Sellüloza Eter üçün xammal

Sellüloza efiri üçün yüksək özlülüklü pulpanın alınması prosesi tədqiq edilmişdir. Yüksək özlülüklü pulpa istehsalı prosesində bişirmə və ağartmaya təsir edən əsas amillər müzakirə edilmişdir. Müştərinin tələblərinə uyğun olaraq, tək faktorlu test və ortoqonal test üsulu ilə şirkətin faktiki avadanlıq gücü ilə birlikdə, yüksək özlülüyün istehsal prosesi parametrləritəmizlənmiş pambıqpulpa xammalsellüloza efiri üçün müəyyən edilir. Bu istehsal prosesini istifadə edərək, ağlığı yüksək özlülüktəmizlənmişselüloz efiri üçün çıxarılan pambıq pulpasıdır≥85% və özlülük≥1800 mL/q.

Açar sözlər: selüloz efiri üçün yüksək özlülüklü pulpa; istehsal prosesi; yemək bişirmək; ağartma

Sellüloza təbiətdə ən bol və bərpa olunan təbii polimer birləşməsidir. Geniş mənbələrə, aşağı qiymətə və ekoloji cəhətdən təmizliyə malikdir. Kimyəvi modifikasiya yolu ilə bir sıra sellüloz törəmələri əldə etmək olar. Selüloz efiri, sellüloza qlükoza vahidindəki hidroksil qrupundakı hidrogenin karbohidrogen qrupu ilə əvəz olunduğu polimer birləşməsidir. Eterifikasiyadan sonra sellüloza suda, seyreltilmiş qələvi məhlulda və üzvi həlledicidə həll olur və termoplastikliyə malikdir. Çin orta illik artım tempi 20%-dən çox olan sellüloza efirinin dünyanın ən böyük istehsalçısı və istehlakçısıdır. Mükəmməl performansa malik bir çox selüloz efirləri var və bunlar tikinti, sement, neft, qida, toxuculuq, yuyucu vasitə, boya, tibb, kağız istehsalı və elektron komponentlər və digər sənayelərdə geniş istifadə olunur.

Sellüloza efiri kimi törəmələr sahəsinin sürətli inkişafı ilə onun istehsalı üçün xammala tələbat da artır. Sellüloza efir istehsalı üçün əsas xammal pambıq sellülozu, ağac sellülozu, bambuk sellülozu və s.-dir. Onların arasında pambıq təbiətdə ən çox sellüloza olan təbii məhsuldur və mənim ölkəm böyük pambıq istehsal edən ölkədir, ona görə də pambıq sellülozu sellüloza efirinin istehsalı üçün ideal xammaldır. Xüsusi sellüloza istehsalı üçün eksklüziv olaraq xarici xüsusi avadanlıq və texnologiyanı təqdim etdi, aşağı temperaturda aşağı qələvi bişirmə, yaşıl davamlı ağartma istehsal texnologiyası, istehsal prosesinin tam avtomatik idarə edilməsi, prosesə nəzarət dəqiqliyi ölkədə və xaricdə eyni sənayenin qabaqcıl səviyyəsinə çatdı. . Ölkədə və xaricdə müştərilərin tələbi ilə şirkət sellüloza efiri üçün yüksək özlülüklü pambıq pulpası üzərində tədqiqat və təkmilləşdirmə təcrübələri aparmış və nümunələr müştərilər tərəfindən yaxşı qarşılanmışdır.

1. Təcrübə

1.1 Xammal

Selüloz efiri üçün yüksək özlülüklü pulpa yüksək ağlıq, yüksək özlülük və aşağı tozluluq tələblərinə cavab verməlidir. Sellüloza efiri üçün yüksək özlülüklü pambıq sellülozunun xüsusiyyətlərini nəzərə alaraq, ilk növbədə, xammalın və yüksək yetişmə, yüksək özlülük, üç filamentsiz, aşağı pambıq toxumlarının seçilməsinə ciddi nəzarət həyata keçirilib. xammal kimi gövdə tərkibi seçilmişdir. Yuxarıda göstərilən pambıq linterlərinə görə Müxtəlif göstəricilərin tələblərinə uyğun olaraq, Sincanda pambıq linterlərindən sellüloza efiri üçün yüksək özlülüklü pulpa istehsalı üçün xammal kimi istifadə edilməsi müəyyən edilmişdir. Sincan kaşmirinin keyfiyyət göstəriciləri bunlardır: özlülük≥2000 mL/q, yetkinlik≥70%, sulfat turşusu həll olunmayan maddə≤6,0%, kül tərkibi≤1,7%.

1.2 Alətlər və dərmanlar

Eksperimental avadanlıq: PL-100 elektrik bişirmə qazanı (Chengyang Taisite Experimental Equipment Co., Ltd.), alət sabit temperaturlu su hamamı (Longkou Elektrik Fırın Fabriki), PHSJ 3F dəqiq pH metr (Shanghai Yidian Scientific Instrument Co., Ltd.), Kapilyar viskozimetr, WSB～2 ağlıq metri (Jinan Sanquan Zhongshishi

Laboratory Instrument Co., Ltd.).

Eksperimental preparatlar: NaOH, HCl, NaClO, H2O2, NaSiO3.

1.3 Proses marşrutu

Pambıq linterləri→qələvi bişirmə→yuma→pulpa→ağartma (turşu müalicəsi daxil olmaqla)→pulpa istehsalı→hazır məhsul→indeks testi

1.4 Eksperimental məzmun

Pişirmə prosesi yaş materialın hazırlanması və qələvi bişirmə üsullarından istifadə etməklə faktiki istehsal prosesinə əsaslanır. Sadəcə olaraq, kəmiyyət pambıq linterlərini təmizləyin və çıxarın, maye nisbətinə və istifadə olunan qələvi miqdarına uyğun olaraq hesablanmış şirə əlavə edin, pambıq linzaları və lyeni tam qarışdırın, onları bişirmə çəninə qoyun və müxtəlif bişirmə temperaturlarına və saxlama müddətlərinə uyğun olaraq bişirin. Bişirin. Bişirildikdən sonra pulpa yuyulur, döyülür və daha sonra istifadə üçün ağardılır.

Ağartma prosesi: pulpa konsentrasiyası və pH dəyəri kimi parametrlər avadanlığın faktiki tutumuna və ağartma rejimlərinə uyğun olaraq birbaşa seçilir və ağardıcı maddənin miqdarı kimi müvafiq parametrlər təcrübələr vasitəsilə müzakirə edilir.

Ağartma üç mərhələyə bölünür: (1) Adi xlorlama mərhələsinin ağardılması, pulpa konsentrasiyasını 3%-ə tənzimləyin, pulpanın pH dəyərini 2,2-2,3-ə nəzarət etmək üçün turşu əlavə edin, ağartmaq üçün müəyyən miqdarda natrium hipoxlorit əlavə edin. otaq temperaturunda 40 dəqiqə. (2) Hidrogen peroksid bölməsinin ağardılması, pulpa konsentrasiyasını 8% olaraq tənzimləyin, məhlulu qələviləşdirmək üçün natrium hidroksid əlavə edin, hidrogen peroksid əlavə edin və müəyyən bir temperaturda ağartma aparın (hidrogen peroksid ağartma bölməsi müəyyən miqdarda stabilizator natrium silikat əlavə edir). Təcrübələr vasitəsilə xüsusi ağartma temperaturu, hidrogen peroksidin dozası və ağartma vaxtı tədqiq edilmişdir. (3) Turşu emalı bölməsi: pulpa konsentrasiyasını 6%-ə tənzimləyin, turşu müalicəsi üçün turşu və metal ionlarının çıxarılması üçün köməkçilər əlavə edin, bu bölmənin prosesi şirkətin ənənəvi xüsusi pambıq sellüloz istehsalı prosesinə uyğun olaraq həyata keçirilir və xüsusi proses bunu edir. eksperimental olaraq əlavə müzakirəyə ehtiyac yoxdur.

