المواد الخام للأثير السليلوز

تمت دراسة عملية إنتاج لب اللزوجة العالية لأثير السليلوز. نوقشت العوامل الرئيسية التي تؤثر على الطهي والتبييض في عملية إنتاج اللب عالي اللزوج. وفقًا لمتطلبات العميل ، من خلال اختبار عامل واحد وطريقة اختبار متعامد ، إلى جانب قدرة المعدات الفعلية للشركة ، فإن معلمات عملية الإنتاج ذات اللزوجة العاليةالقطن المكررلب المواد الخامللسلولوز الأثير يتم تحديدها. باستخدام عملية الإنتاج هذه ، بياض اللاسعة العاليةصقللب القطن المنتجة للأثير السليلوز≥85 ٪ ، واللزوجة≥1800 مل/ز.

الكلمات الرئيسية: لب اللزوجة العالية للأثير السليلوز. عملية الإنتاج ؛ طبخ؛ التبييض

السليلوز هو مركب البوليمر الطبيعي الأكثر وفرة ومتجددة في الطبيعة. لديها مجموعة واسعة من المصادر ، انخفاض السعر ، والود البيئي. يمكن الحصول على سلسلة من مشتقات السليلوز من خلال التعديل الكيميائي. الأثير السليلوز هو مركب البوليمر الذي يتم فيه استبدال الهيدروجين في مجموعة الهيدروكسيل على وحدة الجلوكوز السليلوز بمجموعة هيدروكربون. بعد الأثير ، يكون السليلوز قابل للذوبان في الماء ، ويخفف من المحلول القلوي والمذيبات العضوية ، ولديه الصدمة الحرارية. تعد الصين أكبر منتج ومستهلك في العالم للأثير السليلوز ، حيث يبلغ متوسط ​​معدل نمو سنوي أكثر من 20 ٪. هناك أنواع كثيرة من إيثرات السليلوز ذات الأداء الممتاز ، وتستخدم على نطاق واسع في البناء ، الأسمنت ، البترول ، الغذاء ، المنسوجات ، المنظفات ، الطلاء ، الطب ، صناعة الورق والمكونات الإلكترونية وغيرها من الصناعات.

مع التطور السريع لمجال المشتقات مثل السليلوز الأثير ، فإن الطلب على المواد الخام لإنتاجه يزداد أيضًا. المواد الخام الرئيسية لإنتاج الأثير السليلوز هي لب القطن ، لب الخشب ، لب الخيزران ، إلخ مادة خام مثالية لإنتاج الأثير السليلوز. تم تقديم معدات وتكنولوجيا خاصة أجنبية لإنتاج السليلوز بشكل حصري لإنتاج السليلوز الخاص ، وتبني الطبخ المنخفض في درجات الحرارة المنخفضة ، وتكنولوجيا إنتاج التبييض الخضراء المستمرة ، والتحكم التلقائي بالكامل في عملية الإنتاج ، ودقة التحكم في العملية قد وصلت إلى المستوى المتقدم من نفس الصناعة في المنزل والخارج . بناءً على طلب العملاء في الداخل والخارج ، أجرت الشركة تجارب بحثية وتطوير على لب القطن عالي اللزوجة للأثير السليلوز ، وقد استقبل العملاء العينات جيدًا.

1. التجربة

1.1 المواد الخام

يحتاج لب اللزوجة العالي لأثير السليلوز إلى تلبية متطلبات البياض العالي واللزوجة العالية والغبار المنخفض. في ضوء خصائص لب القطن عالي اللزوجة للأثير السليلوز ، أولاً وقبل كل شيء ، تم إجراء التحكم الصارم على اختيار المواد الخام ، والقطن مع نضج عالية ، لزوجة عالية ، لا ثلاثة ألقاب ، وبذور قطنية منخفضة تم اختيار محتوى الهيكل كمواد خام. وفقًا لمتيارات القطن أعلاه وفقًا لمتطلبات المؤشرات المختلفة ، فإنه مصمم على استخدام المبيدات القطنية في شينجيانغ كمواد خام لإنتاج اللب عالي اللزوجة لأثير السليلوز. مؤشرات الجودة لشينجيانغ الكشمير هي: اللزوجة≥2000 مل/ز ، النضج≥70 ٪ ، حمض الكبريتيك غير القابل للذوبان≤6.0 ٪ ، محتوى الرماد≤1.7 ٪.

1.2 الأدوات والأدوية

المعدات التجريبية: وعاء الطبخ الكهربائي PL-100 (CHENGYANG TAISITE التجريبي Co. ، Ltd.) ، حمام مياه درجة الحرارة الثابتة (Longkou Electric Furnace Factory) ، PHSJ 3F Precision PH Meter (Shanghai Yidian Scientific Instrument Co. ، Ltd.) ، مقياس اللزوجة الشعرية ، WSB～2 متر بياض (جينان سانكوان تشونغشيشي

شركة المختبر ، المحدودة).

الأدوية التجريبية: هيدروكسيد الصوديوم ، HCL ، Naclo ، H2O2 ، Nasio3.

1.3 مسار العملية

المبيدات القطن→الطبخ القلوي→غسل→اللب→التبييض (بما في ذلك المعالجة الحمضية)→صنع اللب→المنتج النهائي→اختبار الفهرس

1.4 المحتوى التجريبي

تعتمد عملية الطهي على عملية الإنتاج الفعلية ، باستخدام إعداد المواد الرطبة وطرق الطهي القلوية. ما عليك سوى تنظيف وإزالة المبيدات القطنية الكمية ، وأضف الغسول المحسوب وفقًا لنسبة السائل وكمية القلويات المستخدمة ، وخلط بالكامل في بياضات القطن والليس طبخها. يتم غسل اللب بعد الطهي والتغلب عليه وتبييضه لاستخدامه لاحقًا.

عملية التبييض: يتم اختيار المعلمات مثل تركيز اللب وقيمة الأس الهيدروجيني مباشرة وفقًا للسعة الفعلية للمعدات وتبييض ، ويتم مناقشة المعلمات ذات الصلة مثل كمية عامل التبييض من خلال التجارب.

ينقسم التبييض إلى ثلاث مراحل: (1) تبييض مرحلة ما قبل كلور التقليدية ، اضبط تركيز اللب إلى 3 ٪ ، أضف الحمض للتحكم في قيمة الرقم الهيدروجيني لللب إلى 2.2-2.3 ، أضف كمية معينة من قصور الصوديوم إلى التبييض في درجة حرارة الغرفة لمدة 40 دقيقة. (2) تبييض بيروكسيد الهيدروجين ، ضبط تركيز اللب ليكون 8 ٪ ، يضاف هيدروكسيد الصوديوم إلى الملاط القلوي ، ويضيف بيروكسيد الهيدروجين ويتم تبييضه في درجة حرارة معينة (قسم تبييض بيروكسيد الهيدروجين يضيف كمية معينة من سيليكات الصوديوم المثبت). تم استكشاف درجة حرارة التبييض المحددة وجرعة بيروكسيد الهيدروجين ووقت التبييض من خلال التجارب. (3) قسم معالجة الحمض: اضبط تركيز اللب إلى 6 ٪ ، وأضف أدوات إزالة أيون الحمض والمعادن للمعالجة الحمضية ، ويتم تنفيذ عملية هذا القسم وفقًا لعملية إنتاج اللب القطن الخاصة التقليدية للشركة ، وتفعل العملية المحددة لا تحتاج إلى مزيد من مناقشتها تجريبيا.

