Суровина за целулоза етер

Проучен е процесот на производство на пулпа со висок вискозитет за целулозен етер. Беа дискутирани главните фактори кои влијаат на готвењето и белењето во процесот на производство на пулпа со висок вискозитет. Според барањата на клиентот, преку тест со еден фактор и методот на ортогонален тест, во комбинација со реалниот капацитет на опремата на компанијата, параметрите на процесот на производство со висок вискозитетрафиниран памукпулпа суровиназа целулозниот етер се одредуваат. Користејќи го овој производствен процес, белината на висок вискозитетрафиниранопамучната пулпа произведена за целулозниот етер е≥85%, а вискозноста е≥1800 ml/g.

Клучни зборови: пулпа со висок вискозитет за целулозен етер; производствен процес; готвење; белење

Целулозата е најзастапеното и најобновливо природно полимерно соединение во природата. Има широк спектар на извори, ниска цена и еколошка пријатност. Низа деривати на целулоза може да се добијат преку хемиска модификација. Целулозниот етер е полимерно соединение во кое водородот во хидроксилната група на целулозната гликозна единица е заменет со јаглеводородна група. По етерификацијата, целулозата е растворлива во вода, разреден алкален раствор и органски растворувач и има термопластичност. Кина е најголемиот светски производител и потрошувач на целулоза етер, со просечна годишна стапка на раст од повеќе од 20%. Постојат многу видови на целулозни етери со одлични перформанси, а тие се широко користени во градежништвото, цементот, нафтата, храната, текстилот, детергентот, бојата, медицината, производството на хартија и електронските компоненти и други индустрии.

Со брзиот развој на полето на деривати како што е целулозниот етер, се зголемува и побарувачката за суровини за негово производство. Главните суровини за производство на целулозни етер се памучна пулпа, дрвна маса, бамбусова пулпа итн. Меѓу нив, памукот е природен производ со најголема содржина на целулоза во природата, а мојата земја е голема земја производител на памук, така што памучната пулпа е идеална суровина за производство на целулозен етер. Ексклузивно воведена странска специјална опрема и технологија за специјално производство на целулоза, усвојува ниско-температурно готвење со ниски алкали, зелена технологија за производство на континуирано белење, целосно автоматска контрола на производниот процес, прецизноста на контролата на процесот достигна напредно ниво на истата индустрија дома и во странство . На барање на клиентите дома и во странство, компанијата спроведе експерименти за истражување и развој на пулпа од памук со висок вискозитет за целулоза етер, а примероците беа добро прифатени од клиентите.

1. Експериментирајте

1.1 Суровини

Пулпата со висок вискозитет за целулозниот етер треба да ги исполни барањата за висока белина, висок вискозитет и ниска прашина. Со оглед на карактеристиките на високо-вискозната памучна пулпа за целулзен етер, пред сè, беше спроведена строга контрола на изборот на суровини и памучни лимови со висока зрелост, висок вискозитет, без три филаменти и ниско семе од памук. содржината на трупот беа избрани како суровини. Според горенаведените памучни линтери Според барањата на различни индикатори, решено е да се користат памучни гарнитури во Ксинџијанг како суровина за производство на пулпа со висок вискозитет за целулоза етер. Показателите за квалитет на кашмирот од Ксинџијанг се: вискозност≥2000 mL/g, зрелост≥70%, нерастворливи материи од сулфурна киселина≤6,0%, содржина на пепел≤1,7%.

1.2 Инструменти и лекови

Експериментална опрема: PL-100 електричен сад за готвење (Chengyang Taisite Experimental Equipment Co., Ltd.), водена бања со постојана температура на инструментот (Фабрика за електрични печки Лонгкоу), PHSJ 3F прецизен рН метар (Шангај Јидијан научен инструмент ко., Ltd.), Капиларен вискометар, WSB～2 мерач на белина (Џинан Санкуан Жонгшиши

Laboratory Instrument Co., Ltd.).

Експериментални лекови: NaOH, HCl, NaClO, H2O2, NaSiO3.

1.3 Процесна рута

Линтери од памук→готвење со алкали→миење→пулпирање→белење (вклучувајќи третман со киселина)→правење пулпа→готов производ→тестирање на индекси

1.4 Експериментална содржина

Процесот на готвење се заснова на вистинскиот процес на производство, со користење на подготовка на влажен материјал и алкални методи на готвење. Едноставно исчистете ги и отстранете ги квантитативните памучни ѓубре, додајте ја пресметаната луга според соодносот на течноста и количината на искористена алкали, целосно измешајте ги памучните лопатки и лугата, ставете ги во сад за готвење и варете според различни температури на готвење и време на задржување. Гответе го. Пулпата по готвењето се мие, се тепа и избелува за подоцнежна употреба.

Процес на белење: параметрите како што се концентрацијата на пулпата и pH вредноста се директно избрани според реалниот капацитет на опремата и рутините за белење, а релевантните параметри како што е количината на средство за белење се дискутираат преку експерименти.

