Deunydd crai ar gyfer Ether Cellwlos

Astudiwyd y broses gynhyrchu mwydion gludedd uchel ar gyfer ether seliwlos. Trafodwyd y prif ffactorau sy'n effeithio ar goginio a channu yn y broses o gynhyrchu mwydion gludedd uchel. Yn ôl gofynion y cwsmer, trwy brawf ffactor sengl a dull prawf orthogonal, ynghyd â chynhwysedd offer gwirioneddol y cwmni, paramedrau'r broses gynhyrchu o gludedd uchelcotwm puredigmwydion deunydd craiar gyfer ether cellwlos yn benderfynol. Gan ddefnyddio'r broses gynhyrchu hon, mae gwynder y gludedd uchelcoethmwydion cotwm a gynhyrchir ar gyfer ether seliwlos yn≥85%, ac mae'r gludedd yn≥1800 ml/g.

Geiriau allweddol: mwydion gludedd uchel ar gyfer ether seliwlos; proses gynhyrchu; coginio; cannu

Cellwlos yw'r cyfansoddyn polymer naturiol mwyaf niferus ac adnewyddadwy ei natur. Mae ganddo ystod eang o ffynonellau, pris isel, a chyfeillgarwch amgylcheddol. Gellir cael cyfres o ddeilliadau seliwlos trwy addasu cemegol. Mae ether cellwlos yn gyfansoddyn polymer lle mae'r hydrogen yn y grŵp hydroxyl ar yr uned glwcos cellwlos yn cael ei ddisodli gan grŵp hydrocarbon. Ar ôl etherification, mae seliwlos yn hydawdd mewn dŵr, hydoddiant alcali gwanedig a thoddydd organig, ac mae ganddo thermoplastigedd. Tsieina yw cynhyrchydd a defnyddiwr ether seliwlos mwyaf y byd, gyda chyfradd twf blynyddol cyfartalog o fwy nag 20%. Mae yna lawer o fathau o etherau seliwlos â pherfformiad rhagorol, ac fe'u defnyddir yn eang mewn adeiladu, sment, petrolewm, bwyd, tecstilau, glanedydd, paent, meddygaeth, gwneud papur a chydrannau electronig a diwydiannau eraill.

Gyda datblygiad cyflym y maes deilliadau fel ether seliwlos, mae'r galw am ddeunyddiau crai ar gyfer ei gynhyrchu hefyd yn cynyddu. Y prif ddeunyddiau crai ar gyfer cynhyrchu ether seliwlos yw mwydion cotwm, mwydion pren, mwydion bambŵ, ac ati Yn eu plith, cotwm yw'r cynnyrch naturiol sydd â'r cynnwys seliwlos uchaf mewn natur, ac mae fy ngwlad yn wlad cynhyrchu cotwm mawr, felly mae mwydion cotwm yn deunydd crai delfrydol ar gyfer cynhyrchu ether seliwlos. Mae offer a thechnoleg arbennig tramor a gyflwynwyd yn arbennig ar gyfer cynhyrchu seliwlos arbennig, yn mabwysiadu coginio alcali tymheredd isel isel, technoleg cynhyrchu cannu parhaus gwyrdd, rheolaeth gwbl awtomatig o'r broses gynhyrchu, mae cywirdeb rheoli prosesau wedi cyrraedd lefel uwch yr un diwydiant gartref a thramor. . Ar gais cwsmeriaid gartref a thramor, mae'r cwmni wedi cynnal arbrofion ymchwil a datblygu ar fwydion cotwm gludedd uchel ar gyfer ether seliwlos, ac mae'r samplau wedi cael derbyniad da gan gwsmeriaid.

