Žaliava celiuliozės eteriui

Ištirtas didelio klampumo celiuliozės eterio plaušienos gamybos procesas. Buvo aptarti pagrindiniai veiksniai, turintys įtakos kepimui ir balinimui didelio klampumo celiuliozės gamybos procese. Pagal kliento reikalavimus, naudojant vieno faktoriaus testą ir stačiakampį bandymo metodą, derinant su faktiniu įmonės įrangos pajėgumu, didelio klampumo gamybos proceso parametrairafinuota medvilnėminkštimas žaliavaceliuliozės eteriui yra pasiryžę. Naudojant šį gamybos procesą, baltumas yra didelis klampumasrafinuotasceliuliozės eteriui gaminama medvilnės masė yra≥85%, o klampumas yra≥1800 ml/g.

Pagrindiniai žodžiai: didelio klampumo masė celiuliozės eteriui; gamybos procesas; maisto gaminimas; balinimas

Celiuliozė yra labiausiai paplitęs ir atsinaujinantis natūralus polimerų junginys gamtoje. Jis turi platų šaltinių asortimentą, žemą kainą ir ekologiškumą. Chemiškai modifikuojant galima gauti keletą celiuliozės darinių. Celiuliozės eteris yra polimero junginys, kuriame celiuliozės gliukozės vieneto hidroksilo grupėje vandenilis yra pakeistas angliavandenilių grupe. Po eterinimo celiuliozė tirpsta vandenyje, atskiestame šarminiame tirpale ir organiniame tirpiklyje ir turi termoplastiškumą. Kinija yra didžiausia pasaulyje celiuliozės eterio gamintoja ir vartotoja, kurios vidutinis metinis augimo tempas yra daugiau nei 20%. Yra daugybė puikių eksploatacinių savybių turinčių celiuliozės eterių rūšių, jie plačiai naudojami statybų, cemento, naftos, maisto, tekstilės, ploviklių, dažų, medicinos, popieriaus gamybos ir elektroninių komponentų bei kitose pramonės šakose.

Sparčiai vystantis darinių, tokių kaip celiuliozės eteris, sričiai, didėja ir jo gamybai reikalingų žaliavų paklausa. Pagrindinės žaliavos celiuliozės eterio gamybai yra medvilnės masė, medienos masė, bambuko masė ir kt. Tarp jų medvilnė yra natūralus produktas, turintis didžiausią celiuliozės kiekį gamtoje, o mano šalis yra didelė medvilnės gamybos šalis, todėl medvilnės masė yra ideali žaliava celiuliozės eterio gamybai. Išskirtinai pristatyta užsienio speciali įranga ir technologija, skirta specialiai celiuliozės gamybai, naudojama žemos temperatūros virimo be šarmų, žalio nuolatinio balinimo gamybos technologija, visiškai automatinis gamybos proceso valdymas, proceso valdymo tikslumas pasiekė pažangųjį tos pačios pramonės lygį namuose ir užsienyje. . Klientų šalyje ir užsienyje pageidavimu įmonė atliko didelio klampumo medvilnės masės, skirtos celiuliozės eteriui, tyrimų ir plėtros eksperimentus, kurių pavyzdžiai buvo palankūs klientų.

1. Eksperimentuokite

1.1 Žaliavos

Didelio klampumo celiuliozės eteriui skirta masė turi atitikti didelio baltumo, didelio klampumo ir mažo dulkėtumo reikalavimus. Atsižvelgiant į didelio klampumo medvilnės masės, skirtos celiuliozės eteriui, ypatybes, visų pirma buvo vykdoma griežta žaliavų ir aukštos brandos, didelio klampumo, be trijų siūlų ir mažai medvilnės sėklų žaliavų parinkimo kontrolė. korpuso turinys buvo pasirinktas kaip žaliava. Pagal minėtus medvilnės įdėklus Atsižvelgiant į įvairių rodiklių reikalavimus, Sindziange nutarta naudoti medvilnės įdėklus kaip žaliavą didelio klampumo celiuliozės eteriui gaminti. Sindziango kašmyro kokybės rodikliai yra: klampumas≥2000 mL/g, branda≥70%, sieros rūgštyje netirpi medžiaga≤6,0%, pelenų kiekis≤1,7 proc.

1.2 Instrumentai ir vaistai

Eksperimentinė įranga: elektrinis virimo puodas PL-100 (Chengyang Taisite Experimental Equipment Co., Ltd.), prietaiso pastovios temperatūros vandens vonia (Longkou Electric Furnace Factory), PHSJ 3F tikslumo pH matuoklis (Shanghai Yidian Scientific Instrument Co., Ltd.), Kapiliarinis viskozimetras, WSB～2 baltumo matuoklis (Jinan Sanquan Zhongshishi

Laboratory Instrument Co., Ltd.).