Белењето е поделено во три фази: (1) Конвенционално белење пред хлорирање, прилагодете ја концентрацијата на пулпата на 3%, додадете киселина за да ја контролирате pH вредноста на пулпата на 2,2-2,3, додадете одредена количина натриум хипохлорит за избелување на собна температура 40 минути. (2) Белење на делот со водороден пероксид, прилагодете ја концентрацијата на пулпата да биде 8%, додадете натриум хидроксид за да ја алкализирате кашеста маса, додадете водороден пероксид и извршете белење на одредена температура (делот за белење со водород пероксид додава одредена количина стабилизатор натриум силикат). Специфичната температура на белење, дозата на водород пероксид и времето на белење беа истражени преку експерименти. (3) Оддел за третман со киселина: прилагодете ја концентрацијата на пулпата на 6%, додадете помагала за отстранување киселина и метални јони за третман со киселина, процесот на овој дел се изведува според конвенционалниот специјален процес на производство на пулпа од памук, а специфичниот процес го прави не треба дополнително експериментално да се дискутира.

За време на експериментот, секоја фаза на белење ја прилагодува концентрацијата и pH на пулпата, додава одреден дел од реагенсот за белење, рамномерно ги меша пулпата и реагенсот за белење во полиетиленска пластична затворена кеса и ја става во водена бања со константна температура за константна температура. белење за одредено време. Процес на белење Извадете ја средната кашеста маса на секои 10 минути, измешајте и измесете ја рамномерно за да се обезбеди униформност на белењето. По секоја фаза на белење, се мие со вода, а потоа се преминува во следната фаза на белење.

1.5 Анализа и детекција на кашеста маса

GB/T8940.2-2002 и GB/T7974-2002 беа користени за подготовка и мерење на белината на примероците за белина на кашеста маса, соодветно; За мерење на вискозноста на кашеста маса се користеше GB/T1548-2004.

2. Резултати и дискусија

2.1 Целна анализа

Според потребите на клиентите, главните технички показатели за пулпата со висок вискозитет за целулозниот етер се: белина≥85%, вискозитет≥1800 ml/g,α- целулоза≥90%, содржина на пепел≤0,1%, железо≤12 mg/kg итн. Според долгогодишното искуство на компанијата во производството на специјална памучна каша, со контролирање на соодветните услови за готвење, перење и киселински третман во процесот на белење,α-целулоза, пепел, содржина на железо и други индикатори, лесно е да се задоволат барањата во вистинското производство. Затоа, белината и вискозноста се земени како фокус на овој експериментален развој.

2.2 Процес на готвење

Процесот на готвење е да се уништи примарниот ѕид на влакното со натриум хидроксид под одредена температура и притисок на готвење, така што растворливите во вода и растворливи во алкално нецелулозни нечистотии, масти и восок во памучните филтри се раствораат, а содржината наα-целулозата е зголемена. . Поради расцепувањето на целулозните макромолекуларни синџири за време на процесот на готвење, степенот на полимеризација се намалува и вискозноста се намалува. Ако степенот на готвење е премногу лесен, пулпата нема да се готви темелно, последователното белење ќе биде слабо, а квалитетот на производот ќе биде нестабилен; ако степенот на готвење е премногу тежок, молекуларните синџири на целулоза силно ќе се деполимеризираат, а вискозноста ќе биде прениска. Сеопфатно земајќи ги предвид барањата за избелување и индекс на вискозност на кашеста маса, се утврдува дека вискозноста на кашеста маса по готвењето е≥1900 mL/g, а белината е≥55%.

Според главните фактори кои влијаат на ефектот на готвење: количината на употребена алкали, температурата на готвење и времето на задржување, ортогоналниот метод на тестирање се користи за спроведување експерименти за избор на соодветни услови за процесот на готвење.

Според екстремно лошите податоци од ортогоналните резултати од тестот, влијанието на трите фактори врз ефектот на готвење е следново: температура на готвење > количина на алкали > време на задржување. Температурата на готвење и количината на алкали имаат големо влијание врз вискозноста и белината на памучната пулпа. Со зголемување на температурата на готвење и количината на алкали, белината има тенденција да се зголемува, но вискозноста има тенденција да се намалува. За производство на пулпа со висок вискозитет, треба да се прифатат умерени услови за готвење колку што е можно повеќе, притоа обезбедувајќи белина. Затоа, во комбинација со експерименталните податоци, температурата на готвење е 115°C, а количината на користена алкали е 9%. Ефектот на времето на задржување меѓу трите фактори е релативно послаб од оној на другите два фактори. Бидејќи ова готвење користи метод на готвење со ниска алкална и ниска температура, со цел да се зголеми униформноста на готвењето и да се обезбеди стабилност на вискозноста на готвењето, времето на задржување е избрано како 70 минути. Затоа, комбинацијата A2B2C3 беше утврдена како најдобар процес на готвење за пулпа со висок вискозитет. Во услови на производниот процес, белината на финалната пулпа беше 55,3%, а вискозноста беше 1945 mL/g.