1. arbrawf

1.1 Deunyddiau crai

Mae angen i fwydion gludedd uchel ar gyfer ether seliwlos fodloni gofynion gwynder uchel, gludedd uchel a llwch isel. O ystyried nodweddion mwydion cotwm gludedd uchel ar gyfer ether seliwlos, yn gyntaf oll, cynhaliwyd rheolaeth lem ar ddewis deunyddiau crai, a linteri cotwm ag aeddfedrwydd uchel, gludedd uchel, dim ffilament tri, a hadau cotwm isel. dewiswyd cynnwys cragen fel deunyddiau crai. Yn ôl y linters cotwm uchod Yn ôl gofynion amrywiol ddangosyddion, mae'n benderfynol o ddefnyddio linteri cotwm yn Xinjiang fel y deunydd crai ar gyfer cynhyrchu mwydion gludedd uchel ar gyfer ether seliwlos. Mae dangosyddion ansawdd Xinjiang cashmir yw: gludedd≥2000 ml/g, aeddfedrwydd≥70%, mater anhydawdd asid sylffwrig≤6.0%, cynnwys lludw≤1.7%.

1.2 Offerynnau a meddyginiaethau

Offer arbrofol: pot coginio trydan PL-100 (Chengyang Taisite Experimental Equipment Co, Ltd.), baddon dŵr tymheredd cyson offeryn (Ffatri Ffwrnais Drydanol Longkou), mesurydd pH manwl PHSJ 3F (Shanghai Yidian Scientific Instrument Co., Ltd.), Viscometer capilari, WSB～2 metr gwynder (Jinan Sanquan Zhongshishi

Offeryn Labordy Co, Ltd).

Cyffuriau arbrofol: NaOH, HCl, NaClO, H2O2, NaSiO3.

1.3 Llwybr proses

linters cotwm→coginio alcali→golchi→pwlio→cannu (gan gynnwys triniaeth asid)→gwneud mwydion→cynnyrch gorffenedig→profi mynegai

1.4 Cynnwys arbrofol

Mae'r broses goginio yn seiliedig ar y broses gynhyrchu wirioneddol, gan ddefnyddio dulliau paratoi deunydd gwlyb a choginio alcalïaidd. Yn syml, glanhewch a thynnwch y linteri cotwm meintiol, ychwanegwch y lye wedi'i gyfrifo yn ôl y gymhareb hylif a faint o alcali a ddefnyddir, cymysgwch y linteri cotwm a'r lye yn llawn, rhowch nhw mewn tanc coginio, a choginiwch yn ôl gwahanol dymereddau coginio ac amseroedd dal Coginiwch e. Mae'r mwydion ar ôl coginio yn cael ei olchi, ei guro a'i gannu i'w ddefnyddio'n ddiweddarach.

Proses cannu: mae paramedrau megis crynodiad mwydion a gwerth pH yn cael eu dewis yn uniongyrchol yn ôl gallu gwirioneddol yr offer a'r arferion cannu, a thrafodir paramedrau perthnasol megis faint o asiant cannu trwy arbrofion.

Mae cannu wedi'i rannu'n dri cham: (1) Cannu cam cyn-clorineiddio confensiynol, addasu'r crynodiad mwydion i 3%, ychwanegu asid i reoli gwerth pH y mwydion i 2.2-2.3, ychwanegu swm penodol o sodiwm hypochlorit i cannydd yn tymheredd yr ystafell am 40 munud. (2) Cannu adran hydrogen perocsid, addasu crynodiad mwydion i fod yn 8%, ychwanegu sodiwm hydrocsid i alcalineiddio slyri, ychwanegu hydrogen perocsid a gwneud cannu ar dymheredd penodol (mae'r adran cannu hydrogen perocsid yn ychwanegu rhywfaint o sefydlogwr sodiwm silicad). Archwiliwyd y tymheredd cannu penodol, dos hydrogen perocsid ac amser cannu trwy arbrofion. (3) Adran triniaeth asid: addaswch y crynodiad mwydion i 6%, ychwanegu cymhorthion tynnu ïon asid a metel ar gyfer triniaeth asid, cynhelir proses yr adran hon yn unol â phroses gynhyrchu mwydion cotwm arbennig confensiynol y cwmni, ac mae'r broses benodol yn gwneud hynny. nid oes angen ei drafod yn arbrofol ymhellach.

