חומר גלם לאתר תאית

תהליך הייצור של עיסת צמיגות גבוהה עבור אתר תאית נחקר. נדונו הגורמים העיקריים המשפיעים על בישול והלבנה בתהליך של ייצור עיסת צמיגות גבוהה. על פי דרישות הלקוח, באמצעות בדיקת גורם יחיד ושיטת בדיקה אורתוגונלית, בשילוב עם קיבולת הציוד בפועל של החברה, פרמטרי תהליך הייצור של צמיגות גבוההכותנה מעודנתמוֹך חוֹמֵר גֶלֶםעבור אתר תאית נחושים. באמצעות תהליך ייצור זה, הלובן של הצמיגות הגבוההמְזוּקָקעיסת כותנה המיוצרת עבור אתר תאית הוא≥85%, והצמיגות היא≥1800 מ"ל/גרם.

מילות מפתח: עיסת צמיגות גבוהה עבור אתר תאית; תהליך ייצור; בישול; הַלבָּנָה

תאית היא התרכובת הפולימר הטבעית הנפוצה והמתחדשת ביותר בטבע. יש לו מגוון רחב של מקורות, מחיר נמוך וידידותיות לסביבה. ניתן להשיג סדרה של נגזרות תאית באמצעות שינוי כימי. אתר תאית הוא תרכובת פולימר שבה המימן בקבוצת ההידרוקסיל ביחידת הגלוקוז התאית מוחלף בקבוצת פחמימנים. לאחר האתריפיקציה, תאית מסיס במים, בתמיסת אלקלית מדוללת ובממס אורגני, ובעלת תרמופלסטיות. סין היא היצרנית והצרכנית הגדולה בעולם של אתר תאית, עם קצב צמיחה שנתי ממוצע של יותר מ-20%. ישנם סוגים רבים של אתרי תאית עם ביצועים מצוינים, והם נמצאים בשימוש נרחב בתעשיות בנייה, מלט, נפט, מזון, טקסטיל, חומרי ניקוי, צבע, רפואה, ייצור נייר ורכיבים אלקטרוניים ותעשיות אחרות.

עם ההתפתחות המהירה של תחום הנגזרות כמו אתר תאית, עולה גם הביקוש לחומרי גלם לייצורו. חומרי הגלם העיקריים לייצור אתר תאית הם עיסת כותנה, עיסת עץ, עיסת במבוק ועוד. ביניהם, כותנה היא המוצר הטבעי בעל תכולת התאית הגבוהה ביותר בטבע, וארצי היא מדינה גדולה לייצור כותנה, ולכן עיסת כותנה היא חומר גלם אידיאלי לייצור אתר תאית. הציג באופן בלעדי ציוד וטכנולוגיה זרים מיוחדים לייצור תאית מיוחד, מאמצת בישול בטמפרטורה נמוכה אלקלית נמוכה, טכנולוגיית ייצור הלבנה רציפה ירוקה, שליטה אוטומטית לחלוטין בתהליך הייצור, דיוק בקרת התהליך הגיע לרמה המתקדמת של אותה תעשייה בבית ומחוצה לה. . לבקשת לקוחות מבית ומחוץ, ביצעה החברה ניסויי מחקר ופיתוח על עיסת כותנה בעלת צמיגות גבוהה עבור אתר תאית והדגימות התקבלו היטב בקרב הלקוחות.

1. ניסוי

1.1 חומרי גלם

עיסת צמיגות גבוהה עבור אתר תאית צריכה לעמוד בדרישות של לובן גבוה, צמיגות גבוהה ואבק נמוך. לאור המאפיינים של עיסת כותנה בעלת צמיגות גבוהה עבור אתר תאית, קודם כל בוצעה בקרה קפדנית על בחירת חומרי הגלם, וכותנה כותנה עם בגרות גבוהה, צמיגות גבוהה, ללא תלת נימה וזרע כותנה נמוך. תכולת הספינה נבחרה כחומרי גלם. על פי רצועות הכותנה לעיל על פי הדרישות של אינדיקטורים שונים, נקבע להשתמש בכותנה ב-Xinjiang כחומר גלם לייצור עיסת צמיגות גבוהה עבור אתר תאית. מדדי האיכות של קשמיר שינג'יאנג הם: צמיגות≥2000 מ"ל/ג', בשלות≥70%, חומר בלתי מסיס בחומצה גופרתית≤6.0%, תכולת אפר≤1.7%.

1.2 מכשירים ותרופות

ציוד נסיוני: סיר בישול חשמלי PL-100 (Chengyang Taisite Experimental Equipment Co., Ltd.), אמבט מים בטמפרטורה קבועה (Longkou Electric Furnace Factory), מד pH מדויק PHSJ 3F (Shanghai Yidian Scientific Instrument Co., Ltd.), מד צמיג נימי, WSB～2 מטר לובן (Jinan Sanquan Zhongshishi

Laboratory Instrument Co., Ltd.).

תרופות ניסיוניות: NaOH, HCl, NaClO, H2O2, NaSiO3.

1.3 מסלול תהליך

חוטי כותנה→בישול אלקלי→כְּבָסִים→מְעִיכָה→הלבנה (כולל טיפול בחומצה)→ייצור עיסת→מוצר מוגמר→בדיקת אינדקס

1.4 תוכן ניסיוני

תהליך הבישול מבוסס על תהליך הייצור בפועל, תוך שימוש בהכנת חומר רטוב ושיטות בישול אלקליין. כל שעליך לעשות הוא לנקות ולהסיר את רצועות הכותנה הכמותיות, להוסיף את הפחזון המחושב לפי יחס הנוזלים וכמות האלקליות בשימוש, לערבב היטב את רצועות הכותנה והלבין, להכניס למיכל בישול ולבשל לפי טמפרטורות בישול וזמני החזקה שונים. מבשלים אותו. העיסה לאחר הבישול נשטפת, מוקצפת ומלבינה לשימוש מאוחר יותר.

תהליך הלבנה: פרמטרים כמו ריכוז עיסת וערך pH נבחרים ישירות בהתאם לקיבולת בפועל של הציוד ושגרות ההלבנה, ודנים בפרמטרים רלוונטיים כגון כמות חומר ההלבנה באמצעות ניסויים.

ההלבנה מתחלקת לשלושה שלבים: (1) הלבנה קונבנציונלית בשלב טרום-הכלור, התאם את ריכוז העיסה ל-3%, הוסף חומצה לשליטה על ערך ה-pH של העיסה ל-2.2-2.3, הוסף כמות מסוימת של נתרן היפוכלוריט להלבנה בשעה טמפרטורת החדר למשך 40 דקות. (2) הלבנת סעיף מי חמצן, התאם את ריכוז העיסה ל-8%, הוסף נתרן הידרוקסיד להלבנת תרחיץ, הוסף מי חמצן ובצע הלבנה בטמפרטורה מסוימת (קטע הלבנת מי חמצן מוסיף כמות מסוימת של סיליקט נתרן מייצב). טמפרטורת ההלבנה הספציפית, מינון מי חמצן וזמן ההלבנה נחקרו באמצעות ניסויים. (3) סעיף טיפול בחומצה: התאמת ריכוז העיסה ל-6%, הוספת עזרים להסרת יונים של חומצה ומתכת לטיפול בחומצה, התהליך של סעיף זה מתבצע על פי תהליך ייצור עיסת הכותנה המיוחד של החברה, והתהליך הספציפי עושה זאת. אין צורך לדון בניסוי נוסף.

במהלך תהליך הניסוי, כל שלב של הלבנה מתאים את ריכוז העיסה ואת ה-pH, מוסיף חלק מסוים של מגיב הלבנה, מערבב את העיסה ומגיב ההלבנה באופן שווה בשקית פלסטיק אטומה מפוליאתילן, ומכניס אותו לאמבט מים בטמפרטורה קבועה לטמפרטורה קבועה. הלבנה למשך זמן מוגדר. תהליך ההלבנה הוצא את התמיסה הבינונית כל 10 דקות, ערבב וללוש אותה באופן שווה כדי להבטיח את אחידות ההלבנה. לאחר כל שלב של הלבנה, הוא נשטף במים, ולאחר מכן ממשיך לשלב הבא של הלבנה.

1.5 ניתוח וגילוי תרחיץ

GB/T8940.2-2002 ו-GB/T7974-2002 שימשו להכנה ולמדידת הלובן של דגימות לובן תמיסה בהתאמה; GB/T1548-2004 שימש למדידת צמיגות תפוחים.

2. תוצאות ודיון

2.1 ניתוח יעדים

על פי צרכי הלקוחות, האינדיקטורים הטכניים העיקריים של עיסת צמיגות גבוהה עבור אתר תאית הם: לובן≥85%, צמיגות≥1800 מ"ל/גרם,α-תָאִית≥90%, תכולת אפר≤0.1%, ברזל≤12 מ"ג/ק"ג וכדומה. על פי ניסיון רב השנים של החברה בייצור עיסת כותנה מיוחדת, ע"י שליטה בתנאי הבישול המתאימים, תנאי הכביסה והטיפול בחומצה בתהליך ההלבנה,α-תאית, אפר, תכולת ברזל ואינדיקטורים אחרים, קל לעמוד בדרישות בייצור בפועל. לכן, הלובן והצמיגות נתפסים כמוקד של פיתוח ניסיוני זה.

2.2 תהליך בישול

תהליך הבישול הוא להרוס את הדופן הראשונית של הסיב בעזרת נתרן הידרוקסיד תחת טמפרטורת בישול ולחץ מסוימים, כך שהזיהומים הלא-צלולוזים המסיסים במים ומסיסים אלקליים, השומן והשעווה בבלוני הכותנה יומסו, וה תוכן שלα-תלולוז גדל. . עקב ביקוע שרשראות מקרו-מולקולריות של תאית בתהליך הבישול, מידת הפילמור מופחתת והצמיגות מופחתת. אם מידת הבישול קלה מדי, העיסה לא תתבשל ביסודיות, ההלבנה שלאחר מכן תהיה גרועה ואיכות המוצר תהיה לא יציבה; אם מידת הבישול כבדה מדי, השרשראות המולקולריות של התאית יתפרקו בצורה אלימה והצמיגות תהיה נמוכה מדי. בהתחשב באופן מקיף בדרישות ההלבנה ואינדקס הצמיגות של התרחיץ, נקבע כי הצמיגות של התרחיץ לאחר הבישול היא≥1900 מ"ל/גרם, והלובן הוא≥55%.

על פי הגורמים העיקריים המשפיעים על אפקט הבישול: כמות האלקליות בשימוש, טמפרטורת הבישול וזמן ההחזקה, שיטת הבדיקה האורתוגונלית משמשת לביצוע ניסויים לבחירת תנאי תהליך הבישול המתאימים.

על פי הנתונים הדלים ביותר של תוצאות הבדיקה האורתוגונלית, ההשפעה של שלושת הגורמים על אפקט הבישול היא כדלקמן: טמפרטורת בישול > כמות אלקליות > זמן החזקה. לטמפרטורת הבישול ולכמות האלקליות יש השפעה רבה על הצמיגות והלובן של עיסת הכותנה. עם עליית טמפרטורת הבישול וכמות האלקליות, הלובן נוטה לעלות, אך הצמיגות נוטה לרדת. לייצור עיסת צמיגות גבוהה, יש לאמץ תנאי בישול מתונים ככל האפשר תוך הקפדה על לובן. לכן, בשילוב עם הנתונים הניסיוניים, טמפרטורת הבישול היא 115°C, וכמות האלקלי בשימוש היא 9%. השפעת זמן ההחזקה בין שלושת הגורמים חלשה יחסית מזו של שני הגורמים האחרים. מכיוון שבישול זה נוקט בשיטת בישול נמוכה אלקלית ובטמפרטורה נמוכה, על מנת להגביר את אחידות הבישול ולהבטיח את יציבות צמיגות הבישול, זמן ההחזקה נבחר כ-70 דקות. לכן, השילוב A2B2C3 נקבע כתהליך הבישול הטוב ביותר לעיסה בעלת צמיגות גבוהה. בתנאי תהליך הייצור, הלובן של העיסה הסופית הייתה 55.3%, והצמיגות הייתה 1945 מ"ל/גרם.

2.3 תהליך הלבנה

2.3.1 תהליך טרום הכלור

בסעיף טרום-הכלור, מוסיפים לעיסת הכותנה כמות קטנה מאוד של נתרן היפוכלוריט כדי להמיר את הליגנין בעיסת הכותנה לליגנין מוכלר ולהיות מומס. לאחר ההלבנה בשלב הטרום-הכלור, יש לשלוט על צמיגות התרחיץ כך שתהיה≥1850 מ"ל/ג' והלובן≥63%.

כמות הנתרן היפוכלוריט היא הגורם העיקרי המשפיע על אפקט ההלבנה בסעיף זה. על מנת לחקור את הכמות המתאימה של כלור זמין, נעשה שימוש בשיטת הבדיקה של גורם יחיד לביצוע 5 ניסויים מקבילים בו זמנית. על ידי הוספת כמויות שונות של נתרן היפוכלוריט בתמיסה, הכלור היעיל בתמיסה. תכולת הכלור הייתה 0.01 גרם/ליטר, 0.02 גרם/ליטר, 0.03 גרם/ליטר, 0.04 גרם/ליטר, 0.05 גרם/ליטר בהתאמה. לאחר ההלבנה, הצמיגות ו- BaiDu.

משינויי הלובן והצמיגות של עיסת הכותנה עם כמות הכלור הזמין, ניתן למצוא שעם העלייה של הכלור הזמין, הלובן של עיסת הכותנה עולה בהדרגה, והצמיגות יורדת בהדרגה. כאשר כמות הכלור הזמין היא 0.01 גרם/ליטר ו-0.02 גרם/ליטר, הלובן של עיסת הכותנה היא≤63%; כאשר כמות הכלור הזמין היא 0.05 גרם/ליטר, הצמיגות של עיסת הכותנה היא≤1850mL/g, אשר אינו עומד בדרישות טרום הכלור. דרישות מחוון בקרת הלבנת פלח. כאשר כמות הכלור הזמין היא 0.03g/L ו-0.04g/L, האינדיקטורים לאחר ההלבנה הם צמיגות 1885mL/g, לובן 63.5% וצמיגות 1854mL/g, לובן 64.8%. טווח המינון עולה בקנה אחד עם הדרישות של מדדי בקרת ההלבנה בסעיף טרום-הכלרה, ולכן נקבע מראש שמינון הכלור הזמין בסעיף זה הוא 0.03-0.04g/L.

2.3.2 מחקר תהליך הלבנה בשלב מי חמצן

הלבנת מי חמצן היא שלב ההלבנה החשוב ביותר בתהליך ההלבנה לשיפור הלובן. לאחר שלב זה מתבצע שלב של טיפול בחומצה להשלמת תהליך ההלבנה. לשלב הטיפול בחומצה בתוספת שלב ייצור ויצירת הנייר שלאחר מכן אין השפעה על צמיגות העיסה, והוא יכול להגביר את הלובן ב-2% לפחות. לכן, בהתאם לדרישות אינדקס הבקרה של העיסה הסופית בעלת צמיגות גבוהה, דרישות בקרת האינדקס של שלב הלבנת מי חמצן נקבעות כצמיגות≥1800 מ"ל/גרם ולובן≥83%.

הגורמים העיקריים המשפיעים על הלבנת מי חמצן הם כמות מי חמצן, טמפרטורת ההלבנה וזמן ההלבנה. על מנת להשיג את דרישות הלובן והצמיגות של עיסת צמיגה גבוהה, שלושת הגורמים המשפיעים על אפקט ההלבנה נותחו בשיטת בדיקה אורתוגונלית כדי לקבוע את הפרמטרים המתאימים של תהליך הלבנת מי חמצן.

דרך נתוני ההפרש הקיצונים של הבדיקה האורתוגונלית, נמצא שהשפעת שלושת הגורמים על אפקט ההלבנה היא: טמפרטורת ההלבנה > מינון מי חמצן > זמן ההלבנה. טמפרטורת ההלבנה וכמות המי חמצן הם הגורמים העיקריים המשפיעים על אפקט ההלבנה. עם עלייה הדרגתית של הנתונים של שני הגורמים של טמפרטורת ההלבנה וכמות מי חמצן, הלובן של עיסת הכותנה עולה בהדרגה, והצמיגות יורדת בהדרגה. בהתחשב בעלות הייצור, קיבולת הציוד ואיכות המוצר באופן מקיף, טמפרטורת הלבנת מי חמצן נקבעת ל-80°C, ומינון מי חמצן הוא 5%. יחד עם זאת, על פי תוצאות הניסוי, לזמן ההלבנה של מי חמצן יש השפעה מועטה על אפקט ההלבנה, וזמן ההלבנה החד-שלבי של מי חמצן נבחר כ-80 דקות.

על פי תהליך ההלבנה שנבחר בשלב מי חמצן, המעבדה ביצעה מספר רב של ניסויי אימות חוזרים, ותוצאות הניסוי מראות שהפרמטרים הניסויים יכולים לעמוד בדרישות היעד שנקבעו.

3. מסקנה

על פי דרישות הלקוח, באמצעות בדיקת גורם יחיד ובדיקה אורתוגונלית, בשילוב עם קיבולת הציוד בפועל ועלות הייצור של החברה, נקבעים פרמטרי תהליך הייצור של עיסת צמיגות גבוהה עבור אתר תאית באופן הבא: (1) תהליך בישול: שימוש 9 % של אלקלי, לבשל הטמפרטורה היא 115°C, וזמן ההחזקה הוא 70 דקות. (2) תהליך הלבנה: בסעיף טרום-הכלרה, מינון הכלור הזמין להלבנה הוא 0.03-0.04 גרם/ליטר; בקטע מי חמצן, טמפרטורת ההלבנה היא 80°C, המינון של מי חמצן הוא 5%, וזמן ההלבנה הוא 80 דקות; סעיף טיפול בחומצה, לפי התהליך המקובל של החברה.

עיסת צמיגות גבוהה עבוראתר תאיתהיא עיסת כותנה מיוחדת בעלת מריחה רחבה וערך מוסף גבוה. על בסיס מספר רב של ניסויים, החברה פיתחה באופן עצמאי את תהליך הייצור של עיסת צמיגות גבוהה עבור אתר תאית. כיום, עיסת צמיגות גבוהה לאתר תאית הפכה לאחד מזני הייצור העיקריים של חברת Kima Chemical, ואיכות המוצר זכתה להכרה ושבחים פה אחד על ידי לקוחות בארץ ובחו"ל.