Целлюлоза эфири үчүн чийки зат

Целлюлоза эфири үчүн жогорку илешкектүү целлюлозаны өндүрүү процесси изилденген. Жогорку илешкектүү целлюлозаны өндүрүү процессинде бышыруу жана агартуу процессине таасир этүүчү негизги факторлор талкууланды. Кардардын талаптарына ылайык, бир фактордук тест жана ортогоналдык сыноо ыкмасы аркылуу, компаниянын иш жүзүндөгү жабдууларынын кубаттуулугу менен бирге, жогорку илешкектүүлүктүн өндүрүш процессинин параметрлеритазаланган пахтацеллюлоза чийки затцеллюлоза эфири үчүн аныкталат. Бул өндүрүш процессин колдонуп, жогорку илешкектүүлүктүн актазаланганцеллюлоза эфири үчүн өндүрүлгөн пахта массасы болуп саналат≥85% жана илешкектүүлүгү≥1800 мл/г.

Негизги сөздөр: целлюлоза эфири үчүн жогорку илешкектүү пульпа; өндүрүш процесси; тамак жасоо; агартуу

Целлюлоза жаратылыштагы эң көп жана жаңылануучу табигый полимердик кошулма. Бул булактардын кеңири спектри, арзан баасы жана экологиялык тазалыгы бар. Целлюлозанын туундуларынын сериясын химиялык модификациялоо жолу менен алууга болот. Целлюлоза эфири - бул целлюлоза глюкоза бирдигиндеги гидроксил тобундагы суутек углеводород тобу менен алмаштырылган полимердик бирикме. Этерификациялангандан кийин целлюлоза сууда, суюлтулган щелоч эритмесинде жана органикалык эриткичте эрийт жана термопластикага ээ. Кытай целлюлоза эфиринин дүйнөдөгү эң ири өндүрүүчүсү жана керектөөчүсү болуп саналат, анын орточо жылдык өсүү темпи 20%дан ашат. Мыкты аткарууга ээ болгон целлюлоза эфирлеринин көптөгөн түрлөрү бар жана алар курулуш, цемент, мунай, тамак-аш, текстиль, жуучу каражат, боёк, медицина, кагаз жасоо жана электрондук компоненттер жана башка тармактарда кеңири колдонулат.

Целлюлоза эфири сыяктуу туундулардын тармагынын тез өнүгүшү менен аны өндүрүү үчүн сырьего болгон суроо-талап да өсүүдө. Целлюлоза эфирин өндүрүү үчүн негизги сырье болуп пахта целлюлозасы, жыгач целлюлозасы, бамбук целлюлозасы ж. целлюлоза эфирин өндүрүү үчүн идеалдуу сырьё. Өзгөчө целлюлоза өндүрүү үчүн чет элдик атайын жабдууларды жана технологияны киргизген, төмөн температурадагы аз щелочтуу бышыруу, жашыл үзгүлтүксүз агартуучу өндүрүш технологиясы, өндүрүш процессин толук автоматтык түрдө башкаруу, процессти башкаруу тактыгы ошол эле тармактын өнүккөн деңгээлине жетти үйдө жана чет өлкөлөрдө . Үйдө жана чет өлкөлөрдө кардарлардын суроо-талабы боюнча, компания целлюлоза эфири үчүн жогорку илешкектүү пахта целлюлозасы боюнча илимий-изилдөө жана өнүктүрүү эксперименттерин жүргүзгөн жана үлгүлөр кардарлар тарабынан жакшы кабыл алынган.

1. Эксперимент

1.1 Чийки заттар

Целлюлоза эфири үчүн жогорку илешкектүү пульпа жогорку актуулук, жогорку илешкектүүлүк жана аз чаңдуулуктун талаптарына жооп бериши керек. Целлюлоза эфири үчүн жогорку илешкектүү пахта целлюлозасынын өзгөчөлүгүн эске алуу менен биринчи кезекте сырьёлорду жана пахта линтерлерин бышып жетилген, жогорку илешкектүү, үч жипсиз, аз пахта үрөнүн тандоого катуу көзөмөл жүргүзүлдү. чийки зат катары корпустун курамы тандалып алынган. Жогорудагы пахта линтерлери боюнча Ар турдуу керсеткучтердун талабы боюнча Целлюлоза эфири учун жогорку илешкек-туу целлюлозаны алуу учун сырьё катары Синьцзянда пахта линтерлерин пайдалануу белгиленген. Синьцзян кашемиринин сапаттык көрсөткүчтөрү болуп төмөнкүлөр саналат: илешкектүүлүк≥2000 мл/г, жетилүү≥70%, күкүрт кислотасы эрибеген зат≤6,0%, күлдүү≤1,7%.