Yn ystod y broses arbrawf, mae pob cam cannu yn addasu'r crynodiad mwydion a pH, yn ychwanegu cyfran benodol o adweithydd cannu, yn cymysgu'r mwydion a'r adweithydd cannu yn gyfartal mewn bag plastig polyethylen wedi'i selio, a'i roi mewn baddon dŵr tymheredd cyson ar gyfer tymheredd cyson. cannu am amser penodedig. Y broses gannu Tynnwch y slyri canolig allan bob 10 munud, ei gymysgu a'i dylino'n gyfartal i sicrhau unffurfiaeth cannu. Ar ôl pob cam o gannu, caiff ei olchi â dŵr, ac yna symud ymlaen i'r cam nesaf o gannu.

1.5 Dadansoddi a chanfod slyri

Defnyddiwyd GB/T8940.2-2002 a GB/T7974-2002 ar gyfer paratoi a mesur gwynder samplau gwynder slyri yn y drefn honno; Defnyddiwyd GB/T1548-2004 ar gyfer mesur gludedd slyri.

2. Canlyniadau a thrafodaeth

2.1 Dadansoddiad targed

Yn ôl anghenion cwsmeriaid, prif ddangosyddion technegol mwydion gludedd uchel ar gyfer ether seliwlos yw: gwynder≥85%, gludedd≥1800 ml/g,α-cellwlos≥90%, cynnwys lludw≤0.1%, haearn≤12 mg / kg ac ati Yn ôl blynyddoedd lawer o brofiad y cwmni mewn cynhyrchu mwydion cotwm arbennig, trwy reoli'r amodau coginio priodol, amodau golchi a thrin asid yn y broses cannu,α-cellwlos, lludw, cynnwys haearn a dangosyddion eraill, mae'n hawdd bodloni'r gofynion mewn cynhyrchu gwirioneddol. Felly, mae'r gwynder a'r gludedd yn cael eu cymryd fel ffocws y datblygiad arbrofol hwn.

2.2 Proses goginio

Y broses goginio yw dinistrio wal sylfaenol y ffibr â sodiwm hydrocsid o dan dymheredd a phwysau coginio penodol, fel bod yr amhureddau di-cellwlos sy'n hydoddi mewn dŵr ac alcali, y braster a'r cwyr yn y linteri cotwm yn cael eu diddymu, a'r cynnwys oα- mae cellwlos yn cynyddu. . Oherwydd holltiad cadwyni macromoleciwlaidd cellwlos yn ystod y broses goginio, mae gradd y polymerization yn cael ei leihau ac mae'r gludedd yn cael ei leihau. Os yw gradd y coginio yn rhy ysgafn, ni fydd y mwydion yn cael eu coginio'n drylwyr, bydd y cannu dilynol yn wael, a bydd ansawdd y cynnyrch yn ansefydlog; os yw gradd y coginio yn rhy drwm, bydd y cadwyni moleciwlaidd cellwlos yn dad-polymereiddio'n dreisgar a bydd y gludedd yn rhy isel. O ystyried yn gynhwysfawr ofynion mynegai cannydd a gludedd y slyri, penderfynir bod gludedd y slyri ar ôl coginio yn≥1900 ml/g, a'r gwynder yw≥55%.

Yn ôl y prif ffactorau sy'n effeithio ar yr effaith coginio: faint o alcali a ddefnyddir, y tymheredd coginio, a'r amser dal, defnyddir y dull prawf orthogonal i gynnal arbrofion i ddewis amodau'r broses goginio briodol.

Yn ôl data hynod wael canlyniadau'r profion orthogonal, mae dylanwad y tri ffactor ar yr effaith coginio fel a ganlyn: tymheredd coginio> swm alcali> amser dal. Mae'r tymheredd coginio a faint o alcali yn cael dylanwad mawr ar gludedd a gwynder mwydion cotwm. Gyda chynnydd y tymheredd coginio a faint o alcali, mae'r gwynder yn tueddu i gynyddu, ond mae'r gludedd yn tueddu i ostwng. Ar gyfer cynhyrchu mwydion gludedd uchel, dylid mabwysiadu amodau coginio cymedrol cymaint â phosibl tra'n sicrhau gwynder. Felly, mewn cyfuniad â'r data arbrofol, y tymheredd coginio yw 115°C, a faint o alcali a ddefnyddir yw 9%. Mae effaith dal amser ymhlith y tri ffactor yn gymharol wannach nag un y ddau ffactor arall. Gan fod y coginio hwn yn mabwysiadu dull coginio isel-alcali a thymheredd isel, er mwyn cynyddu unffurfiaeth coginio a sicrhau sefydlogrwydd gludedd coginio, dewisir yr amser dal fel 70 munud. Felly, penderfynwyd mai'r cyfuniad A2B2C3 oedd y broses goginio orau ar gyfer mwydion gludedd uchel. O dan amodau'r broses gynhyrchu, roedd gwynder y mwydion terfynol yn 55.3%, a'r gludedd yn 1945 mL / g.

2.3 Proses cannu

2.3.1 Proses cyn clorineiddio

Yn yr adran cyn-clorineiddio, mae swm bach iawn o hypoclorit sodiwm yn cael ei ychwanegu at y mwydion cotwm i drosi'r lignin yn y mwydion cotwm yn lignin clorinedig a'i ddiddymu. Ar ôl cannu yn y cam cyn-clorineiddio, rhaid rheoli gludedd y slyri i fod≥1850 mL/g, a'r gwynder≥63%.

Swm y sodiwm hypochlorit yw'r prif ffactor sy'n effeithio ar yr effaith cannu yn yr adran hon. Er mwyn archwilio'r swm priodol o glorin sydd ar gael, defnyddiwyd y dull prawf un ffactor i gynnal 5 arbrawf cyfochrog ar yr un pryd. Trwy ychwanegu symiau gwahanol o sodiwm hypoclorit yn y slyri, y clorin effeithiol yn y slyri Y cynnwys clorin oedd 0.01 g/L, 0.02 g/L, 0.03 g/L, 0.04 g/L, 0.05 g/L yn y drefn honno. Ar ôl cannu, y gludedd a BaiDu.

O'r newidiadau mewn gwynder mwydion cotwm a gludedd gyda faint o glorin sydd ar gael, gellir canfod, gyda chynnydd y clorin sydd ar gael, bod gwynder mwydion cotwm yn cynyddu'n raddol, a bod y gludedd yn gostwng yn raddol. Pan fo maint y clorin sydd ar gael yn 0.01g/L a 0.02g/L, mae gwynder mwydion cotwm yn≤63%; pan fo swm y clorin sydd ar gael yn 0.05g/L, gludedd mwydion cotwm yw≤1850mL/g, nad yw'n bodloni'r gofynion cyn-clorineiddio. Gofynion dangosydd rheoli cannu segment. Pan fo maint y clorin sydd ar gael yn 0.03g/L a 0.04g/L, y dangosyddion ar ôl cannu yw gludedd 1885mL/g, gwynder 63.5% a gludedd 1854mL/g, gwynder 64.8%. Mae'r ystod dosau yn unol â gofynion y dangosyddion rheoli cannu yn yr adran cyn-clorineiddio, felly penderfynir yn rhagarweiniol mai'r dos clorin sydd ar gael yn yr adran hon yw 0.03-0.04g/L.

