Lëndë e parë për Eterin Celuloz

Është studiuar procesi i prodhimit të pulpës me viskozitet të lartë për eterin celuloz. U diskutuan faktorët kryesorë që ndikojnë në gatimin dhe zbardhjen në procesin e prodhimit të pulpës me viskozitet të lartë. Sipas kërkesave të klientit, përmes testit me një faktor të vetëm dhe metodës së provës ortogonale, të kombinuara me kapacitetin aktual të pajisjeve të kompanisë, parametrat e procesit të prodhimit me viskozitet të lartëpambuk i rafinuartul lëndë e parëpër eterin e celulozës janë përcaktuar. Duke përdorur këtë proces të prodhimit, bardhësia e viskozitetit të lartëi rafinuartul pambuku i prodhuar për eter celuloz është≥85%, dhe viskoziteti është≥1800 ml/g.

Fjalët kyçe: tul me viskozitet të lartë për eter celuloze; procesi i prodhimit; gatim; zbardhjen

Celuloza është përbërësi polimer natyral më i bollshëm dhe i rinovueshëm në natyrë. Ka një gamë të gjerë burimesh, çmim të ulët dhe mirëdashësi mjedisore. Një seri derivatesh celuloze mund të përftohen përmes modifikimit kimik. Eteri i celulozës është një përbërës polimer në të cilin hidrogjeni në grupin hidroksil në njësinë e glukozës së celulozës zëvendësohet nga një grup hidrokarburesh. Pas eterifikimit, celuloza tretet në ujë, tretësirë ​​të holluar alkali dhe tretës organik dhe ka termoplasticitet. Kina është prodhuesi dhe konsumatori më i madh në botë i eterit të celulozës, me një rritje mesatare vjetore prej më shumë se 20%. Ka shumë lloje të etereve të celulozës me performancë të shkëlqyer, dhe ato përdoren gjerësisht në ndërtim, çimento, naftë, ushqim, tekstile, detergjent, bojë, mjekësi, prodhim letre dhe komponente elektronike dhe industri të tjera.

Me zhvillimin e shpejtë të fushës së derivateve si eteri celuloz, po rritet edhe kërkesa për lëndë të para për prodhimin e tij. Lëndët e para kryesore për prodhimin e eterit të celulozës janë tuli i pambukut, pulpa e drurit, pulpa e bambusë etj. Midis tyre, pambuku është produkti natyral me përmbajtjen më të lartë të celulozës në natyrë, dhe vendi im është një vend i madh prodhues pambuku, kështu që pulpa e pambukut është një lëndë e parë ideale për prodhimin e eterit të celulozës. Pajisjet dhe teknologjia speciale të huaja të prezantuara ekskluzivisht për prodhimin e celulozës speciale, adopton gatimin me temperaturë të ulët me alkali të ulët, teknologjinë e prodhimit të zbardhjes së vazhdueshme jeshile, kontrollin plotësisht automatik të procesit të prodhimit, saktësia e kontrollit të procesit ka arritur nivelin e përparuar të së njëjtës industri brenda dhe jashtë vendit . Me kërkesë të klientëve brenda dhe jashtë vendit, kompania ka kryer eksperimente kërkimore dhe zhvillimi mbi tul pambuku me viskozitet të lartë për eter celuloz, dhe mostrat janë pritur mirë nga klientët.

1. Eksperimentoni

1.1 Lëndët e para

Pulpa me viskozitet të lartë për eter celuloz duhet të plotësojë kërkesat për bardhësi të lartë, viskozitet të lartë dhe pluhur të ulët. Duke pasur parasysh karakteristikat e pulpës së pambukut me viskozitet të lartë për eterin celuloz, para së gjithash, u krye kontroll i rreptë në përzgjedhjen e lëndëve të para, dhe linjave të pambukut me pjekuri të lartë, viskozitet të lartë, pa tre fije dhe farë pambuku të ulët. përmbajtja e bykut u zgjodh si lëndë e parë. Sipas literaturës së mësipërme të pambukut Sipas kërkesave të treguesve të ndryshëm, është vendosur të përdoren linjat e pambukut në Xinjiang si lëndë e parë për prodhimin e pulpës me viskozitet të lartë për eterin celuloz. Treguesit e cilësisë së kashmirit Xinjiang janë: viskoziteti≥2000 mL/g, maturimi≥70%, lëndë e patretshme në acid sulfurik≤6.0%, përmbajtja e hirit≤1.7%.

1.2 Instrumentet dhe ilaçet

Pajisjet eksperimentale: tenxhere elektrike për gatim PL-100 (Chengyang Taisite Experimental Equipment Co., Ltd.), banjë uji me temperaturë konstante të instrumentit (Fabrika e furrave elektrike Longkou), matësi pH preciz PHSJ 3F (Shanghai Yidian Scientific Instrument Co., Ltd.), Viskometër kapilar, WSB～2 metër bardhësi (Jinan Sanquan Zhongshishi

Laboratory Instrument Co., Ltd.).

Barnat eksperimentale: NaOH, HCl, NaClO, H2O2, NaSiO3.

1.3 Rruga e procesit

Mbushje pambuku→gatim me alkali→larje→pulping→zbardhje (përfshirë trajtimin me acid)→bërjen e tulit→produkt i përfunduar→testimi i indeksit

1.4 Përmbajtja eksperimentale

Procesi i gatimit bazohet në procesin aktual të prodhimit, duke përdorur përgatitjen e materialit të lagësht dhe metodat alkaline të gatimit. Thjesht pastroni dhe hiqni linjat sasiore të pambukut, shtoni salcën e llogaritur sipas raportit të lëngut dhe sasisë së alkalit të përdorur, përzieni plotësisht linjat e pambukut dhe salcë, vendosini në një enë gatimi dhe gatuajeni sipas temperaturave të ndryshme të gatimit dhe kohës së mbajtjes. Gatuaj atë. Pulpa pas gatimit lahet, rrihet dhe zbardhet për përdorim të mëvonshëm.

Procesi i zbardhjes: parametra të tillë si përqendrimi i pulpës dhe vlera e pH zgjidhen drejtpërdrejt sipas kapacitetit aktual të pajisjes dhe rutinave të zbardhjes, dhe parametrat përkatës si sasia e agjentit zbardhues diskutohen përmes eksperimenteve.

Zbardhja ndahet në tre faza: (1) Zbardhja konvencionale e fazës së klorinimit, rregulloni përqendrimin e pulpës në 3%, shtoni acid për të kontrolluar vlerën e pH të pulpës në 2.2-2.3, shtoni një sasi të caktuar hipoklorit natriumi për zbardhjen në temperaturën e dhomës për 40 minuta. (2) Zbardhja e seksionit të peroksidit të hidrogjenit, rregulloni përqendrimin e pulpës në 8%, shtoni hidroksid natriumi për të alkalinizuar llumin, shtoni peroksid hidrogjeni dhe kryeni zbardhjen në një temperaturë të caktuar (seksioni i zbardhjes së peroksidit të hidrogjenit shton një sasi të caktuar stabilizues silikat natriumi). Temperatura specifike e zbardhjes, doza e peroksidit të hidrogjenit dhe koha e zbardhjes u hulumtuan përmes eksperimenteve. (3) Seksioni i trajtimit me acid: rregulloni përqendrimin e pulpës në 6%, shtoni ndihmat për heqjen e acidit dhe joneve metalike për trajtimin e acidit, procesi i këtij seksioni kryhet sipas procesit konvencional të prodhimit të pulpës së pambukut të veçantë të kompanisë, dhe procesi specifik bën nuk ka nevojë të diskutohet më tej në mënyrë eksperimentale.

Gjatë procesit të eksperimentit, çdo fazë e zbardhjes rregullon përqendrimin dhe pH të pulpës, shton një pjesë të caktuar të reagentit zbardhues, përzien pulpën dhe reagentin zbardhues në mënyrë të barabartë në një qese plastike të mbyllur polietileni dhe e vendos atë në një banjë uji me temperaturë konstante për temperaturë konstante. zbardhja për një kohë të caktuar. Procesi i zbardhjes Nxirreni llumin mesatar çdo 10 minuta, përzieni dhe gatuajeni në mënyrë të barabartë për të siguruar uniformitetin e zbardhjes. Pas çdo faze të zbardhjes, lahet me ujë dhe më pas kalon në fazën tjetër të zbardhjes.

1.5 Analiza dhe zbulimi i llumit

GB/T8940.2-2002 dhe GB/T7974-2002 janë përdorur përkatësisht për përgatitjen dhe matjen e bardhësisë së mostrave të bardhësisë së slurit; GB/T1548-2004 u përdor për matjen e viskozitetit të slurit.

2. Rezultatet dhe diskutimi

2.1 Analiza e objektivit

Sipas nevojave të klientëve, treguesit kryesorë teknikë të pulpës me viskozitet të lartë për eterin celuloz janë: bardhësia≥85%, viskozitet≥1800 ml/g,α-celulozë≥90%, përmbajtja e hirit≤0.1%, hekur≤12 mg/kg etj. Sipas përvojës shumëvjeçare të kompanisë në prodhimin e pulpës speciale të pambukut, duke kontrolluar kushtet e përshtatshme të gatimit, larjen dhe trajtimin me acid në procesin e zbardhjes,α-celuloza, hiri, përmbajtja e hekurit dhe tregues të tjerë, është e lehtë të plotësohen kërkesat në prodhimin aktual. Prandaj, bardhësia dhe viskoziteti janë marrë si fokus i këtij zhvillimi eksperimental.

