Հումք Ցելյուլոզային Եթերի համար

Ուսումնասիրվել է ցելյուլոզային եթերի համար բարձր մածուցիկության միջուկի արտադրության գործընթացը: Քննարկվեցին բարձր մածուցիկությամբ միջուկի արտադրության գործընթացում եփման և սպիտակեցման վրա ազդող հիմնական գործոնները։ Հաճախորդի պահանջների համաձայն, մեկ գործոնային փորձարկման և ուղղանկյուն փորձարկման մեթոդի միջոցով, ընկերության իրական սարքավորումների հզորության հետ համատեղ, բարձր մածուցիկության արտադրական գործընթացի պարամետրերընուրբ բամբակpulp հումքցելյուլոզային եթերի համար որոշվում են. Օգտագործելով այս արտադրական գործընթացը, սպիտակությունը բարձր մածուցիկությանզտվածբամբակի միջուկը, որն արտադրվում է ցելյուլոզային եթերի համար≥85%, իսկ մածուցիկությունը≥1800 մլ/գ.

Բանալի բառեր: ցելյուլոզային եթերի համար բարձր մածուցիկության միջուկ; արտադրության գործընթաց; խոհարարություն; սպիտակեցում

Ցելյուլոզը բնության մեջ ամենաառատ և վերականգնվող բնական պոլիմերային միացությունն է: Այն ունի աղբյուրների լայն տեսականի, ցածր գին և շրջակա միջավայրի բարեկեցություն: Ցելյուլոզայի մի շարք ածանցյալներ կարելի է ձեռք բերել քիմիական փոփոխության միջոցով: Ցելյուլոզային եթերը պոլիմերային միացություն է, որտեղ ցելյուլոզային գլյուկոզայի միավորի վրա հիդրօքսիլ խմբի ջրածինը փոխարինվում է ածխաջրածնային խմբով: Եթերիֆիկացիայից հետո ցելյուլոզը լուծելի է ջրի, նոսր ալկալային լուծույթի և օրգանական լուծիչի մեջ և ունի ջերմապլաստիկություն։ Չինաստանը ցելյուլոզային եթերի աշխարհի խոշորագույն արտադրողն ու սպառողն է, որի միջին տարեկան աճը կազմում է ավելի քան 20%: Գոյություն ունեն ցելյուլոզային եթերների բազմաթիվ տեսակներ՝ գերազանց կատարողականությամբ, և դրանք լայնորեն օգտագործվում են շինարարության, ցեմենտի, նավթի, սննդի, տեքստիլի, լվացող միջոցների, ներկերի, բժշկության, թղթի արտադրության և էլեկտրոնային բաղադրիչների և այլ արդյունաբերություններում:

Ցելյուլոզային եթերի նման ածանցյալների ոլորտի արագ զարգացման հետ մեկտեղ աճում է նաև դրա արտադրության համար հումքի պահանջարկը։ Ցելյուլոզային եթերների արտադրության հիմնական հումքն է բամբակի միջուկը, փայտի միջուկը, բամբուկի միջուկը և այլն։ Դրանցից բամբակը բնության մեջ ամենաբարձր ցելյուլոզայի պարունակությամբ բնական արտադրանքն է, իսկ իմ երկիրը բամբակ արտադրող մեծ երկիր է, ուստի բամբակյա զանգվածը. իդեալական հումք ցելյուլոզային եթերի արտադրության համար։ Բացառապես ներմուծված արտասահմանյան հատուկ սարքավորումներ և տեխնոլոգիա հատուկ ցելյուլոզայի արտադրության համար, ընդունում է ցածր ջերմաստիճանի ցածր ալկալիային պատրաստում, կանաչ շարունակական սպիտակեցման արտադրության տեխնոլոգիա, արտադրության գործընթացի լիովին ավտոմատ վերահսկում, գործընթացի վերահսկման ճշգրտությունը հասել է նույն արդյունաբերության առաջադեմ մակարդակին տանը և արտերկրում: . Հաճախորդների խնդրանքով տանը և արտերկրում, ընկերությունը իրականացրել է հետազոտական ​​և մշակման փորձեր ցելյուլոզային եթերի համար բարձր մածուցիկությամբ բամբակի միջուկի վրա, և նմուշները լավ են ընդունվել հաճախորդների կողմից:

1. Փորձ

1.1 Հումք

Ցելյուլոզային եթերի համար բարձր մածուցիկության միջուկը պետք է համապատասխանի բարձր սպիտակության, բարձր մածուցիկության և ցածր փոշոտության պահանջներին: Հաշվի առնելով ցելյուլոզային եթերի համար բարձր մածուցիկությամբ բամբակյա միջուկի բնութագրերը՝ նախ և առաջ խիստ հսկողություն է իրականացվել հումքի և բարձր հասունությամբ, բարձր մածուցիկությամբ, եռաթել չունեցող և ցածր բամբակյա սերմերով բամբակյա սալիկների ընտրության վրա։ որպես հումք ընտրվել են կորպուսի պարունակությունը: Համաձայն վերը նշված բամբակյա սալիկների Ըստ տարբեր ցուցիչների պահանջների՝ որոշվում է Սինցզյանում օգտագործել բամբակյա սալիկներ՝ որպես հումք՝ ցելյուլոզային եթերի համար բարձր մածուցիկությամբ միջուկի արտադրության համար: Սինցզյան կաշմիրի որակի ցուցանիշներն են՝ մածուցիկությունը≥2000 մլ/գ, հասունություն≥70%, ծծմբաթթվի չլուծվող նյութ≤6,0%, մոխրի պարունակությունը≤1,7%:

1.2 Գործիքներ և դեղամիջոցներ

Փորձարարական սարքավորումներ՝ PL-100 էլեկտրական կաթսա (Chengyang Taisite Experimental Equipment Co., Ltd.), գործիքի մշտական ​​ջերմաստիճանի ջրի բաղնիք (Longkou Electric Furnace Factory), PHSJ 3F ճշգրիտ pH մետր (Shanghai Yidian Scientific Instrument Co., Ltd.), Մազանոթային մածուցիկաչափ, WSB～2 սպիտակության մետր (Jinan Sanquan Zhongshishi

Laboratory Instrument Co., Ltd.):

Փորձարարական դեղամիջոցներ՝ NaOH, HCl, NaClO, H2O2, NaSiO3:

1.3 Գործընթացի երթուղին

Բամբակյա լցոնիչներ→ալկալիների պատրաստում→լվացում→pulping→սպիտակեցում (ներառյալ թթվային բուժում)→pulp պատրաստում→պատրաստի արտադրանք→ինդեքսի փորձարկում

1.4 Փորձարարական բովանդակություն

Խոհարարության գործընթացը հիմնված է իրական արտադրության գործընթացի վրա՝ օգտագործելով թաց նյութի պատրաստման և ալկալային պատրաստման մեթոդները: Պարզապես մաքրեք և հանեք քանակական բամբակյա պատիճները, ավելացրեք հաշվարկված լորը՝ ըստ հեղուկի հարաբերակցության և օգտագործված ալկալիի քանակի, ամբողջովին խառնեք բամբակյա ցողունը և ցորենը, դրեք դրանք կերակուրի մեջ և եփեք՝ ըստ եփման տարբեր ջերմաստիճանների և պահպանման ժամանակի։ Եփել այն։ Եփելուց հետո միջուկը լվանում են, ծեծում և սպիտակեցնում՝ հետագա օգտագործման համար։

Սպիտակեցման գործընթաց. այնպիսի պարամետրեր, ինչպիսիք են միջուկի կոնցենտրացիան և pH արժեքը, ուղղակիորեն ընտրվում են՝ համաձայն սարքավորումների իրական հզորության և սպիտակեցման ռեժիմների, և համապատասխան պարամետրերը, ինչպիսիք են սպիտակեցնող նյութի քանակը, քննարկվում են փորձերի միջոցով:

Սպիտակեցումը բաժանված է երեք փուլի. (1) Սովորական նախաքլորացման փուլային սպիտակեցում, միջուկի կոնցենտրացիան կարգավորվում է մինչև 3%, ավելացնում թթու՝ 2,2-2,3-ի համար, որպեսզի վերահսկի միջուկի pH արժեքը, ավելացնում է որոշակի քանակությամբ նատրիումի հիպոքլորիտ սպիտակեցման համար: սենյակային ջերմաստիճանը 40 րոպե: (2) Ջրածնի պերօքսիդի հատվածի սպիտակեցում, միջուկի կոնցենտրացիան կարգավորեք մինչև 8%, ավելացրեք նատրիումի հիդրօքսիդ՝ ալկալիզացնելու համար, ավելացրեք ջրածնի պերօքսիդ և կատարեք սպիտակեցում որոշակի ջերմաստիճանում (ջրածնի պերօքսիդի սպիտակեցման բաժինը ավելացնում է որոշակի քանակությամբ կայունացուցիչ նատրիումի սիլիկատ): Սպիտակեցման հատուկ ջերմաստիճանը, ջրածնի պերօքսիդի չափաբաժինը և սպիտակեցման ժամանակը ուսումնասիրվել են փորձերի միջոցով: (3) Թթվային մշակման բաժին. կարգավորեք միջուկի կոնցենտրացիան մինչև 6%, ավելացրեք թթվային և մետաղական իոնների հեռացման օժանդակ միջոցներ թթվային մշակման համար, այս հատվածի գործընթացն իրականացվում է ընկերության սովորական հատուկ բամբակյա միջուկի արտադրության գործընթացի համաձայն, և կոնկրետ գործընթացը կատարում է. կարիք չկա հետագա փորձարարական քննարկման:

Փորձի ընթացքում սպիտակեցման յուրաքանչյուր փուլ կարգավորում է միջուկի կոնցենտրացիան և pH-ը, ավելացնում է սպիտակեցնող ռեագենտի որոշակի չափաբաժին, զանգվածը և սպիտակեցնող ռեագենտը հավասարապես խառնում են պոլիէթիլենային պլաստիկ փակ տոպրակի մեջ և դնում մշտական ​​ջերմաստիճանի ջրի բաղնիքում՝ մշտական ​​ջերմաստիճանի համար: սպիտակեցում որոշակի ժամանակով: Սպիտակեցման գործընթացը 10 րոպեն մեկ հանել միջին չափի քսուքը, խառնել և հավասարաչափ հունցել՝ սպիտակեցման միատեսակությունն ապահովելու համար: Սպիտակեցման յուրաքանչյուր փուլից հետո այն լվանում են ջրով, այնուհետև անցնում գունաթափման հաջորդ փուլին։

1.5 Կեղտի վերլուծություն և հայտնաբերում

GB/T8940.2-2002 և GB/T7974-2002 համապատասխանաբար օգտագործվել են ցեխի սպիտակության նմուշների պատրաստման և սպիտակության չափման համար; GB/T1548-2004-ն օգտագործվել է ցեխի մածուցիկության չափման համար:

2. Արդյունքներ և քննարկում

2.1 Թիրախային վերլուծություն

Հաճախորդների կարիքների համաձայն, ցելյուլոզային եթերի համար բարձր մածուցիկության միջուկի հիմնական տեխնիկական ցուցանիշներն են՝ սպիտակությունը.≥85%, մածուցիկություն≥1800 մլ/գ,α- ցելյուլոզա≥90%, մոխրի պարունակությունը≤0,1%, երկաթ≤12 մգ/կգ և այլն: Համաձայն բամբակի հատուկ միջուկի արտադրության ընկերության բազմամյա փորձի՝ վերահսկելով պատրաստման համապատասխան պայմանները, լվացման և թթվային մշակման պայմանները սպիտակեցման գործընթացում,α-ցելյուլոզա, մոխիր, երկաթի պարունակություն և այլ ցուցանիշներ, փաստացի արտադրության մեջ հեշտ է բավարարել պահանջները: Հետևաբար, սպիտակությունն ու մածուցիկությունը վերցված են որպես այս փորձարարական զարգացման կենտրոն:

2.2 Խոհարարության գործընթացը

Խոհարարության գործընթացն այն է, որ մանրաթելի առաջնային պատը քայքայվի նատրիումի հիդրօքսիդով որոշակի եփման ջերմաստիճանի և ճնշման տակ, որպեսզի բամբակյա սալիկների մեջ լուծվեն ջրում լուծվող և ալկալիներում լուծվող ոչ ցելյուլոզային կեղտերը, ճարպը և մոմը, և -ի բովանդակությունըα- ավելացել է ցելյուլոզը. . Եփման գործընթացում ցելյուլոզային մակրոմոլեկուլային շղթաների ճեղքման պատճառով պոլիմերացման աստիճանը նվազում է, իսկ մածուցիկությունը՝ նվազում։ Եթե ​​եփման աստիճանը չափազանց թեթև է, միջուկը մանրակրկիտ չի եփվի, հետագա սպիտակեցումը վատ կլինի, իսկ արտադրանքի որակը կլինի անկայուն. եթե եփման աստիճանը չափազանց ծանր է, ցելյուլոզային մոլեկուլային շղթաները կատաղի կդեպոլիմերանան, իսկ մածուցիկությունը շատ ցածր կլինի: Համակողմանիորեն հաշվի առնելով ցեխի սպիտակեցման և մածուցիկության ինդեքսի պահանջները, որոշվում է, որ եփելուց հետո լուծույթի մածուցիկությունը≥1900 մլ/գ, իսկ սպիտակությունը՝≥55%:

Եփման էֆեկտի վրա ազդող հիմնական գործոնների համաձայն՝ օգտագործվող ալկալիի քանակությունը, եփման ջերմաստիճանը և պահելու ժամանակը, փորձարկման ուղղանկյուն մեթոդն օգտագործվում է պատրաստման գործընթացի համապատասխան պայմանները ընտրելու համար փորձեր անցկացնելու համար:

Ըստ ուղղանկյուն փորձարկման արդյունքների ծայրահեղ վատ տվյալների՝ երեք գործոնների ազդեցությունը եփման էֆեկտի վրա հետևյալն է. Եփման ջերմաստիճանը և ալկալիի քանակը մեծ ազդեցություն ունեն բամբակի մածուցիկության և սպիտակության վրա։ Խոհարարության ջերմաստիճանի և ալկալիի քանակի բարձրացման հետ մեկտեղ սպիտակությունը մեծանում է, բայց մածուցիկությունը՝ նվազում։ Բարձր մածուցիկությամբ միջուկի արտադրության համար պետք է հնարավորինս չափավոր եփման պայմանները կիրառվեն՝ ապահովելով սպիտակությունը: Հետևաբար, փորձնական տվյալների հետ միասին, եփման ջերմաստիճանը 115 է°C, իսկ օգտագործվող ալկալիի քանակը 9% է: Երեք գործոնների միջև ժամանակի պահպանման ազդեցությունը համեմատաբար ավելի թույլ է, քան մյուս երկու գործոնների ազդեցությունը: Քանի որ այս կերակուրն ընդունում է ցածրալկալային և ցածր ջերմաստիճանի պատրաստման մեթոդը, պատրաստման միատեսակությունը բարձրացնելու և եփման մածուցիկության կայունությունն ապահովելու համար, պահպանման ժամանակը ընտրվում է 70 րոպե: Հետևաբար, A2B2C3 համադրությունը որոշվեց որպես բարձր մածուցիկությամբ միջուկի պատրաստման լավագույն գործընթացը: Արտադրական գործընթացի պայմաններում վերջնական միջուկի սպիտակությունը կազմել է 55,3%, իսկ մածուցիկությունը՝ 1945 մլ/գ։