Eksperimentiniai vaistai: NaOH, HCl, NaClO, H2O2, NaSiO3.

1.3 Proceso maršrutas

Medvilniniai audiniai→šarminis virimas→plovimas→minkštimas→balinimas (įskaitant apdorojimą rūgštimi)→plaušienos gamyba→gatavas produktas→indekso testavimas

1.4 Eksperimentinis turinys

Virimo procesas yra pagrįstas tikruoju gamybos procesu, naudojant drėgnų medžiagų paruošimo ir šarminio virimo metodus. Tiesiog nuvalykite ir pašalinkite kiekybinius medvilnės gabalėlius, įpilkite apskaičiuoto šarmo pagal skysčių santykį ir panaudoto šarmo kiekį, iki galo sumaišykite medvilnės gabalėlius ir šarmą, sudėkite į kepimo baką ir virkite pagal skirtingas kepimo temperatūras ir laikymo laiką. Išvirkite. Po virimo minkštimas nuplaunamas, plakamas ir balinamas, kad būtų galima naudoti vėliau.

Balinimo procesas: tokie parametrai kaip plaušienos koncentracija ir pH vertė yra tiesiogiai parenkami pagal faktinį įrangos pajėgumą ir balinimo procedūras, o svarbūs parametrai, tokie kaip baliklio kiekis, aptariami atliekant eksperimentus.

Balinimas skirstomas į tris etapus: (1) Įprastas balinimas prieš chloravimą, sureguliuokite plaušienos koncentraciją iki 3%, įpilkite rūgšties, kad masės pH vertė būtų 2,2–2,3, įpilkite tam tikrą kiekį natrio hipochlorito, kad balintumėte. kambario temperatūroje 40 minučių. (2) Vandenilio peroksido sekcijos balinimas, celiuliozės koncentraciją nustatykite iki 8%, įpilkite natrio hidroksido, kad suspensijos būtų šarminės, įpilkite vandenilio peroksido ir atlikite balinimą tam tikroje temperatūroje (vandenilio peroksido balinimo sekcija prideda tam tikrą kiekį stabilizatoriaus natrio silikato). Eksperimentais buvo tiriama specifinė balinimo temperatūra, vandenilio peroksido dozė ir balinimo laikas. (3) Apdorojimo rūgštimi sekcija: sureguliuokite plaušienos koncentraciją iki 6%, pridėkite rūgšties ir metalo jonų šalinimo pagalbinių medžiagų rūgštingumui apdoroti, šios sekcijos procesas atliekamas pagal įmonės įprastą specialų medvilnės plaušienos gamybos procesą, o konkretus procesas nereikia toliau eksperimentiškai aptarinėti.

Eksperimento metu kiekviename balinimo etape reguliuojama plaušienos koncentracija ir pH, pridedama tam tikra balinimo reagento dalis, minkštimas ir balinimo reagentas tolygiai sumaišomi polietileno plastikiniame sandariame maišelyje ir dedami į pastovios temperatūros vandens vonią, kad būtų pastovi temperatūra. balinimas tam tikrą laiką. Balinimo procesas Kas 10 minučių išimkite vidutinę srutą, sumaišykite ir tolygiai minkykite, kad balinimas būtų vienodas. Po kiekvieno balinimo etapo jis nuplaunamas vandeniu, o tada pereinama prie kito balinimo etapo.

1.5 Srutų analizė ir aptikimas

GB/T8940.2-2002 ir GB/T7974-2002 buvo naudojami atitinkamai srutų baltumo mėginių paruošimui ir baltumo matavimui; Srutų klampumui matuoti buvo naudojamas GB/T1548-2004.

2. Rezultatai ir diskusija

2.1 Tikslinė analizė

Pagal klientų poreikius pagrindiniai didelio klampumo masės celiuliozės eteriui techniniai rodikliai yra: baltumas≥85%, klampumas≥1800 ml/g,α- celiuliozė≥90%, pelenų kiekis≤0,1%, geležies≤12 mg /kg ir tt Pagal ilgametę įmonės patirtį gaminant specialią medvilnės minkštimą, kontroliuojant tinkamas gaminimo, plovimo ir apdorojimo rūgštimi sąlygas balinimo procese,α-celiuliozės, pelenų, geležies ir kitų rodiklių, nesunku atitikti reikalavimus faktinėje gamyboje. Todėl šios eksperimentinės plėtros tikslas yra baltumas ir klampumas.