1.2 Приборлор жана дары-дармектер

Эксперименттик жабдуулар: PL-100 электр бышыруучу казан (Chengyang Taisite Experimental Equipment Co., Ltd.), аспаптын туруктуу температурадагы суу мончосу (Лонгкоу электр меши фабрикасы), PHSJ 3F тактык рН метри (Shanghai Yidian Scientific Instrument Co., Ltd.), Капиллярдык вискозиметр, WSB～2 ак өлчөгүч (Джинан Санкюан Чжуншиши

Laboratory Instrument Co., Ltd.).

Эксперименттик препараттар: NaOH, HCl, NaClO, H2O2, NaSiO3.

1.3 Процесстин маршруту

Пахта линтерлери→шакар тамак→жуу→пульпинг→агартуу (анын ичинде кислота менен дарылоо)→целлюлоза жасоо→даяр продукт→индекс тестирлөө

1.4 Эксперименталдык мазмун

Бышыруу процесси нымдуу материалды даярдоо жана щелочтуу бышыруу ыкмаларын колдонуу менен иш жүзүндөгү өндүрүш процессине негизделген. Жөн эле тазалап, сандык пахта линияларын алып салыңыз, суюктуктун катышына жана колдонулган щелочтун көлөмүнө жараша эсептелген лайны кошуңуз, пахта линияларын жана сілтүнү толук аралаштырыңыз, аларды бышыруу резервуарына салыңыз жана ар кандай бышыруу температураларына жана кармоо убакыттарына ылайык бышырыңыз Бышыруу. Бышкандан кийин целлюлоза жуулат, сабалат жана кийинчерээк колдонуу үчүн агартылат.

Ағартуу процесси: целлюлозанын концентрациясы жана рН мааниси сыяктуу параметрлер түздөн-түз жабдуулардын иш жүзүндөгү кубаттуулугуна жана агартуу процедураларына ылайык тандалып алынат жана агартуучу агенттин өлчөмү сыяктуу тиешелүү параметрлер эксперименттер аркылуу талкууланат.

Ағартуу үч этапка бөлүнөт: (1) Адаттагы хлордоо стадиясында агартуу, целлюлозанын концентрациясын 3% га чейин жөнгө салуу, целлюлозанын рН баасын 2,2-2,3 чейин көзөмөлдөө үчүн кислота кошуу, агартуу үчүн белгилүү бир өлчөмдө натрий гипохлоритин кошуу. бөлмө температурасында 40 мүнөт. (2) Суутек перекиси бөлүгүн агартыңыз, целлюлозанын концентрациясын 8% кылып тууралаңыз, суспензияны щелочтуу кылуу үчүн натрий гидроксидин кошуп, суутектин пероксидин кошуп, белгилүү бир температурада агартууну жүргүзүңүз (суутектин пероксидинин агартуу бөлүмү белгилүү бир өлчөмдө стабилизатор натрий силикатын кошот). Белгилүү агартуунун температурасы, суутек пероксидинин дозасы жана агартуу убактысы эксперименттер аркылуу изилденген. (3) Кислота менен тазалоо бөлүмү: целлюлозанын концентрациясын 6% га чейин жөнгө салыңыз, кислота менен дарылоо үчүн кислотаны жана металл иондорун жок кылуучу каражаттарды кошуңуз, бул бөлүмдүн процесси компаниянын кадимки атайын пахта целлюлозасын өндүрүү процессине ылайык жүзөгө ашырылат жана конкреттүү процесс мындан ары эксперименталдык талкуулоонун кереги жок.

Эксперимент процессинин жүрүшүндө агартуунун ар бир этабы целлюлозанын концентрациясын жана рНды тууралайт, агартуучу реагенттин белгилүү бир бөлүгүн кошот, целлюлозаны жана агартуучу реагентти полиэтилен капталган пакетке бирдей аралаштырат жана аны туруктуу температура үчүн туруктуу температурадагы суу ваннасына салат. белгилүү бир убакытка агартуу. Ағартуу процесси Ар бир 10 мүнөт сайын орто шламды алып чыгып, аралаштырып, агартуунун бирдейлигин камсыз кылуу үчүн бир калыпта жууруп туруңуз. Ар бир баскычтан кийин агартуунун, ал суу менен жуулат, андан кийин агартуунун кийинки этабына өтөт.

1.5 Шламды анализдөө жана аныктоо

GB/T8940.2-2002 жана GB/T7974-2002 тиешелүүлүгүнө жараша суюктуктун актыгынын үлгүлөрүн даярдоо жана актыгын өлчөө үчүн колдонулган; GB/T1548-2004 шламдын илешкектүүлүгүн өлчөө үчүн колдонулган.

2. Жыйынтыктар жана талкуу

2.1 Максатты талдоо

Кардарлардын муктаждыктарына ылайык, целлюлоза эфири үчүн жогорку илешкектүү целлюлозанын негизги техникалык көрсөткүчтөрү болуп төмөнкүлөр саналат: актыгы≥85%, илешкектүүлүк≥1800 мл/г,α- целлюлоза≥90%, күл курамы≤0,1%, темир≤12 мг/кг ж.б. Компаниянын атайын пахта массасын өндүрүүдөгү көп жылдык тажрыйбасына ылайык, агартуу процессинде ылайыктуу бышыруу шарттарын, жууш жана кислота менен дарылоо шарттарын көзөмөлдөө менен,α-целлюлоза, күл, темир жана башка көрсөткүчтөр, бул иш жүзүндө өндүрүштө талаптарга жооп берүү үчүн жеңил болот. Ошондуктан, ак жана илешкектүүлүк бул эксперименталдык иштеп чыгуунун чордону катары кабыл алынат.

2.2 Бышыруу процесси

Бышыруу процесси белгилүү бир бышыруу температурасынын жана басымынын астында натрий гидроксиди менен булалардын биринчи дубалын жок кылуу болуп саналат, ошону менен пахта линтериндеги сууда эрүүчү жана щелочто эрүүчү целлюлоза аралашмалар, май жана мом эрийт, ал эми мазмунуα- целлюлоза көбөйөт. . Бышыруу процессинде целлюлозанын макромолекулярдык чынжырларынын үзүлүшүнөн полимерлөө даражасы төмөндөп, илешкектүүлүгү төмөндөйт. бышыруу даражасы өтө жеңил болсо, целлюлоза кылдат бышырылбайт, андан кийинки агартуу начар болот, ал эми продукциянын сапаты туруксуз болот; бышыруу даражасы өтө оор болсо, целлюлозанын молекулярдык чынжырлары катуу деполимеризацияланып, илешкектүүлүгү өтө төмөн болот. Шламдын агартуучулугун жана илешкектүүлүк индексинин талаптарын комплекстүү түрдө эске алуу менен, бышыруудан кийинки суспензиянын илешкектүүлүгү аныкталат.≥1900 мл/г, жана актыгы болуп саналат≥55%.

Бышыруу эффектине таасир этүүчү негизги факторлор боюнча: колдонулган щелочтун көлөмү, бышыруу температурасы жана кармоо убактысы, ортогоналдык сыноо ыкмасы бышыруу процессинин ылайыктуу шарттарын тандоо үчүн эксперименттерди жүргүзүү үчүн колдонулат.

