Hráefni fyrir sellulósaeter

Framleiðsluferli hárseigjudeigs fyrir sellulósaeter var rannsakað. Fjallað var um helstu þætti sem hafa áhrif á matreiðslu og bleikingu við framleiðslu á hárseigju kvoða. Samkvæmt kröfum viðskiptavinarins, með einþáttaprófun og hornréttri prófunaraðferð, ásamt raunverulegri búnaðargetu fyrirtækisins, framleiðsluferlisbreytur með mikilli seigjuhreinsuð bómullkvoða hráefnifyrir sellulósa eter eru ákveðin. Með því að nota þetta framleiðsluferli, hvítleiki hár-seigjannafágaðurbómull kvoða framleitt fyrir sellulósa eter er≥85%, og seigja er≥1800 ml/g.

Lykilorð: hár seigja kvoða fyrir sellulósa eter; framleiðsluferli; eldamennska; bleiking

Sellulósi er algengasta og endurnýjanlegasta náttúrulega fjölliða efnasambandið í náttúrunni. Það hefur mikið úrval af heimildum, lágt verð og umhverfisvænni. Hægt er að fá röð af sellulósaafleiðum með efnafræðilegum breytingum. Sellulósaeter er fjölliða efnasamband þar sem vetni í hýdroxýlhópnum á sellulósa glúkósaeiningunni er skipt út fyrir kolvetnishóp. Eftir eterun er sellulósa leysanlegt í vatni, þynntri basalausn og lífrænum leysi og hefur hitaþol. Kína er stærsti framleiðandi og neytandi sellulósaeter í heimi, með að meðaltali árlegur vöxtur meira en 20%. Það eru margar tegundir af sellulósaeterum með framúrskarandi frammistöðu og þeir eru mikið notaðir í byggingariðnaði, sementi, jarðolíu, matvælum, textíl, þvottaefni, málningu, lyfjum, pappírsgerð og rafeindahlutum og öðrum iðnaði.

Með hraðri þróun á sviði afleiðna eins og sellulósaeter eykst eftirspurn eftir hráefnum til framleiðslu þess einnig. Helstu hráefni til framleiðslu á sellulósaeter eru bómullarkvoða, viðarkvoða, bambuskvoða o.s.frv. Þar á meðal er bómull náttúruvaran með hæsta sellulósainnihaldið í náttúrunni og landið mitt er stórt bómullarframleiðandi land, svo bómullarkvoða er kjörið hráefni til framleiðslu á sellulósaeter. Eingöngu kynntur erlendur sérbúnaður og tækni fyrir sérstaka sellulósaframleiðslu, samþykkir lághita lág-alkalí matreiðslu, græna samfellda bleikingu framleiðslutækni, fullkomlega sjálfvirk stjórn á framleiðsluferli, nákvæmni ferlistýringar hefur náð háþróaðri stigi sömu iðnaðar heima og erlendis . Að beiðni viðskiptavina hér heima og erlendis hefur fyrirtækið framkvæmt rannsóknir og þróunartilraunir á hárseigju bómullarmassa fyrir sellulósaeter og hafa sýnin hlotið góðar viðtökur af viðskiptavinum.

1. Tilraun

1.1 Hráefni

Kvoða með mikilli seigju fyrir sellulósaeter þarf að uppfylla kröfur um mikla hvítleika, mikla seigju og lítið ryk. Með hliðsjón af einkennum hárseigju bómullarkvoða fyrir sellulósaeter, var fyrst og fremst framkvæmt ströngt eftirlit með vali á hráefnum og bómullarlinters með miklum þroska, mikilli seigju, engin þríþráður og lítið bómullarfræ. innihald skrokks var valið sem hráefni. Samkvæmt ofangreindum bómullarlinters Samkvæmt kröfum ýmissa vísbendinga er það staðráðið í að nota bómullarlinters í Xinjiang sem hráefni til framleiðslu á hárseigju kvoða fyrir sellulósaeter. Gæðavísar Xinjiang kashmere eru: seigja≥2000 mL/g, þroska≥70%, brennisteinssýru óleysanlegt efni≤6,0%, öskuinnihald≤1,7%.

1.2 Hljóðfæri og lyf

Tilraunabúnaður: PL-100 rafmagns eldunarpottur (Chengyang Taisite Experimental Equipment Co., Ltd.), vatnsbað með stöðugu hitastigi hljóðfæra (Longkou Electric Furnace Factory), PHSJ 3F nákvæmni pH-mælir (Shanghai Yidian Scientific Instrument Co., Ltd.), Háræðaseigjamælir, WSB～2 hvítleikamælir (Jinan Sanquan Zhongshishi

Laboratory Instrument Co., Ltd.).

Tilraunalyf: NaOH, HCl, NaClO, H2O2, NaSiO3.

1.3 Ferlisleið

Bómullarlinters→basísk eldun→þvott→kvoða→bleiking (þar á meðal sýrumeðferð)→kvoðagerð→fullunnin vara→vísitöluprófun

1.4 Tilraunaefni

Eldunarferlið er byggt á raunverulegu framleiðsluferlinu, með því að nota blautt efni og basískar eldunaraðferðir. Einfaldlega hreinsaðu og fjarlægðu magn bómullarfóðranna, bættu útreiknuðu lútinu í samræmi við vökvahlutfallið og magn af basa sem notað er, blandaðu bómullarlintunum og lútinu að fullu, settu þau í eldunartank og eldaðu í samræmi við mismunandi eldunarhitastig og geymslutíma Elda það. Deigið eftir matreiðslu er þvegið, þeytt og bleikt til síðari notkunar.

Bleikunarferli: færibreytur eins og kvoðastyrkur og pH-gildi eru valdir beint í samræmi við raunverulegan getu búnaðarins og bleikingarvenjur og viðeigandi breytur eins og magn bleikiefnis eru ræddar með tilraunum.

Bleiking er skipt í þrjú stig: (1) Hefðbundin bleiking á forklórunarstigi, stilltu kvoðastyrkinn í 3%, bætið við sýru til að stjórna pH gildi kvoðans í 2,2-2,3, bætið ákveðnu magni af natríumhýpóklóríti til að bleikja kl. stofuhita í 40 mínútur. (2) Bleiking vetnisperoxíðs hluta, stilltu kvoðastyrkinn í 8%, bættu við natríumhýdroxíði til að basa slurry, bættu við vetnisperoxíði og framkvæmdu bleikingu við ákveðið hitastig (vetnisperoxíðbleikingarhlutinn bætir við ákveðnu magni af stöðugleika natríumsílíkati). Sérstakur bleikingarhitastig, vetnisperoxíðskammtur og bleikingartími var kannað með tilraunum. (3) Sýrumeðferðarhluti: stilltu kvoðastyrkinn í 6%, bættu við hjálpartækjum til að fjarlægja sýru og málmjóna til að meðhöndla sýru, ferlið í þessum hluta er framkvæmt í samræmi við hefðbundið sérstakt bómullarmassaframleiðsluferli fyrirtækisins og sértæka ferlið gerir það. þarf ekki að ræða frekar í tilraunaskyni.

Meðan á tilraunaferlinu stendur, stillir hvert stig bleikingar kvoðastyrkinn og pH, bætir við ákveðnu hlutfalli af bleikingarefninu, blandar deiginu og bleikingarefninu jafnt í pólýetýlenplastpoka og setur það í vatnsbað með stöðugu hitastigi fyrir stöðugt hitastig. aflitun í tiltekinn tíma. Bleikunarferlið Taktu miðlungs slurry út á 10 mínútna fresti, blandaðu og hnoðaðu það jafnt til að tryggja einsleitni bleikingar. Eftir hvert stig bleikingar er það þvegið með vatni og síðan er haldið áfram á næsta stig bleikingar.

1.5 Gruggagreining og greining

GB/T8940.2-2002 og GB/T7974-2002 voru notuð til undirbúnings og hvítleikamælinga á hvítleikasýnum úr slurry; GB/T1548-2004 var notað til að mæla seigju slurrys.

2. Niðurstöður og umræður

2.1 Markgreining

Í samræmi við þarfir viðskiptavina eru helstu tæknilegar vísbendingar um hár seigju kvoða fyrir sellulósa eter: hvítleiki≥85%, seigja≥1800 ml/g,α-sellulósa≥90%, öskuinnihald≤0,1%, járn≤12 mg /kg o.fl. Samkvæmt margra ára reynslu fyrirtækisins í framleiðslu á sérstökum bómullarmassa, með því að stjórna viðeigandi eldunaraðstæðum, þvotti og sýrumeðferðaraðstæðum í bleikingarferlinu,α-sellulósa, ösku, járninnihald og aðrar vísbendingar, það er auðvelt að uppfylla kröfur í raunverulegri framleiðslu. Þess vegna er hvítleiki og seigja tekin sem þungamiðjan í þessari tilraunaþróun.

2.2 Matreiðsluferli

Eldunarferlið er að eyðileggja aðalvegg trefjanna með natríumhýdroxíði undir ákveðnu eldunarhitastigi og þrýstingi, þannig að vatnsleysanleg og basaleysanleg ósellulósa óhreinindi, fita og vax í bómullarlinters eru leyst upp og innihaldiα-sellulósa eykst. . Vegna klofnings á stórsameindakeðjum sellulósa meðan á eldunarferlinu stendur minnkar fjölliðunarstigið og seigja minnkar. Ef eldunarstigið er of létt, verður kvoða ekki soðið vandlega, síðari bleikingin verður léleg og gæði vörunnar verða óstöðug; ef eldunarstigið er of þungt munu sameindakeðjur sellulósa affjölliða kröftuglega og seigja verður of lág. Þegar tekið er tillit til bleikiefnis og seigjuvísitölu gruggleysunnar er ákveðið að seigja slurrysins eftir suðu sé≥1900 mL/g, og hvítleikinn er≥55%.

Samkvæmt helstu þáttum sem hafa áhrif á eldunaráhrifin: magn basa sem notað er, eldunarhitastig og geymslutími, er hornrétt prófunaraðferð notuð til að gera tilraunir til að velja viðeigandi eldunarferlisaðstæður.

Samkvæmt afar lélegum gögnum úr hornréttum prófunarniðurstöðum eru áhrif þessara þriggja þátta á eldunaráhrifin sem hér segir: eldunarhitastig > alkalímagn > biðtími. Eldunarhitastig og magn basa hefur mikil áhrif á seigju og hvítleika bómullarmassa. Með aukningu á eldunarhitastigi og magni basa hefur hvítleiki tilhneigingu til að aukast, en seigja minnkar. Til framleiðslu á kvoða með mikilli seigju ætti að nota hóflega eldunaraðstæður eins mikið og mögulegt er á meðan tryggt er að það sé hvítt. Þess vegna, ásamt tilraunagögnum, er eldunarhitinn 115°C, og magn basa sem notað er er 9%. Áhrif biðtíma meðal þáttanna þriggja eru hlutfallslega veikari en hinna þáttanna tveggja. Þar sem þessi eldun notar eldunaraðferð með lágum basa og lághita, til að auka einsleitni eldunar og tryggja stöðugleika eldunarseigju, er tíminn valinn sem 70 mínútur. Þess vegna var samsetningin A2B2C3 staðráðin í að vera besta matreiðsluferlið fyrir háseigja kvoða. Við framleiðsluferlisaðstæður var hvítleiki lokadeigsins 55,3% og seigja var 1945 ml/g.

2.3 Bleikunarferli

2.3.1 Forklórunarferli

Í forklórunarhlutanum er mjög litlu magni af natríumhýpóklóríti bætt við bómullarmassann til að breyta ligníninu í bómullarmassanum í klórað lignín og leysa það upp. Eftir bleikingu á forklórunarstigi þarf að stjórna seigju gruggleysunnar þannig að≥1850 ml/g, og hvítleiki≥63%.

Magn natríumhýpóklóríts er aðalþátturinn sem hefur áhrif á bleikingaráhrifin í þessum kafla. Til að kanna viðeigandi magn af tiltæku klóri var einþáttaprófunaraðferðin notuð til að framkvæma 5 samhliða tilraunir á sama tíma. Með því að bæta mismiklu magni af natríumhýpóklóríti í grugglausnina, virka klórinn í gróðurlausninni. Klórinnihaldið var 0,01 g/L, 0,02 g/L, 0,03 g/L, 0,04 g/L, 0,05 g/L í sömu röð. Eftir bleikingu, seigju og BaiDu.

Af breytingum á hvítleika og seigju bómullarmassa með magni tiltæks klórs má sjá að með aukningu á tiltæku klóri eykst hvítleiki bómullarmassa smám saman og seigja minnkar smám saman. Þegar magn tiltæks klórs er 0,01g/L og 0,02g/L er hvítleiki bómullarkvoða≤63%; þegar magn tiltæks klórs er 0,05g/L er seigja bómullarmassa≤1850mL/g, sem uppfyllir ekki kröfur um forklórun. Kröfur um hluti bleikingarstýringar. Þegar magn tiltæks klórs er 0,03g/L og 0,04g/L, eru vísbendingar eftir bleikingu seigja 1885mL/g, hvítleiki 63,5% og seigja 1854mL/g, hvítleiki 64,8%. Skammtasviðið er í samræmi við kröfur bleikingarstýrivísanna í forklórunarhlutanum, þannig að það er bráðabirgðaákvörðun að tiltækur klórskammtur í þessum kafla sé 0,03-0,04g/L.

2.3.2 Rannsóknir á bleikingarferli vetnisperoxíðs

Vetnisperoxíðbleiking er mikilvægasta bleikingarstigið í bleikingarferlinu til að bæta hvítleikann. Eftir þetta stig er stig sýrumeðferðar framkvæmt til að ljúka bleikingarferlinu. Sýrumeðferðarstigið ásamt síðari pappírsgerðar- og mótunarþrepinu hefur engin áhrif á seigju deigsins og getur aukið hvítleikann um að minnsta kosti 2%. Þess vegna, í samræmi við kröfur um eftirlitsvísitölu fyrir endanlegt háseigja deigið, eru vísitölueftirlitskröfur vetnisperoxíðbleikingarstigsins ákvarðaðar sem seigja≥1800 ml/g og hvítleiki≥83%.

Helstu þættirnir sem hafa áhrif á bleikingu vetnisperoxíðs eru magn vetnisperoxíðs, bleikihitastig og bleikingartími. Til þess að ná fram hvítleika- og seigjukröfum fyrir seigfljótandi kvoða voru þrír þættir sem hafa áhrif á bleikingaráhrifin greindir með hornréttri prófunaraðferð til að ákvarða viðeigandi vetnisperoxíð bleikingarferlisbreytur.

Með öfgakenndum mismunagögnum hornrétta prófsins kemur í ljós að áhrif þessara þriggja þátta á bleikingaráhrifin eru: Bleikihitastig > vetnisperoxíðskammtur > bleikingartími. Bleikihitastig og magn vetnisperoxíðs eru helstu þættirnir sem hafa áhrif á bleikingaráhrifin. Með smám saman aukningu á gögnum tveggja þátta bleikingarhitans og magns vetnisperoxíðs eykst hvítleiki bómullarmassans smám saman og seigja minnkar smám saman. Miðað við framleiðslukostnað, búnaðargetu og vörugæði í heild, er vetnisperoxíð bleikingarhitastigið ákveðið að vera 80°C, og vetnisperoxíðskammturinn er 5%. Á sama tíma, samkvæmt niðurstöðum tilrauna, hefur bleikingartími vetnisperoxíðs lítil áhrif á bleikingaráhrifin og eins þrepa bleikingartími vetnisperoxíðs er valinn sem 80 mínútur.

Samkvæmt völdum bleikingarferli vetnisperoxíðs hefur rannsóknarstofan framkvæmt fjölda endurtekinna sannprófunartilrauna og tilraunaniðurstöður sýna að tilraunabreytur geta uppfyllt settar markmiðskröfur.

3. Niðurstaða

Samkvæmt kröfum viðskiptavinarins, með einþáttaprófun og hornréttri prófun, ásamt raunverulegri búnaðargetu fyrirtækisins og framleiðslukostnaði, eru framleiðsluferlisbreytur hárseigju kvoða fyrir sellulósaeter ákvörðuð sem hér segir: (1) Matreiðsluferli: notkun 9 % af basa, elda Hitinn er 115°C, og biðtíminn er 70 mínútur. (2) Bleikunarferli: í forklórunarhlutanum er skammtur tiltæks klórs til bleikingar 0,03-0,04 g/L; í vetnisperoxíðhlutanum er bleikingarhitinn 80°C, skammtur vetnisperoxíðs er 5% og bleikitíminn er 80 mínútur; Sýrumeðferðarhluti, samkvæmt hefðbundnu ferli fyrirtækisins.

Há seigja kvoða fyrirsellulósa eterer sérstakt bómullarkvoða með breiðri notkun og miklum virðisauka. Á grundvelli fjölda tilrauna þróaði fyrirtækið sjálfstætt framleiðsluferlið á hárseigju kvoða fyrir sellulósaeter. Sem stendur hefur hárseigja kvoða fyrir sellulósaeter orðið eitt af helstu framleiðsluafbrigðum Kima Chemical fyrirtækisins og vörugæði hafa verið einróma viðurkennd og lofuð af viðskiptavinum heima og erlendis.