2.3 Սպիտակեցման գործընթաց

2.3.1 Նախաքլորացման գործընթաց

Նախաքլորացման բաժնում շատ փոքր քանակությամբ նատրիումի հիպոքլորիտ ավելացվում է բամբակի միջուկին, որպեսզի բամբակի միջուկի լիգնինը վերածվի քլորացված լիգնինի և լուծվի: Նախաքլորացման փուլում սպիտակեցումից հետո լուծույթի մածուցիկությունը պետք է վերահսկվի, որպեսզի լինի.≥1850 մլ/գ, իսկ սպիտակությունը≥63%:

Նատրիումի հիպոքլորիտի քանակը այս հատվածում սպիտակեցնող ազդեցության վրա ազդող հիմնական գործոնն է: Մատչելի քլորի համապատասխան քանակն ուսումնասիրելու համար օգտագործվել է մեկ գործոնով փորձարկման մեթոդ՝ միաժամանակ 5 զուգահեռ փորձեր իրականացնելու համար։ Տարբեր քանակությամբ նատրիումի հիպոքլորիտ ավելացնելով ցեխի մեջ, արդյունավետ քլորը լուծույթում Քլորի պարունակությունը համապատասխանաբար կազմել է 0,01 գ/լ, 0,02 գ/լ, 0,03 գ/լ, 0,04 գ/լ, 0,05 գ/լ: Սպիտակեցումից հետո մածուցիկությունը և BaiDu-ն:

Բամբակի միջուկի սպիտակության և մածուցիկության փոփոխություններից հասանելի քլորի քանակով կարելի է պարզել, որ առկա քլորի ավելացման հետ բամբակի միջուկի սպիտակությունը աստիճանաբար մեծանում է, իսկ մածուցիկությունը աստիճանաբար նվազում է։ Երբ առկա քլորի քանակը կազմում է 0,01 գ/լ և 0,02 գ/լ, բամբակի միջուկի սպիտակությունը≤63%; երբ առկա քլորի քանակը 0,05 գ/լ է, բամբակի միջուկի մածուցիկությունը≤1850մլ/գ, որը չի համապատասխանում նախաքլորացման պահանջներին։ Սեգմենտի սպիտակեցման կառավարման ցուցիչի պահանջները. Երբ առկա քլորի քանակը 0,03գ/լ է և 0,04գ/լ, ապա սպիտակեցումից հետո ցուցանիշներն են մածուցիկությունը՝ 1885մլ/գ, սպիտակությունը՝ 63,5% և մածուցիկությունը՝ 1854մլ/գ, սպիտակությունը՝ 64,8%: Դեղաչափի տիրույթը համապատասխանում է նախաքլորացման բաժնում սպիտակեցնող հսկողության ցուցիչների պահանջներին, ուստի նախապես որոշված ​​է, որ այս բաժնում քլորի հասանելի չափաբաժինը 0,03-0,04 գ/լ է:

2.3.2 Ջրածնի պերօքսիդի գունաթափման գործընթացի փուլային հետազոտություն

Ջրածնի պերօքսիդի սպիտակեցումը սպիտակեցման գործընթացում սպիտակեցման ամենակարևոր փուլն է՝ սպիտակությունը բարելավելու համար: Այս փուլից հետո կատարվում է թթվային բուժման փուլ՝ սպիտակեցման գործընթացն ավարտելու համար։ Թթվային մշակման փուլը գումարած թղթի պատրաստման և ձևավորման հետագա փուլը չի ​​ազդում միջուկի մածուցիկության վրա և կարող է բարձրացնել սպիտակությունը առնվազն 2%-ով: Հետևաբար, ըստ վերջնական բարձր մածուցիկության միջուկի հսկիչ ցուցիչի պահանջների, ջրածնի պերօքսիդի սպիտակեցման փուլի ցուցիչի վերահսկման պահանջները որոշվում են որպես մածուցիկություն:≥1800 մլ/գ և սպիտակությունը≥83%:

Ջրածնի պերօքսիդի սպիտակեցման վրա ազդող հիմնական գործոններն են ջրածնի պերօքսիդի քանակությունը, սպիտակեցման ջերմաստիճանը և սպիտակեցման ժամանակը: Բարձր մածուցիկության միջուկի սպիտակության և մածուցիկության պահանջներին հասնելու համար սպիտակեցման էֆեկտի վրա ազդող երեք գործոնները վերլուծվել են ուղղանկյուն փորձարկման մեթոդով՝ ջրածնի պերօքսիդի սպիտակեցման գործընթացի համապատասխան պարամետրերը որոշելու համար:

Ուղղանկյուն թեստի ծայրահեղ տարբերության տվյալների միջոցով պարզվել է, որ սպիտակեցման էֆեկտի վրա երեք գործոնների ազդեցությունը հետևյալն է. սպիտակեցման ջերմաստիճանը > ջրածնի պերօքսիդի դեղաչափը > սպիտակեցման ժամանակը: Սպիտակեցման ջերմաստիճանը և ջրածնի պերօքսիդի քանակը սպիտակեցնող ազդեցության վրա ազդող հիմնական գործոններն են: Սպիտակեցման ջերմաստիճանի երկու գործոնների տվյալների և ջրածնի պերօքսիդի քանակի աստիճանական աճով բամբակի միջուկի սպիտակությունը աստիճանաբար մեծանում է, իսկ մածուցիկությունը աստիճանաբար նվազում է։ Հաշվի առնելով արտադրության արժեքը, սարքավորումների հզորությունը և արտադրանքի որակը համակողմանիորեն, ջրածնի պերօքսիդի սպիտակեցման ջերմաստիճանը որոշվում է 80°C, իսկ ջրածնի պերօքսիդի չափաբաժինը 5% է: Միևնույն ժամանակ, ըստ փորձարարական արդյունքների, ջրածնի պերօքսիդի սպիտակեցման ժամանակը քիչ ազդեցություն ունի սպիտակեցնող էֆեկտի վրա, իսկ ջրածնի պերօքսիդի մեկ փուլային սպիտակեցման ժամանակը ընտրվում է որպես 80 րոպե:

Համաձայն ընտրված ջրածնի պերօքսիդի սպիտակեցման փուլի՝ լաբորատորիան իրականացրել է մեծ թվով կրկնվող ստուգման փորձեր, և փորձարարական արդյունքները ցույց են տալիս, որ փորձարարական պարամետրերը կարող են բավարարել սահմանված նպատակային պահանջները:

3. Եզրակացություն

Ըստ հաճախորդի պահանջների, մեկ գործոնային փորձարկման և ուղղանկյուն փորձարկման միջոցով, զուգորդված ընկերության իրական սարքավորումների հզորության և արտադրության արժեքի հետ, բջջանյութի եթերի համար բարձր մածուցիկությամբ pulp-ի արտադրության գործընթացի պարամետրերը որոշվում են հետևյալ կերպ. (1) Խոհարարության գործընթացը. % ալկալի, եփել Ջերմաստիճանը 115 է°Գ, իսկ պահման ժամանակը 70 րոպե է։ (2) Սպիտակեցման գործընթաց. նախաքլորացման բաժնում սպիտակեցման համար մատչելի քլորի դեղաչափը կազմում է 0,03-0,04 գ/լ; ջրածնի պերօքսիդի հատվածում սպիտակեցման ջերմաստիճանը 80 է°C, ջրածնի պերօքսիդի չափաբաժինը 5%, իսկ սպիտակեցման ժամանակը 80 րոպե; Թթվային բուժման բաժինը, ըստ ընկերության պայմանական գործընթացի:

Բարձր մածուցիկության միջուկի համարցելյուլոզային եթերլայն կիրառմամբ և բարձր ավելացված արժեքով հատուկ բամբակի միջուկ է։ Բազմաթիվ փորձերի հիման վրա ընկերությունն ինքնուրույն մշակել է ցելյուլոզային եթերի համար բարձր մածուցիկությամբ pulp-ի արտադրության գործընթացը: Ներկայումս ցելյուլոզային եթերի համար բարձր մածուցիկության միջուկը դարձել է Kima Chemical ընկերության հիմնական արտադրական տեսակներից մեկը, և արտադրանքի որակը միաձայն ճանաչվել և գովաբանվել է տանը և արտերկրում գտնվող հաճախորդների կողմից: