het die maatskappy navorsings- en ontwikkelingseksperimente op hoë-viskositeit katoenpulp vir sellulose-eter uitgevoer, en die monsters is goed deur kliënte ontvang.

1. Eksperimenteer

1.1 Grondstowwe

Hoë viskositeit pulp vir sellulose-eter moet voldoen aan die vereistes van hoë witheid, hoë viskositeit en lae stofheid. In die lig van die eienskappe van hoë-viskositeit katoenpulp vir sellulose-eter, is in die eerste plek streng beheer uitgevoer op die keuse van grondstowwe, en katoen linters met 'n hoë volwassenheid, hoë viskositeit, geen drie-filament, en lae katoensaad rompinhoud is as grondstowwe gekies. Volgens bogenoemde katoenlinters Volgens die vereistes van verskeie aanwysers is dit vasbeslote om katoenlinters in Xinjiang te gebruik as die grondstof vir die vervaardiging van hoëviskositeit pulp vir sellulose-eter. Die kwaliteit aanwysers van Xinjiang kasjmier is: viskositeit≥2000 mL/g, volwassenheid≥70%, swaelsuur onoplosbare stowwe≤6,0%, as inhoud≤1,7%.

1.2 Instrumente en medisyne

Eksperimentele toerusting: PL-100 elektriese kookpot (Chengyang Taisite Experimental Equipment Co., Ltd.), instrument konstante temperatuur waterbad (Longkou Electric Furnace Factory), PHSJ 3F presisie pH meter (Shanghai Yidian Scientific Instrument Co., Ltd.), Kapillêre viskosimeter, WSB～2 witheid meter (Jinan Sanquan Zhongshishi

Laboratory Instrument Co., Ltd.).

Eksperimentele middels: NaOH, HCl, NaClO, H2O2, NaSiO3.

1.3 Prosesroete

Katoen linters→alkali kook→was→verpulping→bleiking (insluitend suurbehandeling)→pulp maak→voltooide produk→indeks toets

1.4 Eksperimentele inhoud

Die kookproses is gebaseer op die werklike produksieproses, deur gebruik te maak van nat materiaal voorbereiding en alkaliese gaarmaakmetodes. Maak eenvoudig die kwantitatiewe katoenlinters skoon en verwyder, voeg die berekende loog by volgens die vloeistofverhouding en die hoeveelheid alkali wat gebruik word, meng die katoenlinters en loog volledig, sit dit in 'n kooktenk en kook volgens verskillende kooktemperature en houtye Kook dit. Die pulp na gaarmaak word gewas, geklits en gebleik vir latere gebruik.

Bleikproses: parameters soos pulpkonsentrasie en pH-waarde word direk gekies volgens die werklike kapasiteit van die toerusting en bleikroetines, en relevante parameters soos die hoeveelheid bleikmiddel word deur eksperimente bespreek.

Bleiking word in drie stadiums verdeel: (1) Konvensionele voorchloreringstadium bleiking, pas die pulpkonsentrasie aan na 3%, voeg suur by om die pH-waarde van die pulp tot 2.2-2.3 te beheer, voeg 'n sekere hoeveelheid natriumhipochloriet by om te bleik by kamertemperatuur vir 40 minute. (2) Bleiking van waterstofperoksiedafdeling, pas die pulpkonsentrasie aan tot 8%, voeg natriumhidroksied by om suspensie te alkaliiseer, voeg waterstofperoksied by en voer bleik uit by 'n sekere temperatuur (die waterstofperoksied-bleikgedeelte voeg 'n sekere hoeveelheid stabilisator natriumsilikaat by). Die spesifieke bleiktemperatuur, waterstofperoksied dosis en bleiktyd is deur eksperimente ondersoek. (3) Suurbehandelingsafdeling: pas die pulpkonsentrasie aan tot 6%, voeg suur- en metaalioonverwyderingshulpmiddels by vir suurbehandeling, die proses van hierdie afdeling word volgens die maatskappy se konvensionele spesiale katoenpulpproduksieproses uitgevoer, en die spesifieke proses doen hoef nie verder eksperimenteel bespreek te word nie.

Tydens die eksperimentproses pas elke stadium van bleik die pulpkonsentrasie en pH aan, voeg 'n sekere hoeveelheid bleikreagens by, meng die pulp en bleikreagens eweredig in 'n poliëtileen plastiek verseëlde sak, en plaas dit in 'n konstante temperatuur waterbad vir konstante temperatuur bleik vir 'n bepaalde tyd. Die bleikproses Haal die medium flodder elke 10 minute uit, meng en knie dit eweredig om die eenvormigheid van bleiking te verseker. Na elke fase van bleiking word dit met water gewas, en gaan dan voort na die volgende fase van bleiking.