2.2 Virimo procesas

Virimo procesas yra sunaikinti pirminę pluošto sienelę natrio hidroksidu, esant tam tikrai virimo temperatūrai ir slėgiui, kad ištirptų vandenyje ir šarmuose tirpios neceliuliozės priemaišos, riebalai ir vaškas medvilnės gabalėliuose ir turinysα- padaugėja celiuliozės. . Dėl celiuliozės makromolekulinių grandinių skilimo virimo metu sumažėja polimerizacijos laipsnis ir sumažėja klampumas. Jei kepimo laipsnis yra per lengvas, minkštimas nebus iškeptas iki galo, vėliau bus blogas balinimas, o produkto kokybė bus nestabili; jei virimo laipsnis per sunkus, celiuliozės molekulinės grandinės smarkiai depolimerizuosis ir klampumas bus per mažas. Visapusiškai įvertinus srutų balinimo ir klampumo indekso reikalavimus, nustatyta, kad srutų klampumas po virimo yra≥1900 ml/g, o baltumas yra≥55 proc.

Atsižvelgiant į pagrindinius veiksnius, turinčius įtakos gaminimo efektui: naudojamo šarmo kiekį, virimo temperatūrą ir laikymo laiką, atliekant eksperimentus, pasirenkant tinkamas gaminimo proceso sąlygas, atliekamas ortogonalinis bandymo metodas.

Remiantis itin prastais stačiakampio tyrimo rezultatų duomenimis, trijų veiksnių įtaka kepimo efektui yra tokia: virimo temperatūra > šarmo kiekis > laikymo laikas. Kepimo temperatūra ir šarmų kiekis turi didelę įtaką medvilnės masės klampumui ir baltumui. Didėjant virimo temperatūrai ir šarmų kiekiui, baltumas linkęs didėti, bet klampumas – mažėti. Gaminant didelio klampumo minkštimą, reikia laikytis kiek įmanoma vidutinių virimo sąlygų ir užtikrinti baltumą. Todėl kartu su eksperimentiniais duomenimis kepimo temperatūra yra 115 laipsnių°C, o naudojamas šarmo kiekis – 9 proc. Laikymo laiko poveikis tarp trijų veiksnių yra santykinai silpnesnis nei kitų dviejų veiksnių. Kadangi gaminant naudojamas mažai šarmų ir žemos temperatūros gaminimo būdas, siekiant padidinti gaminimo vienodumą ir užtikrinti gaminimo klampumo stabilumą, laikymo laikas pasirenkamas 70 minučių. Todėl buvo nuspręsta, kad derinys A2B2C3 yra geriausias didelio klampumo minkštimo virimo procesas. Gamybos proceso sąlygomis galutinės masės baltumas buvo 55,3%, o klampumas – 1945 ml/g.

2.3 Balinimo procesas

2.3.1 Pirminio chlorinimo procesas

Išankstinio chlorinimo skyriuje į medvilnės minkštimą pridedamas labai mažas natrio hipochlorito kiekis, kad medvilnės minkštime esantis ligninas paverstų chlorintu ligninu ir ištirptų. Po balinimo išankstinio chlorinimo etape reikia kontroliuoti srutų klampumą, kad būtų≥1850 ml/g, o baltumas≥63 proc.

Natrio hipochlorito kiekis yra pagrindinis veiksnys, turintis įtakos balinimo efektui šiame skyriuje. Norint ištirti tinkamą turimo chloro kiekį, vieno faktoriaus tyrimo metodas buvo naudojamas vienu metu atlikti 5 lygiagrečius eksperimentus. Į srutas įdėjus skirtingus natrio hipochlorito kiekius, efektyvus chloras srutose. Chloro kiekis buvo atitinkamai 0,01 g/l, 0,02 g/l, 0,03 g/l, 0,04 g/l, 0,05 g/l. Po balinimo klampumas ir BaiDu.

Iš medvilnės masės baltumo ir klampumo pokyčių su turimo chloro kiekiu galima pastebėti, kad didėjant turimo chloro kiekiui, medvilnės masės baltumas palaipsniui didėja, o klampumas palaipsniui mažėja. Kai turimo chloro kiekis yra 0,01 g/l ir 0,02 g/l, medvilnės masės baltumas yra≤63 %; kai turimo chloro kiekis yra 0,05 g/l, medvilnės masės klampumas yra≤1850mL/g, o tai neatitinka išankstinio chlorinimo reikalavimų. Segmentų balinimo kontrolinio indikatoriaus reikalavimai. Kai turimo chloro kiekis yra 0,03 g/l ir 0,04 g/l, rodikliai po balinimo yra klampumas 1885 mL/g, baltumas 63,5 % ir klampumas 1854 mL/g, baltumas 64,8 %. Dozavimo diapazonas atitinka balinimo kontrolinių indikatorių reikalavimus išankstinio chlorinimo skyriuje, todėl preliminariai nustatyta, kad šioje sekcijoje turima chloro dozė yra 0,03-0,04 g/l.