Təcrübə prosesində ağartmanın hər bir mərhələsi pulpa konsentrasiyasını və pH-nı tənzimləyir, müəyyən nisbətdə ağardıcı reagent əlavə edir, sellüloz və ağartma reagentini polietilen plastik möhürlənmiş torbada bərabər şəkildə qarışdırır və sabit temperatur üçün sabit temperaturlu su banyosuna qoyur. müəyyən bir müddət üçün ağartma. Ağartma prosesi Hər 10 dəqiqədən bir orta məhlulu çıxarın, qarışdırın və ağartmanın vahidliyini təmin etmək üçün bərabər şəkildə yoğurun. Hər bir ağartma mərhələsindən sonra su ilə yuyulur və sonra ağartmanın növbəti mərhələsinə keçir.

1.5 Şlamın analizi və aşkarlanması

Şlamın ağlıq nümunələrinin hazırlanması və ağlığının ölçülməsi üçün müvafiq olaraq GB/T8940.2-2002 və GB/T7974-2002 istifadə edilmişdir; Şlamın özlülüyünün ölçülməsi üçün GB/T1548-2004 istifadə edilmişdir.

2. Nəticələr və müzakirə

2.1 Hədəfin təhlili

Müştərilərin ehtiyaclarına uyğun olaraq, sellüloza efiri üçün yüksək özlülüklü pulpanın əsas texniki göstəriciləri bunlardır: ağlıq≥85%, özlülük≥1800 mL/q,α-selüloz≥90%, kül tərkibi≤0,1%, dəmir≤12 mq/kq və s. Xüsusi pambıq pulpasının istehsalında şirkətin çoxillik təcrübəsinə əsasən, ağartma prosesində uyğun bişirmə, yuyulma və turşu ilə müalicə şərtlərinə nəzarət etməklə,α-selüloz, kül, dəmir və digər göstəricilərə görə faktiki istehsalda tələblərə cavab vermək asandır. Buna görə də, ağlıq və özlülük bu eksperimental inkişafın mərkəzi kimi götürülür.

2.2 Pişirmə prosesi

Pişirmə prosesi müəyyən bir bişirmə temperaturu və təzyiqi altında natrium hidroksid ilə lifin ilkin divarını məhv etməkdən ibarətdir ki, pambıq linterlərində suda və qələvidə həll olunan qeyri-selüloz çirkləri, yağ və mum həll olunsun və məzmunuα-selüloz artır. . Bişirmə prosesində sellüloza makromolekulyar zəncirlərinin parçalanması səbəbindən polimerləşmə dərəcəsi azalır və özlülük azalır. Pişirmə dərəcəsi çox yüngül olarsa, pulpa hərtərəfli bişirilməyəcək, sonrakı ağartma zəif olacaq və məhsulun keyfiyyəti qeyri-sabit olacaq; bişirmə dərəcəsi çox ağır olarsa, sellüloza molekulyar zəncirləri şiddətlə depolimerləşəcək və özlülük çox aşağı olacaq. Şlamın ağardıcılıq və özlülük indeksi tələblərini hərtərəfli nəzərə alaraq müəyyən edilir ki, bişdikdən sonra məhlulun özlülüyü≥1900 mL/q, ağlıq isə belədir≥55%.

Pişirmə effektinə təsir edən əsas amillərə görə: istifadə olunan qələvi miqdarı, bişirmə temperaturu və saxlama müddətinə uyğun bişirmə prosesinin şərtlərini seçmək üçün təcrübələr aparmaq üçün ortoqonal sınaq üsulundan istifadə edilir.