2.3.2 Ymchwil proses cannu cam hydrogen perocsid

Cannu hydrogen perocsid yw'r cam cannu pwysicaf yn y broses cannu i wella'r gwynder. Ar ôl y cam hwn, cynhelir cam o driniaeth asid i gwblhau'r broses cannu. Nid yw'r cam trin asid ynghyd â'r cam gwneud a ffurfio papur dilynol yn cael unrhyw effaith ar gludedd y mwydion, a gallant gynyddu'r gwynder o leiaf 2%. Felly, yn unol â gofynion mynegai rheoli'r mwydion gludedd uchel terfynol, pennir mai gofynion rheoli mynegai cam cannu hydrogen perocsid yw gludedd≥1800 ml/g a gwynder≥83%.

Y prif ffactorau sy'n effeithio ar gannu hydrogen perocsid yw faint o hydrogen perocsid, tymheredd cannu, ac amser cannu. Er mwyn cyflawni gofynion gwynder a gludedd mwydion gludiog uchel, dadansoddwyd y tri ffactor sy'n effeithio ar yr effaith cannu yn ôl dull prawf orthogonal i bennu paramedrau proses cannu hydrogen perocsid priodol.

Trwy ddata gwahaniaeth eithafol y prawf orthogonal, canfyddir mai dylanwad y tri ffactor ar yr effaith cannu yw: tymheredd cannu> dos hydrogen perocsid> amser cannu. Y tymheredd cannu a faint o hydrogen perocsid yw'r prif ffactorau sy'n effeithio ar yr effaith cannu. Gyda chynnydd graddol data dau ffactor y tymheredd cannu a faint o hydrogen perocsid, mae gwynder y mwydion cotwm yn cynyddu'n raddol, ac mae'r gludedd yn gostwng yn raddol. O ystyried y gost cynhyrchu, gallu offer ac ansawdd y cynnyrch yn gynhwysfawr, penderfynir mai tymheredd cannu hydrogen perocsid yw 80.°C, a'r dos hydrogen perocsid yw 5%. Ar yr un pryd, yn ôl y canlyniadau arbrofol, nid oes gan amser cannu hydrogen perocsid fawr o ddylanwad ar yr effaith cannu, a dewisir amser cannu un cam hydrogen perocsid fel 80 munud.

Yn ôl y broses cannu cam hydrogen perocsid a ddewiswyd, mae'r labordy wedi cynnal nifer fawr o arbrofion dilysu dro ar ôl tro, ac mae'r canlyniadau arbrofol yn dangos y gall y paramedrau arbrofol fodloni'r gofynion targed penodol.

3. Casgliad

Yn ôl gofynion y cwsmer, trwy brawf ffactor sengl a phrawf orthogonal, ynghyd â chynhwysedd offer gwirioneddol a chost cynhyrchu'r cwmni, mae paramedrau'r broses gynhyrchu o fwydion gludedd uchel ar gyfer ether seliwlos yn cael eu pennu fel a ganlyn: (1) Proses goginio: defnydd 9 % o alcali, coginio Y tymheredd yw 115°C, a'r amser dal yw 70 munud. (2) Proses cannu: yn yr adran cyn-clorineiddio, dos y clorin sydd ar gael ar gyfer cannu yw 0.03-0.04 g/L; yn yr adran hydrogen perocsid, y tymheredd cannu yw 80°C, y dos o hydrogen perocsid yw 5%, a'r amser cannu yw 80 munud; Adran triniaeth asid, yn ôl proses confensiynol y cwmni.

Mwydion gludedd uchel ar gyferether cellwlosyn fwydion cotwm arbennig gyda chymhwysiad eang a gwerth ychwanegol uchel. Ar sail nifer fawr o arbrofion, datblygodd y cwmni yn annibynnol y broses gynhyrchu mwydion gludedd uchel ar gyfer ether seliwlos. Ar hyn o bryd, mae mwydion gludedd uchel ar gyfer ether seliwlos wedi dod yn un o brif fathau cynhyrchu cwmni Kima Chemical, ac mae ansawdd y cynnyrch wedi'i gydnabod a'i ganmol yn unfrydol gan gwsmeriaid gartref a thramor.