셀룰로오스에테르의 원료

셀룰로오스에테르용 고점도 펄프의 생산공정을 연구하였다. 고점도 펄프 생산과정에서 증해 및 표백에 영향을 미치는 주요 요인에 대해 논의하였다. 고객의 요구 사항에 따라 단일 요소 테스트 및 직교 테스트 방법을 통해 회사의 실제 장비 용량과 결합하여 고점도의 생산 공정 매개변수를 제공합니다.세련된 면화펄프 원료셀룰로오스 에테르용 결정됩니다. 이 생산공정을 이용하여 고점도의 백색도를세련된셀룰로오스 에테르를 위해 생산된 면 펄프는 다음과 같습니다.≥85%이고 점도는≥1800mL/g.

핵심 단어: 셀룰로오스 에테르용 고점도 펄프; 생산과정; 요리; 표백

셀룰로오스는 자연에서 가장 풍부하고 재생 가능한 천연 고분자 화합물입니다. 다양한 소스, 저렴한 가격, 환경 친화성을 갖추고 있습니다. 화학적 변형을 통해 일련의 셀룰로오스 유도체를 얻을 수 있습니다. 셀룰로오스 에테르는 셀룰로오스 포도당 단위의 수산기 그룹의 수소가 탄화수소 그룹으로 대체 된 고분자 화합물입니다. 에테르화 후 셀룰로오스는 물, 묽은 알칼리 용액, 유기용매에 용해되며 열가소성을 갖습니다. 중국은 세계 최대의 셀룰로오스 에테르 생산국이자 소비국으로, 연평균 성장률이 20% 이상입니다. 우수한 성능을 지닌 다양한 종류의 셀룰로오스 에테르가 있으며 건설, 시멘트, 석유, 식품, 섬유, 세제, 페인트, 의약, 제지 및 전자 부품 및 기타 산업 분야에서 널리 사용됩니다.

셀룰로오스 에테르와 같은 유도체 분야의 급속한 발전으로 인해 이를 생산하기 위한 원료에 대한 수요도 증가하고 있습니다. 셀룰로오스에테르 생산의 주요 원료는 면펄프, 목재펄프, 대나무펄프 등이 있다. 그 중 면은 자연계에서 셀룰로오스 함량이 가장 높은 천연산물이며, 우리나라는 면화 생산 대국이므로 면펄프는 셀룰로오스 에테르 생산에 이상적인 원료입니다. 특수 셀룰로오스 생산을 위해 외국 특수 장비 및 기술을 독점 도입하고 저온 저알칼리 조리, 녹색 연속 표백 생산 기술을 채택하고 생산 공정의 완전 자동 제어, 공정 제어 정확도가 국내외 동업계의 고급 수준에 도달했습니다. . 국내외 고객의 요청에 따라 셀룰로오스 에테르용 고점도 면 펄프에 대한 연구 개발 실험을 진행했으며 샘플은 고객에게 호평을 받았습니다.

1. 실험

1.1 원자재

셀룰로오스 에테르용 고점도 펄프는 고백도, 고점도, 저분진 요건을 충족해야 합니다. 셀룰로오스 에테르용 고점도 면 펄프의 특성을 고려하여 우선 원료 선정에 대한 엄격한 관리를 거쳐 고숙도, 고점도, 3필라멘트 없음, 저면 종자를 함유한 면 린터를 제조하였다. 선체 함량이 원료로 선택되었습니다. 위의 면 린터에 따르면 다양한 지표의 요구에 따라 신장 지역의 면 린터를 셀룰로오스 에테르용 고점도 펄프 생산의 원료로 사용하기로 결정되었습니다. 신장 캐시미어의 품질 지표는 다음과 같습니다.≥2000mL/g, 성숙도≥70%, 황산 불용성 물질≤6.0%, 회분 함량≤1.7%.

1.2 기구 및 의약품

실험 장비 : PL-100 전기 조리 냄비 (Chengyang Taisite Experimental Equipment Co., Ltd.), 기기 항온 수조 (Longkou Electric Furnace Factory), PHSJ 3F 정밀 pH 측정기 (Shanghai Yidian Scientific Instrument Co., Ltd.), 모세관 점도계, WSB～2 백색도 측정기 (Jinan Sanquan Zhongshishi

실험실 장비 유한 회사).

실험 약물: NaOH, HCl, NaClO, H2O2, NaSiO3.

1.3 공정 경로

면 린터→알칼리 조리→세탁→펄프화→표백(산처리 포함)→펄프 제조→완제품→인덱스 테스트

1.4 실험 내용

조리 과정은 실제 생산 공정을 바탕으로 습식 재료 준비 및 알칼리성 조리 방법을 사용합니다. 정량적인 면린터를 간단히 세척 및 제거한 후, 액비와 사용된 알칼리의 양에 따라 계산된 잿물을 추가하고, 면린터와 잿물을 완전히 혼합한 후 조리 탱크에 넣고 다양한 조리 온도 및 유지 시간에 따라 조리합니다. 요리해 보세요. 조리 후 펄프를 세척하고 두들겨서 나중에 사용하기 위해 표백합니다.

표백 공정: 장비의 실제 용량, 표백 루틴에 따라 펄프 농도, pH 값 등 매개 변수를 직접 선택하고 표백제 양 등 관련 매개 변수를 실험을 통해 논의합니다.

표백은 세 단계로 나뉩니다. (1) 기존의 염소화 전 단계 표백, 펄프 농도를 3%로 조정, 산을 첨가하여 펄프의 pH 값을 2.2-2.3으로 조절, 표백을 위해 일정량의 차아염소산나트륨을 추가합니다. 실온에서 40분간. (2) 과산화수소 부분 표백, 펄프 농도를 8%로 조정하고, 수산화나트륨을 첨가하여 슬러리를 알칼리화하고, 과산화수소를 첨가하고 특정 온도에서 표백을 수행합니다(과산화수소 표백 부분에는 일정량의 안정제 규산나트륨을 첨가합니다). 실험을 통해 구체적인 표백온도, 과산화수소 투입량, 표백시간을 조사하였다. (3) 산처리 구간: 펄프 농도를 6%로 조정하고, 산처리를 위한 산 및 금속이온 제거조제를 첨가하며, 이 구간의 공정은 회사의 기존 특수 면펄프 생산 공정에 따라 수행되며, 특정 공정은 더 이상 실험적으로 논의할 필요는 없다.

실험 과정 중 표백의 각 단계에서는 펄프 농도와 pH를 조정하고 일정 비율의 표백제를 첨가한 후 폴리에틸렌 플라스틱 밀봉백에 펄프와 표백제를 고르게 혼합한 후 항온 수조에 넣어 항온을 유지합니다. 특정 시간 동안 표백. 표백과정 10분 간격으로 중간 슬러리를 꺼내어 균일하게 혼합하고 반죽하여 표백의 균일성을 확보합니다. 각 탈색 단계가 끝나면 물로 세척한 후 다음 탈색 단계로 진행됩니다.

1.5 슬러리 분석 및 검출

GB/T8940.2-2002 및 GB/T7974-2002는 각각 슬러리 백색도 샘플의 제조 및 백색도 측정에 사용되었습니다. 슬러리 점도 측정에는 GB/T1548-2004를 사용했습니다.

2. 결과 및 논의

2.1 타겟 분석

고객의 요구에 따라 셀룰로오스 에테르용 고점도 펄프의 주요 기술 지표는 다음과 같습니다.≥85%, 점도≥1800mL/g,α-셀룰로오스≥90%, 회분 함량≤0.1%, 철≤12 mg/kg 등 당사의 다년간의 특수 면펄프 생산 경험에 따라 표백과정에서 적절한 조리조건, 세척 및 산처리 조건을 조절하여,α- 셀룰로오스, 회분, 철분 함량 및 기타 지표는 실제 생산 요구 사항을 충족하기 쉽습니다. 따라서 백색도와 점도가 이 실험 개발의 초점으로 간주됩니다.

2.2 조리 과정

조리과정은 일정한 조리온도와 압력하에서 수산화나트륨으로 섬유질의 1차벽을 파괴하여 면린터에 함유된 수용성 및 알칼리용성 비셀룰로오스 불순물, 지방, 왁스 등을 용해시키고, 내용α-셀룰로오스가 증가합니다. . 조리 과정에서 셀룰로오스 고분자 사슬이 절단되어 중합도가 감소하고 점도가 감소합니다. 조리 정도가 너무 가벼우면 과육이 완전히 익지 않아 후속 표백이 불량하고 제품 품질이 불안정해집니다. 조리 정도가 너무 무거우면 셀룰로오스 분자 사슬이 격렬하게 해중합되어 점도가 너무 낮아집니다. 슬러리의 표백성 및 점도지수 요건을 종합적으로 고려하여, 증해 후 슬러리의 점도는 다음과 같이 결정된다.≥1900 mL/g, 백색도는≥55%.

조리 효과에 영향을 미치는 주요 요인인 알칼리 사용량, 조리 온도, 유지 시간에 따라 직교 시험법을 사용하여 실험을 진행하여 적절한 조리 과정 조건을 선택합니다.

직교시험 결과의 매우 열악한 데이터에 따르면 조리 효과에 대한 세 가지 요소의 영향은 조리 온도 > 알칼리량 > 유지 시간의 순으로 나타났습니다. 조리 온도와 알칼리의 양은 면 펄프의 점도와 백색도에 큰 영향을 미칩니다. 조리온도가 증가하고 알칼리량이 증가할수록 백색도는 증가하는 경향이 있으나 점도는 감소하는 경향을 보인다. 고점도 펄프 생산을 위해서는 백색도를 확보하면서 가능한 한 적당한 조리조건을 채택해야 한다. 따라서 실험 데이터와 결합하여 조리 온도는 115입니다.°C, 알칼리 사용량은 9%이다. 세 가지 요인 중 유지시간의 효과는 다른 두 요인에 비해 상대적으로 약하다. 본 조리는 저알칼리, 저온 조리방식을 채택하고 있어 조리의 균일성을 높이고 조리점도의 안정성을 확보하기 위해 유지시간을 70분으로 선정하였다. 따라서 A2B2C3 조합이 고점도 펄프에 가장 적합한 증해 공정인 것으로 판단되었습니다. 생산 공정 조건에서 최종 펄프의 백색도는 55.3%, 점도는 1945 mL/g이었다.

2.3 표백 과정

2.3.1 사전 염소화 공정

예비염소화 구간에서는 면펄프에 미량의 차아염소산나트륨을 첨가하여 면펄프 내의 리그닌을 염소화리그닌으로 전환시켜 용해시키는 공정이다. 염소화 전 단계에서 표백 후 슬러리의 점도를 조절해야 합니다.≥1850 mL/g, 백색도≥63%.

이 부분에서는 차아염소산나트륨의 양이 표백 효과에 영향을 미치는 주요 요인입니다. 유효염소의 적정량을 탐색하기 위해 단일요인 검정법을 사용하여 5개의 병렬실험을 동시에 수행하였다. 슬러리에 차아염소산나트륨의 양을 다르게 첨가함으로써 슬러리의 유효 염소 염소 함량은 각각 0.01g/L, 0.02g/L, 0.03g/L, 0.04g/L, 0.05g/L였습니다. 표백 후 점도와 BaiDu.

유효염소량에 따른 면펄프의 백색도와 점도의 변화를 보면 유효염소량이 증가함에 따라 면펄프의 백색도는 점차 증가하고 점도는 점차 감소하는 것을 알 수 있다. 유효염소량이 0.01g/L, 0.02g/L일 때 면펄프의 백색도는≤63%; 유효염소량이 0.05g/L일 때 면펄프의 점도는≤1850mL/g으로 염소처리 전 요건을 충족하지 않습니다. 세그먼트 표백 제어 표시기 요구 사항. 유효염소량이 0.03g/L, 0.04g/L일 때 표백 후 지표는 점도 1885mL/g, 백색도 63.5%, 점도 1854mL/g, 백색도 64.8%이다. 투여량 범위는 염소 전처리 섹션의 표백 제어 지표 요구 사항과 일치하므로 이 섹션에서 사용 가능한 염소 투여량은 0.03-0.04g/L로 사전 결정됩니다.

2.3.2 과산화수소 단계 표백 공정 연구

과산화수소 표백은 백색도를 향상시키기 위한 표백공정 중 가장 중요한 표백단계이다. 이 단계 이후에는 산 처리 단계를 거쳐 표백 공정이 완성됩니다. 산 처리 단계와 후속 제지 및 성형 단계는 펄프의 점도에 영향을 미치지 않으며 백색도를 최소 2% 증가시킬 수 있습니다. 따라서 최종 고점도 펄프의 제어지수 요건에 따라 과산화수소 표백 단계의 지수 제어 요건을 점도로 결정한다.≥1800 mL/g 및 백색도≥83%.

과산화수소 표백에 영향을 미치는 주요 요인은 과산화수소의 양, 표백온도, 표백시간이다. 고점도 펄프의 백색도 및 점도 요건을 달성하기 위해 표백 효과에 영향을 미치는 세 가지 요소를 직교 테스트 방법으로 분석하여 적절한 과산화수소 표백 공정 매개변수를 결정했습니다.

직교시험의 극차 데이터를 통해 세 가지 요인이 표백 효과에 미치는 영향은 표백 온도 > 과산화수소 투입량 > 표백 시간임을 알 수 있다. 표백온도와 과산화수소의 첨가량이 표백효과에 영향을 미치는 주요 요인이다. 표백 온도와 과산화수소 함량의 두 요소에 대한 데이터가 점차 증가함에 따라 면 펄프의 백색도가 점차 증가하고 점도가 점차 감소합니다. 생산원가, 설비용량, 제품품질 등을 종합적으로 고려하여 과산화수소 표백온도를 80도로 결정합니다.°C, 과산화수소 복용량은 5%입니다. 동시에, 실험 결과에 따르면 과산화수소의 표백 시간은 표백 효과에 거의 영향을 미치지 않으며, 과산화수소의 단일 단계 표백 시간은 80분으로 선택됩니다.

선택된 과산화수소 단계 표백 공정에 따라 실험실에서는 수많은 반복 검증 실험을 수행했으며 실험 결과는 실험 매개 변수가 설정된 목표 요구 사항을 충족할 수 있음을 보여줍니다.

3. 결론

고객의 요구 사항에 따라 단일 요소 테스트 및 직교 테스트를 통해 회사의 실제 장비 용량 및 생산 비용을 결합하여 셀룰로오스 에테르용 고점도 펄프 생산 공정 매개변수를 다음과 같이 결정합니다. (1) 조리 공정: 사용 9 알칼리 %, 요리 온도는 115°C, 유지시간은 70분이다. (2) 표백 공정: 사전 염소화 섹션에서 표백에 사용 가능한 염소의 투여량은 0.03-0.04g/L입니다. 과산화수소 섹션에서 표백 온도는 80입니다.°C, 과산화수소의 복용량은 5%이고 표백 시간은 80분입니다. 회사의 기존 공정에 따른 산 처리 섹션.

고점도 펄프셀룰로오스 에테르용도가 넓고 부가가치가 높은 특수 면펄프입니다. 회사는 수많은 실험을 바탕으로 셀룰로오스 에테르용 고점도 펄프 생산 공정을 독자적으로 개발했습니다. 현재 셀룰로오스 에테르용 고점도 펄프는 Kima Chemical 회사의 주요 생산 품종 중 하나가 되었으며, 제품 품질은 국내외 고객으로부터 만장일치로 인정받고 칭찬을 받고 있습니다.