Ortoqonal test nəticələrinin son dərəcə zəif məlumatlarına görə, üç amilin bişirmə effektinə təsiri aşağıdakı kimidir: bişirmə temperaturu > qələvi miqdarı > saxlama müddəti. Pişirmə temperaturu və qələvi miqdarı pambıq pulpasının özlülüyünə və ağlığına böyük təsir göstərir. Pişirmə temperaturu və qələvi miqdarının artması ilə ağlıq artır, lakin özlülük azalır. Yüksək viskoziteli pulpa istehsalı üçün ağlıq təmin edilərkən mümkün qədər orta bişirmə şərtləri qəbul edilməlidir. Buna görə də, eksperimental məlumatlar ilə birlikdə, bişirmə temperaturu 115-dir°C, istifadə olunan qələvi miqdarı isə 9% təşkil edir. Üç amil arasında vaxtın saxlanmasının təsiri digər iki amillə müqayisədə nisbətən zəifdir. Bu bişirmə aşağı qələvi və aşağı temperaturda bişirmə üsulunu qəbul etdiyindən, bişirmənin vahidliyini artırmaq və bişirmə özlülüyünün sabitliyini təmin etmək üçün saxlama müddəti 70 dəqiqə seçilir. Buna görə də, A2B2C3 birləşməsinin yüksək özlülüklü pulpa üçün ən yaxşı bişirmə prosesi olduğu müəyyən edilmişdir. İstehsal prosesi şəraitində son pulpanın ağlığı 55,3%, özlülüyü isə 1945 mL/q olmuşdur.

2.3 Ağartma prosesi

2.3.1 Əvvəlcədən xlorlama prosesi

Əvvəlcədən xlorlama bölməsində pambıq pulpasındakı liqnini xlorlu liqninə çevirmək və həll etmək üçün pambıq pulpasına çox az miqdarda natrium hipoxlorit əlavə edilir. Əvvəlcədən xlorlama mərhələsində ağartmadan sonra məhlulun özlülüyünə nəzarət edilməlidir.≥1850 mL/q və ağlıq≥63%.

Bu bölmədə ağartma effektinə təsir edən əsas amil natrium hipoxloritin miqdarıdır. Mövcud xlorun müvafiq miqdarını araşdırmaq üçün eyni vaxtda 5 paralel təcrübə aparmaq üçün tək faktorlu test üsulundan istifadə edilmişdir. Qarışığa müxtəlif miqdarda natrium hipoxlorit əlavə etməklə, məhlulda effektiv xlor Xlorun tərkibi müvafiq olaraq 0,01 q/L, 0,02 q/L, 0,03 q/L, 0,04 q/L, 0,05 q/L olmuşdur. Ağartmadan sonra özlülük və BaiDu.

Pambıq pulpasının ağlığının və özlülüyünün mövcud xlorun miqdarı ilə dəyişməsindən məlum olur ki, mövcud xlorun miqdarı artdıqca pambıq pulpasının ağlığı tədricən artır, özlülük isə tədricən azalır. Mövcud xlorun miqdarı 0,01 q/l və 0,02 q/l olduqda, pambıq pulpasının ağlığı≤63%; mövcud xlorun miqdarı 0,05 q/l olduqda, pambıq pulpasının özlülüyü≤1850mL/q, bu da ilkin xlorlama tələblərinə cavab vermir. Seqmentlərin ağardılmasına nəzarət göstəricisi tələbləri. Mövcud xlorun miqdarı 0,03 q/l və 0,04 q/l olduqda, ağartmadan sonrakı göstəricilər özlülük 1885 mL/q, ağlıq 63,5 % və özlülük 1854 mL/q, ağlıq 64,8 % təşkil edir. Dozaj diapazonu xlorlamaqabağı bölmədə ağartmaya nəzarət göstəricilərinin tələblərinə uyğundur, ona görə də bu bölmədə mövcud xlor dozasının 0,03-0,04 q/l olduğu ilkin olaraq müəyyən edilmişdir.

2.3.2 Hidrogen peroksid mərhələsinin ağartma prosesinin tədqiqi

Hidrogen peroksid ilə ağartma, ağartmanın yaxşılaşdırılması üçün ağartma prosesində ən vacib ağartma mərhələsidir. Bu mərhələdən sonra ağartma prosesini başa çatdırmaq üçün turşu müalicəsi mərhələsi həyata keçirilir. Turşu müalicəsi mərhələsi və sonrakı kağız istehsalı və formalaşdırma mərhələsi pulpanın özlülüyünə heç bir təsir göstərmir və ağlığı ən azı 2% artıra bilər. Buna görə, son yüksək özlülüklü pulpanın nəzarət indeksi tələblərinə uyğun olaraq, hidrogen peroksid ağartma mərhələsinin indeks nəzarət tələbləri özlülük olaraq təyin olunur.≥1800 mL/q və ağlıq≥83%.