أثناء عملية التجربة ، تقوم كل مرحلة من مراحل التبييض بضبط تركيز اللب ودرجة الحموضة ، ويضيف نسبة معينة من كاشف التبييض ، ويمزج بين اللب والكاشف التبييض بالتساوي في كيس مغلق بلاستيك البولي إيثيلين ، ويضعه في حمام ماء ثابت لدرجة الحرارة لدرجة حرارة ثابتة تبييض لوقت محدد. تقوم عملية التبييض بإخراج الملاط المتوسط ​​كل 10 دقائق ، وخلطها وعجنها بالتساوي لضمان توحيد التبييض. بعد كل مرحلة من مراحل التبييض ، يتم غسلها بالماء ، ثم تنتقل إلى المرحلة التالية من التبييض.

1.5 تحليل الملاط والاكتشاف

تم استخدام GB/T8940.2-2002 و GB/T7974-2002 لإعداد وقياس البياض لعينات بياض الملاط على التوالي ؛ تم استخدام GB/T1548-2004 لقياس اللزوجة الملاهي.

2. النتائج والمناقشة

2.1 تحليل الهدف

وفقًا لاحتياجات العملاء ، فإن المؤشرات الفنية الرئيسية للب اللزوجة العالي لأثير السليلوز هي: البياض≥85 ٪ ، اللزوجة≥1800 مل/ز ،α-اللولوز≥90 ٪ ، محتوى الرماد≤0.1 ٪ ، الحديد≤12 ملغم /كغم إلخ. وفقًا لسنوات الشركة العديدة في إنتاج لب القطن الخاص ، من خلال التحكم في ظروف الطهي المناسبة ، وظروف الغسيل وعلاج الحمض في عملية التبييض ،α-Cellulose ، الرماد ، محتوى الحديد وغيرها من المؤشرات ، من السهل تلبية المتطلبات في الإنتاج الفعلي. لذلك ، يتم اعتبار البياض واللزوجة محور هذا التطور التجريبي.

2.2 عملية الطهي

تتمثل عملية الطهي في تدمير الجدار الأساسي للألياف مع هيدروكسيد الصوديوم تحت درجة حرارة طهي وضغط معينة ، بحيث يتم حل الشوائب غير القابلة للذوبان في الماء والقلويات القلوية ، والدهون والشمع في المبيدات القطنية ، و محتوىα-يزداد cellulose. . بسبب انشقاق سلاسل الجزيئات السليلوز أثناء عملية الطهي ، يتم تقليل درجة البلمرة وتقليل اللزوجة. إذا كانت درجة الطهي خفيفة للغاية ، فلن يتم طهي اللب جيدًا ، فسيكون التبييض اللاحق ضعيفًا ، وستكون جودة المنتج غير مستقرة ؛ إذا كانت درجة الطهي ثقيلة للغاية ، فإن سلاسل السليلوز الجزيئية ستعمل على إزالة البلمرة بعنف وستكون اللزوجة منخفضة للغاية. النظر بشكل شامل في متطلبات مؤشر التبييض واللزوجة في الملاط ، يقرر أن لزوجة الملاط بعد الطهي≥1900 مل/جم ، والبياض هو≥55 ٪.

وفقًا للعوامل الرئيسية التي تؤثر على تأثير الطهي: كمية القلويات المستخدمة ، ودرجة حرارة الطهي ، ووقت الاحتفاظ ، يتم استخدام طريقة الاختبار المتعامد لإجراء تجارب لتحديد ظروف عملية الطهي المناسبة.

وفقًا للبيانات السيئة للغاية لنتائج الاختبار المتعامد ، فإن تأثير العوامل الثلاثة على تأثير الطهي هو كما يلي: درجة حرارة الطهي> كمية القلوية> وقت الاحتفاظ. درجة حرارة الطهي وكمية القلويات لها تأثير كبير على لزوجة وبياض لب القطن. مع زيادة درجة حرارة الطهي وكمية القلويات ، يميل البياض إلى الزيادة ، لكن اللزوجة تميل إلى الانخفاض. لإنتاج اللب عالي اللزوجة ، يجب اعتماد ظروف الطهي المعتدلة قدر الإمكان مع ضمان البياض. لذلك ، بالاقتران مع البيانات التجريبية ، تكون درجة حرارة الطهي 115°ج ، وكمية القلويات المستخدمة هي 9 ٪. تأثير الاحتفاظ بالوقت بين العوامل الثلاثة أضعف نسبيًا من العاملين الآخرين. نظرًا لأن هذا الطبخ يعتمد طريقة طهي منخفضة الأسلوب ودرجات الحرارة المنخفضة ، من أجل زيادة توحيد الطهي وضمان استقرار لزوجة الطهي ، يتم تحديد وقت الحجز على مدار 70 دقيقة. لذلك ، تم تحديد مجموعة A2B2C3 لتكون أفضل عملية طبخ لللب عالي اللزوجة. في ظل ظروف عملية الإنتاج ، كان بياض اللب النهائي 55.3 ٪ ، وكانت اللزوجة 1945 مل/جم.

2.3 عملية التبييض

2.3.1 عملية ما قبل كلور

في قسم ما قبل كلور ، تتم إضافة كمية صغيرة جدًا من قصور الصوديوم الصوديوم إلى لب القطن لتحويل اللجنين في لب القطن إلى اللجنين المكلور ويذوب. بعد التبييض في مرحلة ما قبل كلور ، يجب التحكم في لزوجة الملاط لتكون≥1850 مل/ز ، والبياض≥63 ٪.

كمية هيبوكلوريت الصوديوم هي العامل الرئيسي الذي يؤثر على تأثير التبييض في هذا القسم. من أجل استكشاف الكمية المناسبة للكلور المتاح ، تم استخدام طريقة اختبار العامل الفردي لتنفيذ 5 تجارب متوازية في نفس الوقت. عن طريق إضافة كميات مختلفة من هيبوكلوريت الصوديوم في الملاط ، كان الكلور الفعال في الملاط محتوى الكلور 0.01 جم/لتر ، 0.02 جم/لتر ، 0.03 جم/لتر ، 0.04 جم/لتر ، 0.05 جم/لتر على التوالي. بعد التبييض ، اللزوجة وبيدو.

من التغييرات في بياض لب القطن واللزوجة مع كمية الكلور المتاحة ، يمكن العثور على أنه مع زيادة الكلور المتاح ، يزداد بياض لب القطن تدريجياً ، وتناقص اللزوجة تدريجياً. عندما تكون كمية الكلور المتاحة 0.01 جم/لتر و 0.02 جم/لتر ، فإن بياض لب القطن≤63 ٪ عندما تكون كمية الكلور المتاحة 0.05 جم/لتر ، فإن لزوجة لب القطن≤1850ml/g ، والتي لا تلبي متطلبات ما قبل كلور. متطلبات مؤشر التحكم في تبييض المقطع. عندما تكون كمية الكلور المتاحة 0.03 جم/لتر و 0.04 جم/لتر ، فإن المؤشرات بعد التبييض هي اللزوجة 1885 مل/غرام ، البياض 63.5 ٪ ولزوجة 1854 مل/غرام ، البياض 64.8 ٪. يتماشى نطاق الجرعة مع متطلبات مؤشرات التحكم في التبييض في قسم ما قبل كلور ، لذلك يتم تحديدها بشكل مبدئي أن جرعة الكلور المتاحة في هذا القسم هي 0.03-04 جم/لتر.

2.3.2 أبحاث عملية تبييض مرحلة بيروكسيد الهيدروجين

تبييض بيروكسيد الهيدروجين هو أهم مرحلة تبييض في عملية التبييض لتحسين البياض. بعد هذه المرحلة ، يتم تنفيذ مرحلة من المعالجة الحمضية لإكمال عملية التبييض. مرحلة المعالجة الحمضية بالإضافة إلى مرحلة صنع الورق وتكوينها اللاحقة ليس لها تأثير على لزوجة اللب ، ويمكن أن تزيد من البياض بنسبة 2 ٪ على الأقل. لذلك ، وفقًا لمتطلبات مؤشر التحكم في اللب النهائي للشفاء ، يتم تحديد متطلبات التحكم في الفهرس في مرحلة تبييض بيروكسيد الهيدروجين لتكون لزوجة≥1800 مل/ز والبياض≥83 ٪.