2.3 Процес на белење

2.3.1 Процес на предхлорирање

Во делот за предхлорирање, многу мала количина на натриум хипохлорит се додава во памучната пулпа за да се претвори лигнинот во памучната пулпа во хлориран лигнин и да се раствори. По белењето во фазата на предхлорирање, вискозноста на кашеста маса мора да се контролира за да биде≥1850 mL/g, а белината≥63%.

Количината на натриум хипохлорит е главниот фактор што влијае на ефектот на белење во овој дел. Со цел да се истражи соодветното количество на расположлив хлор, беше користен методот на тест со еден фактор за да се извршат 5 паралелни експерименти во исто време. Со додавање на различни количини на натриум хипохлорит во кашеста маса, ефективниот хлор во кашеста маса Содржината на хлор беше 0,01 g/L, 0,02 g/L, 0,03 g/L, 0,04 g/L, 0,05 g/L соодветно. По белење, вискозноста и BaiDu.

Од промените на белината и вискозноста на памучната пулпа со количеството на расположлив хлор, може да се открие дека со зголемувањето на достапниот хлор, белината на памучната пулпа постепено се зголемува, а вискозноста постепено се намалува. Кога количината на достапен хлор е 0,01 g/L и 0,02 g/L, белината на памучната пулпа е≤63%; кога количината на достапен хлор е 0,05 g/L, вискозноста на памучната пулпа е≤1850mL/g, што не ги задоволува барањата за предхлорирање. Барања за контролен индикатор за белење на сегменти. Кога количината на достапниот хлор е 0,03 g/L и 0,04 g/L, индикаторите по белењето се вискозност 1885mL/g, белина 63,5% и вискозност 1854mL/g, белина 64,8%. Опсегот на дозирање е во согласност со барањата на контролните индикатори за белење во делот за предхлорирање, така што прелиминарно е утврдено дека достапната доза на хлор во овој дел е 0,03-0,04 g/L.

2.3.2 Истражување на процесот на белење во фаза на водород пероксид

Белењето со водород пероксид е најважната фаза на белење во процесот на белење за да се подобри белината. По оваа фаза, се спроведува фаза на третман со киселина за да се заврши процесот на белење. Фазата на киселинско третирање плус последователната фаза на правење и формирање хартија нема влијание врз вискозноста на пулпата и може да ја зголеми белината за најмалку 2%. Затоа, според барањата за контролен индекс на конечната високовискозитетна пулпа, барањата за контрола на индексот на фазата на белење со водороден пероксид се одредуваат како вискозност≥1800 mL/g и белина≥83%.

Главните фактори кои влијаат на белењето со водород пероксид се количината на водород пероксид, температурата на белење и времето на белење. Со цел да се постигнат барањата за белина и вискозност на високовискозната пулпа, трите фактори кои влијаат на ефектот на белење беа анализирани со ортогонален тест метод за да се утврдат соодветните параметри на процесот на белење со водород пероксид.

Преку податоците за екстремната разлика на ортогоналниот тест, се открива дека влијанието на трите фактори врз ефектот на белење е: температура на белење > доза на водород пероксид > време на белење. Температурата на белење и количината на водород пероксид се главните фактори кои влијаат на ефектот на белење. Со постепеното зголемување на податоците на двата фактора на температурата на белење и количината на водород пероксид, белината на памучната пулпа постепено се зголемува, а вискозноста постепено се намалува. Земајќи ги сеопфатните трошоци за производство, капацитетот на опремата и квалитетот на производот, температурата на белење со водород пероксид е одредена на 80°C, а дозата на водород пероксид е 5%. Во исто време, според експерименталните резултати, времето на белење на водород пероксид има мало влијание врз ефектот на белење, а времето на белење на водород пероксид во една фаза е избрано како 80 минути.

Според избраниот процес на белење во фаза на водород пероксид, лабораторијата извршила голем број повторени експерименти за верификација, а експерименталните резултати покажуваат дека експерименталните параметри можат да ги исполнат поставените целни барања.

3. Заклучок

Според барањата на купувачот, преку тест со еден фактор и ортогонален тест, во комбинација со реалниот капацитет на опремата на компанијата и трошоците за производство, параметрите на процесот на производство на пулпа со висок вискозитет за целулозниот етер се одредуваат на следниов начин: (1) Процес на готвење: употреба 9 % од алкали, готви Температурата е 115°В, а времето на одржување е 70 минути. (2) Процес на белење: во делот за предхлорирање, дозата на достапниот хлор за белење е 0,03-0,04 g/L; во делот за водород пероксид, температурата на белење е 80°В, дозата на водород пероксид е 5%, а времето на белење е 80 минути; Дел за третман со киселина, според конвенционалниот процес на компанијата.

Пулпа со висок вискозитет зацелулоза етере специјална памучна каша со широка примена и висока додадена вредност. Врз основа на голем број експерименти, компанијата самостојно го разви процесот на производство на пулпа со висок вискозитет за целулоза етер. Во моментов, пулпата со висок вискозитет за целулозниот етер стана една од главните производствени сорти на компанијата Кима Хемикал, а квалитетот на производот е едногласно препознаен и пофален од клиентите дома и во странство.