Hidrogen peroksidin ağardılmasına təsir edən əsas amillər hidrogen peroksidin miqdarı, ağartma temperaturu və ağartma vaxtıdır. Yüksək özlü pulpanın ağlıq və özlülük tələblərinə nail olmaq üçün, müvafiq hidrogen peroksid ağartma prosesinin parametrlərini müəyyən etmək üçün ağartma effektinə təsir edən üç amil ortoqonal test üsulu ilə təhlil edilmişdir.

Ortoqonal testin həddindən artıq fərq məlumatları vasitəsilə məlum olur ki, üç amilin ağartma effektinə təsiri belədir: ağartma temperaturu > hidrogen peroksidin dozası > ağartma vaxtı. Ağartma temperaturu və hidrogen peroksidin miqdarı ağartma effektinə təsir edən əsas amillərdir. Ağartma temperaturunun iki amilinin və hidrogen peroksidin miqdarının məlumatlarının tədricən artması ilə pambıq pulpasının ağlığı tədricən artır və özlülük tədricən azalır. İstehsal maya dəyəri, avadanlığın gücü və məhsulun keyfiyyəti hərtərəfli nəzərə alınmaqla, hidrogen peroksidin ağartma temperaturu 80 dərəcə müəyyən edilir.°C və hidrogen peroksidin dozası 5% təşkil edir. Eyni zamanda, eksperimental nəticələrə görə, hidrogen peroksidin ağartma müddəti ağardıcı təsirə az təsir göstərir və hidrogen peroksidin bir mərhələli ağartma müddəti 80 dəqiqə seçilir.

Seçilmiş hidrogen peroksid mərhələsinin ağartma prosesinə uyğun olaraq, laboratoriya çoxlu sayda təkrar yoxlama təcrübələri həyata keçirmişdir və eksperimental nəticələr eksperimental parametrlərin müəyyən edilmiş hədəf tələblərinə cavab verə biləcəyini göstərir.

3. Nəticə

Müştərinin tələblərinə uyğun olaraq, bir faktorlu test və ortoqonal test vasitəsilə şirkətin faktiki avadanlıq gücü və istehsal dəyəri ilə birlikdə, sellüloza efiri üçün yüksək özlülüklü sellülozun istehsal prosesinin parametrləri aşağıdakı kimi müəyyən edilir: (1) Pişirmə prosesi: istifadə 9 % qələvi, bişirin Temperatur 115-dir°C və saxlama müddəti 70 dəqiqədir. (2) Ağartma prosesi: əvvəlcədən xlorlama bölməsində ağartma üçün mövcud xlorun dozası 0,03-0,04 q/L-dir; hidrogen peroksid bölməsində ağartma temperaturu 80-dir°C, hidrogen peroksidin dozası 5%, ağartma müddəti isə 80 dəqiqədir; Şirkətin ənənəvi prosesinə uyğun olaraq turşu müalicəsi bölməsi.

Üçün yüksək özlülüklü pulpasellüloza efirigeniş tətbiqi və yüksək əlavə dəyəri olan xüsusi pambıq pulpasıdır. Çoxlu sayda təcrübələr əsasında şirkət müstəqil olaraq sellüloza efiri üçün yüksək özlülüklü pulpa istehsalı prosesini işləyib hazırladı. Hazırda sellüloz efiri üçün yüksək özlülüklü pulpa Kima Chemical şirkətinin əsas istehsal növlərindən birinə çevrilib və məhsulun keyfiyyəti yerli və xaricdə müştərilər tərəfindən yekdilliklə qəbul edilib və yüksək qiymətləndirilib.