Ортогоналдык тесттин натыйжаларынын өтө начар маалыматтарына ылайык, бышыруу эффектине үч фактордун таасири төмөнкүдөй: бышыруу температурасы > щелочтун көлөмү > кармоо убактысы. Бышыруу температурасы жана щелочтун өлчөмү пахта массасынын илешкектүүлүгүнө жана актыгына чоң таасирин тийгизет. Бышыруу температурасынын жана щелочтун көлөмүнүн жогорулашы менен актуулук жогорулайт, бирок илешкектүүлүк төмөндөйт. Жогорку илешкектүү целлюлозаны өндүрүү үчүн мүмкүн болушунча актуулукту камсыз кылуу менен орточо бышыруу шарттарын кабыл алуу керек. Ошондуктан, эксперименталдык маалыматтар менен айкалышта бышыруу температурасы 115 болуп саналат°С, ал эми колдонулган щелочтун көлөмү 9% түзөт. Үч фактордун арасында убакытты кармоонун таасири башка эки факторго караганда салыштырмалуу начарыраак. Бул бышыруу төмөнкү щелочтуу жана төмөнкү температурада бышыруу ыкмасын кабыл алгандыктан, бышыруу бир тектүүлүгүн жогорулатуу жана бышыруу илешкектүүлүгүнүн туруктуулугун камсыз кылуу максатында, кармоо убактысы 70 мүнөт катары тандалат. Ошондуктан, A2B2C3 айкалышы жогорку илешкектүүлүктөгү целлюлоза үчүн эң жакшы бышыруу процесси болуп аныкталган. Өндүрүш процессинин шарттарында акыркы массанын агы 55,3%, илешкектүүлүгү 1945 мл/г түздү.

2.3 агартуу процесси

2.3.1 Алдын ала хлордоо процесси

Алдын ала хлордоо бөлүмүндө пахта массасындагы лигнинди хлордуу лигнинге айландыруу жана эритүү үчүн пахта массасына өтө аз өлчөмдө натрий гипохлорити кошулат. Алдын ала хлорлоо стадиясында агартуудан кийин, шламдын илешкектүүлүгүн көзөмөлдөө керек.≥1850 мл/г жана актыгы≥63%.

Натрий гипохлоритинин өлчөмү бул бөлүмдө агартуучу эффектке таасир этүүчү негизги фактор болуп саналат. Колдо болгон хлордун тиешелүү көлөмүн изилдөө үчүн бир фактордук сыноо ыкмасы бир эле учурда 5 параллелдүү экспериментти жүргүзүү үчүн колдонулган. Натрий гипохлоритин ар кандай өлчөмдө кошуу менен, суспензиядагы эффективдүү хлор Хлордун мазмуну тиешелүүлүгүнө жараша 0,01 г/л, 0,02 г/л, 0,03 г/л, 0,04 г/л, 0,05 г/л болгон. агартуу кийин, илешкектүүлүгү жана BaiDu.

Колдо болгон хлордун өлчөмү менен пахта массасынын актыгынын жана илешкектүүлүгүнүн өзгөрүшүнөн, колдо болгон хлордун көбөйүшү менен пахта массасынын актыгы бара-бара жогорулап, илешкектүүлүгү бара-бара төмөндөй турганын көрүүгө болот. Колдо болгон хлордун көлөмү 0,01 г/л жана 0,02 г/л болгондо пахта массасынын актыгы≤63%; Колдогу хлордун көлөмү 0,05 г/л болгондо пахта массасынын илешкектүүлүгү≤1850мл/г, бул хлорлоо алдындагы талаптарга жооп бербейт. Сегментти агартууну көзөмөлдөө көрсөткүчүнө талаптар. Колдо болгон хлордун көлөмү 0,03г/л жана 0,04г/л болгондо агартуудан кийинки көрсөткүчтөр илешкектүүлүк 1885мл/г, актык 63,5% жана илешкектүүлүк 1854мл/г, актык 64,8% болуп саналат. Дозалоо диапазону алдын ала хлорлоо бөлүмүндөгү агартууну көзөмөлдөө индикаторлорунун талаптарына ылайык келет, ошондуктан бул бөлүмдө хлордун жеткиликтүү дозасы 0,03-0,04 г/л экени алдын ала аныкталган.