1.5 Mis analise en opsporing

GB/T8940.2-2002 en GB/T7974-2002 is gebruik vir die voorbereiding en witheidmeting van flodderwitheidmonsters onderskeidelik; GB/T1548-2004 is gebruik vir spoelviskositeitmeting.

2. Resultate en bespreking

2.1 Teikenontleding

Volgens die behoeftes van kliënte is die belangrikste tegniese aanwysers van hoëviskositeit pulp vir sellulose-eter: witheid≥85%, viskositeit≥1800 ml/g,α- sellulose≥90%, as inhoud≤0,1%, yster≤12 mg /kg ens. Volgens die maatskappy se jarelange ondervinding in die vervaardiging van spesiale katoenpulp, deur die toepaslike gaarmaaktoestande, was- en suurbehandelingstoestande in die bleikproses te beheer,α-sellulose, as, ysterinhoud en ander aanwysers, is dit maklik om aan die vereistes in die werklike produksie te voldoen. Daarom word die witheid en viskositeit as die fokus van hierdie eksperimentele ontwikkeling geneem.

2.2 Kookproses

Die kookproses is om die primêre wand van die vesel met natriumhidroksied onder 'n sekere kooktemperatuur en -druk te vernietig, sodat die wateroplosbare en alkali-oplosbare nie-sellulose onsuiwerhede, vet en was in die katoenlinters opgelos word, en die inhoud vanα-sellulose word verhoog. . As gevolg van die splitsing van sellulose makromolekulêre kettings tydens die kookproses, word die mate van polimerisasie verminder en die viskositeit verminder. As die kookgraad te lig is, sal die pulp nie deeglik gekook word nie, die daaropvolgende bleiking sal swak wees, en die kwaliteit van die produk sal onstabiel wees; as die kookgraad te swaar is, sal die sellulose molekulêre kettings hewig depolimeriseer en die viskositeit te laag wees. Met inagneming van die bleikbaarheid en viskositeit-indeksvereistes van die flodder, word bepaal dat die viskositeit van die flodder na gaarmaak≥1900 mL/g, en die witheid is≥55%.

Volgens die hooffaktore wat die kookeffek beïnvloed: die hoeveelheid alkali wat gebruik word, die kooktemperatuur en die houtyd, word die ortogonale toetsmetode gebruik om eksperimente uit te voer om die geskikte kookprosestoestande te kies.

Volgens die uiters swak data van die ortogonale toetsresultate is die invloed van die drie faktore op die kookeffek soos volg: kooktemperatuur > alkali hoeveelheid > houtyd. Die kooktemperatuur en die hoeveelheid alkali het 'n groot invloed op die viskositeit en witheid van katoenpulp. Met die verhoging van die kooktemperatuur en die hoeveelheid alkali is die witheid geneig om toe te neem, maar die viskositeit is geneig om af te neem. Vir die produksie van pulp met 'n hoë viskositeit, moet matige gaarmaaktoestande soveel as moontlik aangeneem word terwyl witheid verseker word. Daarom, in kombinasie met die eksperimentele data, is die kooktemperatuur 115°C, en die hoeveelheid alkali wat gebruik word, is 9%. Die effek van houtyd tussen die drie faktore is relatief swakker as dié van die ander twee faktore. Aangesien hierdie gaarmaak 'n lae-alkali- en lae-temperatuur gaarmaakmetode aanneem, om die eenvormigheid van kook te verhoog en die stabiliteit van kookviskositeit te verseker, word die houtyd as 70 minute gekies. Daarom is die kombinasie A2B2C3 bepaal as die beste gaarmaakproses vir hoë-viskositeit pulp. Onder die produksieprosestoestande was die witheid van die finale pulp 55.3%, en die viskositeit was 1945 mL/g.

2.3 Bleikproses

2.3.1 Voorchloreringsproses

In die voorchlorineringsafdeling word 'n baie klein hoeveelheid natriumhipochloriet by die katoenpulp gevoeg om die lignien in die katoenpulp om te skakel in gechlorineerde lignien en opgelos te word. Na bleiking in die voorchloreringstadium, moet die viskositeit van die suspensie beheer word om≥1850 mL/g, en die witheid≥63%.

Die hoeveelheid natriumhipochloriet is die hooffaktor wat die bleik-effek in hierdie afdeling beïnvloed. Om die toepaslike hoeveelheid beskikbare chloor te ondersoek, is die enkelfaktor toetsmetode gebruik om 5 parallelle eksperimente gelyktydig uit te voer. Deur verskillende hoeveelhede natriumhipochloriet in die flodder by te voeg, was die effektiewe chloor in die flodder. Die chloorinhoud was onderskeidelik 0.01 g/L, 0.02 g/L, 0.03 g/L, 0.04 g/L, 0.05 g/L. Na bleik, die viskositeit en BaiDu.