العوامل الرئيسية التي تؤثر على تبييض بيروكسيد الهيدروجين هي كمية بيروكسيد الهيدروجين ، ودرجة حرارة التبييض ، ووقت التبييض. من أجل تحقيق متطلبات البياض واللزوجة لللب العالي اللزج ، تم تحليل العوامل الثلاثة التي تؤثر على تأثير التبييض بواسطة طريقة الاختبار المتعامد لتحديد معلمات عملية تبييض بيروكسيد الهيدروجين المناسبة.

من خلال بيانات الاختلاف القصوى للاختبار المتعامد ، وجد أن تأثير العوامل الثلاثة على تأثير التبييض هو: درجة حرارة التبييض> جرعة بيروكسيد الهيدروجين> وقت التبييض. درجة حرارة التبييض وكمية بيروكسيد الهيدروجين هي العوامل الرئيسية التي تؤثر على تأثير التبييض. مع الزيادة التدريجية لبيانات العاملين في درجة حرارة التبييض وكمية بيروكسيد الهيدروجين ، يزداد بياض لب القطن تدريجياً ، وتناقص اللزوجة تدريجياً. بالنظر إلى تكلفة الإنتاج ، وسعة المعدات وجودة المنتج بشكل شامل ، يتم تحديد درجة حرارة تبييض بيروكسيد الهيدروجين لتكون 80°C ، وجرعة بيروكسيد الهيدروجين هي 5 ٪. في الوقت نفسه ، وفقًا للنتائج التجريبية ، فإن وقت التبييض لبيروكسيد الهيدروجين ليس له تأثير يذكر على تأثير التبييض ، ويتم اختيار وقت التبييض للمرحلة الواحدة لبيروكسيد الهيدروجين على أنه 80 دقيقة.

وفقًا لعملية تبييض مرحلة بيروكسيد الهيدروجين المحددة ، قام المختبر بإجراء عدد كبير من تجارب التحقق المتكررة ، وتظهر النتائج التجريبية أن المعلمات التجريبية يمكن أن تلبي متطلبات المحددة المستهدفة.

3. الخلاصة

وفقًا لمتطلبات العميل ، من خلال اختبار العوامل الواحدة واختبار متعامد ، إلى جانب سعة المعدات الفعلية للشركة وتكلفة الإنتاج ، يتم تحديد معلمات عملية الإنتاج لللب عالي التذوق لأثير السليلوز على النحو التالي: (1) عملية الطهي: استخدم 9 ٪ من القلويات ، طهي درجة الحرارة 115°ج ، ووقت الاحتفاظ هو 70 دقيقة. (2) عملية التبييض: في قسم ما قبل كلور ، جرعة الكلور المتاحة للتبييض هي 0.03-0.04 جم/لتر ؛ في قسم بيروكسيد الهيدروجين ، تكون درجة حرارة التبييض 80°C ، جرعة بيروكسيد الهيدروجين هي 5 ٪ ، ووقت التبييض 80 دقيقة ؛ قسم العلاج الحمض ، وفقا للعملية التقليدية للشركة.

لب اللزوجة العاليةالسليلوز الأثيرهو لب القطن الخاص مع تطبيق واسع وقيمة مضافة عالية. على أساس عدد كبير من التجارب ، طورت الشركة بشكل مستقل عملية إنتاج اللب عالي السليلوز للأثير. في الوقت الحاضر ، أصبح اللب عالي السليلوز الأثير أحد أصناف الإنتاج الرئيسية لشركة Kima Chemical ، وقد تم التعرف على جودة المنتج بالإجماع ودعمه العملاء في الداخل والخارج.