2.3.2 Суутек перекиси стадиясында агартуу процессин изилдөө

Суутек перекиси менен агартуу - агартууну жакшыртуу үчүн агартуу процессиндеги эң маанилүү агартуу баскычы. Бул этаптан кийин агартуу процессин аяктоо үчүн кислота менен дарылоонун этабы жүргүзүлөт. Кислота менен дарылоо баскычы плюс кийинки кагаз жасоо жана калыптандыруу этабы целлюлозанын илешкектүүлүгүнө эч кандай таасир этпейт жана агартууну жок дегенде 2% га жогорулата алат. Ошондуктан, акыркы жогорку илешкектүү пульпа контролдук индексинин талаптарына ылайык, суутек перекиси агартуу стадиясынын индекси контролдоо талаптары илешкектүүлүк болуп аныкталат.≥1800 мл/г жана ак≥83%.

Суутек пероксидинин агартылышына таасир этүүчү негизги факторлор болуп суутек пероксидинин көлөмү, агартуу температурасы жана агартуу убактысы саналат. Жогорку илешкектүү целлюлозанын актыгына жана илешкектүүлүгүнө карата талаптарга жетүү үчүн агартуучу эффектке таасир этүүчү үч фактор ортогоналдык сыноо ыкмасы менен анализденип, тиешелүү суутек перекиси агартуу процессинин параметрлерин аныктоого багытталган.

Ортогоналдык тесттин экстремалдык айырмачылык маалыматтары аркылуу агартуу эффектине үч фактордун таасири төмөнкүдөй экендиги аныкталды: агартуу температурасы > суутек перекиси дозасы > агартуу убактысы. агартуу температурасы жана суутек перекиси өлчөмү агартуучу эффектке таасир этүүчү негизги факторлор болуп саналат. агартуу температурасынын эки факторунун маалыматтарынын жана суутектин перекисинин көлөмүнүн акырындык менен көбөйүшү менен пахта массасынын агаруусу акырындык менен жогорулайт, ал эми илешкектүүлүгү акырындык менен төмөндөйт. Өндүрүштүн наркын, жабдуулардын кубаттуулугун жана продукциянын сапатын комплекстүү түрдө эске алуу менен суутектин перекиси менен агартуунун температурасы 80 градуска чейин аныкталат.°C, жана суутек перекиси дозасы 5% түзөт. Ошол эле учурда, эксперименталдык натыйжалар боюнча, суутек перекисинин агартуу убактысы агартуучу эффектке анчалык деле таасир этпейт, ал эми суутек пероксидинин бир баскычтуу агартуу убактысы 80 мүнөт деп тандалган.

Тандалган суутек перекиси этабын агартуу процессине ылайык, лаборатория көп сандагы кайталанган текшерүү эксперименттерин жүргүздү жана эксперименталдык натыйжалар эксперименталдык параметрлер коюлган максаттуу талаптарга жооп бере аларын көрсөтүп турат.

3. Корутунду

Кардардын талаптарына ылайык, бир фактордук сыноо жана ортогоналдык тест аркылуу, компаниянын иш жүзүндөгү жабдууларынын кубаттуулугу жана өндүрүштүк наркы менен бирге, целлюлоза эфири үчүн жогорку илешкектүү целлюлозанын өндүрүш процессинин параметрлери төмөнкүдөй аныкталат: (1) Бышыруу процесси: 9 колдонуу % щелоч, ашпоз Температура 115°C, жана кармоо убактысы 70 мүнөт. (2) агартуу процесси: хлорлоо алдындагы бөлүмдө агартуу үчүн жеткиликтүү хлордун дозасы 0,03-0,04 г/л; суутек перекиси бөлүмүндө, агартуу температурасы 80 болуп саналат°C, суутек перекиси дозасы 5%, ал эми агартуу убактысы 80 мүнөт; Компаниянын кадимки процессине ылайык кислота менен дарылоо бөлүмү.

үчүн жогорку илешкектүү целлюлозацеллюлоза эфирикенири колдонулуучу жана жогорку кошумча наркы менен өзгөчө пахта массасы болуп саналат. Көп сандаган эксперименттердин негизинде компания целлюлоза эфири үчүн жогорку илешкектүү целлюлозаны өндүрүү процессин өз алдынча иштеп чыккан. Азыркы учурда, целлюлоза эфири үчүн жогорку илешкектүү целлюлоза Kima Chemical компаниясынын негизги өндүрүш сортторунун бири болуп калды, жана продукт сапаты бир добуштан таанылган жана үйдө жана чет өлкөлөрдө кардарлар тарабынан мактоого алынган.