Uit die veranderinge van katoenpulpwitheid en -viskositeit met die hoeveelheid beskikbare chloor, kan gevind word dat met die toename van beskikbare chloor, die witheid van katoenpulp geleidelik toeneem, en die viskositeit geleidelik afneem. Wanneer die hoeveelheid beskikbare chloor 0,01g/L en 0,02g/L is, is die witheid van katoenpulp≤63%; wanneer die hoeveelheid beskikbare chloor 0.05g/L is, is die viskositeit van katoenpulp≤1850mL/g, wat nie aan die voorchloreringsvereistes voldoen nie. Segment bleik beheer aanwyser vereistes. Wanneer die hoeveelheid beskikbare chloor 0.03g/L en 0.04g/L is, is die aanwysers na bleiking viskositeit 1885mL/g, witheid 63.5% en viskositeit 1854mL/g, witheid 64.8%. Die dosisreeks is in lyn met die vereistes van die bleikbeheer-aanwysers in die voor-chlorineringsafdeling, dus word voorlopig bepaal dat die beskikbare chloordosering in hierdie afdeling 0,03-0,04g/L is.

2.3.2 Waterstofperoksiedstadium-bleikprosesnavorsing

Waterstofperoksied-bleiking is die belangrikste bleikstadium in die bleikproses om die witheid te verbeter. Na hierdie stadium word 'n stadium van suurbehandeling uitgevoer om die bleikproses te voltooi. Die suurbehandelingstadium plus die daaropvolgende papiermaak- en vormingstadium het geen effek op die viskositeit van die pulp nie, en kan die witheid met minstens 2% verhoog. Daarom, volgens die beheer-indeksvereistes van die finale hoë-viskositeit pulp, word die indeksbeheervereistes van die waterstofperoksied-bleikstadium bepaal as viskositeit≥1800 mL/g en witheid≥83%.

Die belangrikste faktore wat waterstofperoksied bleik beïnvloed, is die hoeveelheid waterstofperoksied, bleiktemperatuur en bleiktyd. Ten einde die witheid en viskositeit vereistes van hoë viskose pulp te bereik, is die drie faktore wat die bleik effek beïnvloed deur ortogonale toets metode ontleed om die toepaslike waterstofperoksied bleik proses parameters te bepaal.

Deur die uiterste verskil data van die ortogonale toets, word gevind dat die invloed van die drie faktore op die bleik effek is: bleik temperatuur > waterstofperoksied dosis > bleik tyd. Die bleiktemperatuur en die hoeveelheid waterstofperoksied is die hooffaktore wat die bleik-effek beïnvloed. Met die geleidelike toename van die data van die twee faktore van die bleiktemperatuur en die hoeveelheid waterstofperoksied, neem die witheid van die katoenpulp geleidelik toe, en die viskositeit neem geleidelik af. As die produksiekoste, toerustingkapasiteit en produkkwaliteit volledig in ag geneem word, word die waterstofperoksied-bleiktemperatuur bepaal as 80°C, en die waterstofperoksied dosis is 5%. Terselfdertyd, volgens die eksperimentele resultate, het die bleiktyd van waterstofperoksied min invloed op die bleik-effek, en word die enkelfase-bleiktyd van waterstofperoksied as 80 minute gekies.

Volgens die geselekteerde waterstofperoksiedstadium-bleikproses het die laboratorium 'n groot aantal herhaalde verifikasie-eksperimente uitgevoer, en die eksperimentele resultate toon dat die eksperimentele parameters aan die gestelde teikenvereistes kan voldoen.

3. Gevolgtrekking

Volgens die kliënt se vereistes, deur enkelfaktortoets en ortogonale toets, gekombineer met die maatskappy se werklike toerustingkapasiteit en produksiekoste, word die produksieprosesparameters van hoëviskositeit pulp vir sellulose-eter soos volg bepaal: (1) Gaarmaakproses: gebruik 9 % alkali, kook Die temperatuur is 115°C, en die houtyd is 70 minute. (2) Bleikproses: in die voorchloreringsafdeling is die dosis beskikbare chloor vir bleik 0,03-0,04 g/L; in die waterstofperoksiedafdeling is die bleiktemperatuur 80°C, die dosis waterstofperoksied is 5%, en die bleiktyd is 80 minute; Suurbehandelingsafdeling, volgens die maatskappy se konvensionele proses.

Hoë viskositeit pulp virsellulose eteris 'n spesiale katoenpulp met wye toediening en hoë toegevoegde waarde. Op grond van 'n groot aantal eksperimente het die maatskappy onafhanklik die produksieproses van hoë-viskositeit pulp vir sellulose-eter ontwikkel. Tans het hoë-viskositeit pulp vir sellulose-eter een van die Kima Chemical-maatskappy se belangrikste produksievariëteite geword, en die kwaliteit van die produk is eenparig erken en geprys deur kliënte by die huis en in die buiteland.