2.3.2 Vandenilio peroksido etapo balinimo proceso tyrimai

Vandenilio peroksido balinimas yra svarbiausias balinimo etapas balinimo procese, siekiant pagerinti baltumą. Po šio etapo atliekamas apdorojimas rūgštimi, kad būtų baigtas balinimo procesas. Apdorojimo rūgštimi etapas ir vėlesnis popieriaus gamybos ir formavimo etapas neturi įtakos plaušienos klampumui ir gali padidinti baltumą bent 2%. Todėl pagal galutinio didelio klampumo plaušienos kontrolės indekso reikalavimus vandenilio peroksido balinimo etapo indekso kontrolės reikalavimai yra nustatomi kaip klampumas.≥1800 ml/g ir baltumas≥83 proc.

Pagrindiniai veiksniai, turintys įtakos balinimui vandenilio peroksidu, yra vandenilio peroksido kiekis, balinimo temperatūra ir balinimo laikas. Norint pasiekti didelio klampumo masės baltumo ir klampumo reikalavimus, trys balinimo efektą įtakojantys veiksniai buvo išanalizuoti ortogonalinio tyrimo metodu, siekiant nustatyti tinkamus balinimo vandenilio peroksidu proceso parametrus.

Remiantis stačiakampio testo kraštutinių skirtumų duomenimis, nustatyta, kad trijų veiksnių įtaka balinimo efektui yra: balinimo temperatūra > vandenilio peroksido dozė > balinimo laikas. Balinimo temperatūra ir vandenilio peroksido kiekis yra pagrindiniai veiksniai, turintys įtakos balinimo efektui. Palaipsniui didėjant dviejų balinimo temperatūros veiksnių ir vandenilio peroksido kiekio duomenims, medvilnės minkštimo baltumas palaipsniui didėja, o klampumas palaipsniui mažėja. Visapusiškai įvertinus gamybos sąnaudas, įrangos pajėgumus ir gaminio kokybę, vandenilio peroksido balinimo temperatūra nustatoma 80 laipsnių.°C, o vandenilio peroksido dozė yra 5%. Tuo pačiu metu, remiantis eksperimentiniais rezultatais, vandenilio peroksido balinimo laikas turi mažai įtakos balinimo efektui, o vienos pakopos vandenilio peroksido balinimo laikas yra pasirinktas 80 minučių.

Pagal pasirinktą vandenilio peroksido etapo balinimo procesą, laboratorija atliko daugybę pakartotinių patikros eksperimentų, o eksperimentiniai rezultatai rodo, kad eksperimentiniai parametrai gali atitikti keliamus tikslinius reikalavimus.

3. Išvada

Atsižvelgiant į kliento reikalavimus, atliekant vieno veiksnio testą ir ortogonalinį testą, kartu su įmonės faktiniais įrangos pajėgumais ir gamybos sąnaudomis, didelio klampumo celiuliozės eterio plaušienos gamybos proceso parametrai nustatomi taip: (1) Virimo procesas: naudokite 9 % šarmų, virkite Temperatūra 115°C, o laikymo laikas yra 70 minučių. (2) Balinimo procesas: išankstinio chlorinimo sekcijoje turimo chloro dozė balinimui yra 0,03–0,04 g/l; vandenilio peroksido skyriuje balinimo temperatūra yra 80°C, vandenilio peroksido dozė yra 5%, o balinimo laikas yra 80 minučių; Apdorojimo rūgštimi skyrius, pagal įmonės įprastą procesą.

Didelio klampumo minkštimas skirtasceliuliozės eterisyra speciali medvilnės masė, turinti platų pritaikymą ir didelę pridėtinę vertę. Remdamasi daugybe eksperimentų, įmonė savarankiškai sukūrė didelio klampumo celiuliozės eterio plaušienos gamybos procesą. Šiuo metu didelio klampumo masė celiuliozės eteriui yra tapusi viena iš pagrindinių bendrovės Kima Chemical gamybos rūšių, o produkto kokybę vienbalsiai pripažino ir giria klientai namuose ir užsienyje.