2.2 Procesi i gatimit

Procesi i gatimit është shkatërrimi i murit primar të fibrës me hidroksid natriumi nën një temperaturë dhe presion të caktuar gatimi, në mënyrë që papastërtitë joceluloze të tretshme në ujë dhe alkali, yndyra dhe dylli në linjat e pambukut të treten, dhe përmbajtjen eα-celuloza është rritur. . Për shkak të ndarjes së zinxhirëve makromolekulare të celulozës gjatë procesit të gatimit, shkalla e polimerizimit zvogëlohet dhe viskoziteti zvogëlohet. Nëse shkalla e gatimit është shumë e lehtë, pulpa nuk do të gatuhet plotësisht, zbardhja e mëvonshme do të jetë e dobët dhe cilësia e produktit do të jetë e paqëndrueshme; nëse shkalla e gatimit është shumë e rëndë, zinxhirët molekularë të celulozës do të depolimerizohen me dhunë dhe viskoziteti do të jetë shumë i ulët. Duke marrë parasysh plotësisht kërkesat e zbardhueshmërisë dhe indeksit të viskozitetit të slurit, përcaktohet se viskoziteti i llumit pas gatimit është≥1900 mL/g, dhe bardhësia është≥55%.

Sipas faktorëve kryesorë që ndikojnë në efektin e gatimit: sasia e alkalit të përdorur, temperatura e gatimit dhe koha e mbajtjes, metoda e testimit ortogonal përdoret për të kryer eksperimente për të zgjedhur kushtet e përshtatshme të procesit të gatimit.

Sipas të dhënave jashtëzakonisht të dobëta të rezultateve të testit ortogonal, ndikimi i tre faktorëve në efektin e gatimit është si më poshtë: temperatura e gatimit > sasia e alkalit > koha e mbajtjes. Temperatura e gatimit dhe sasia e alkalit kanë një ndikim të madh në viskozitetin dhe bardhësinë e tulit të pambukut. Me rritjen e temperaturës së gatimit dhe sasisë së alkalit, bardhësia ka tendencë të rritet, por viskoziteti ka tendencë të ulet. Për prodhimin e pulpës me viskozitet të lartë, duhen përshtatur kushtet e moderuara të gatimit sa më shumë që të jetë e mundur duke siguruar bardhësi. Prandaj, në kombinim me të dhënat eksperimentale, temperatura e gatimit është 115°C, dhe sasia e alkalit të përdorur është 9%. Efekti i mbajtjes së kohës midis tre faktorëve është relativisht më i dobët se ai i dy faktorëve të tjerë. Meqenëse ky gatim përdor një metodë gatimi me alkali të ulët dhe me temperaturë të ulët, për të rritur uniformitetin e gatimit dhe për të siguruar qëndrueshmërinë e viskozitetit të gatimit, koha e mbajtjes zgjidhet si 70 minuta. Prandaj, kombinimi A2B2C3 u përcaktua si procesi më i mirë i gatimit për tul me viskozitet të lartë. Në kushtet e procesit të prodhimit, bardhësia e pulpës përfundimtare ishte 55.3%, dhe viskoziteti ishte 1945 mL/g.

2.3 Procesi i zbardhjes

2.3.1 Procesi i paraklorimit

Në seksionin e paraklorimit, një sasi shumë e vogël hipoklorit natriumi i shtohet pulpës së pambukut për të kthyer linjinën në pulpë të pambukut në linjinë të klorur dhe për t'u tretur. Pas zbardhjes në fazën e paraklorimit, viskoziteti i llumit duhet të kontrollohet që të jetë≥1850 mL/g, dhe bardhësia≥63%.

Sasia e hipokloritit të natriumit është faktori kryesor që ndikon në efektin zbardhues në këtë seksion. Për të eksploruar sasinë e duhur të klorit në dispozicion, metoda e testit me një faktor u përdor për të kryer 5 eksperimente paralele në të njëjtën kohë. Me shtimin e sasive të ndryshme të hipokloritit të natriumit në slurry, klori efektiv në llum Përmbajtja e klorit ishte përkatësisht 0,01 g/L, 0,02 g/L, 0,03 g/L, 0,04 g/L, 0,05 g/L. Pas zbardhjes, viskoziteti dhe BaiDu.

Nga ndryshimet e bardhësisë dhe viskozitetit të pulpës së pambukut me sasinë e klorit në dispozicion, mund të konstatohet se me rritjen e klorit në dispozicion, bardhësia e pulpës së pambukut rritet gradualisht, dhe viskoziteti gradualisht zvogëlohet. Kur sasia e klorit në dispozicion është 0,01 g/L dhe 0,02 g/L, bardhësia e pulpës së pambukut është≤63%; kur sasia e klorit në dispozicion është 0.05 g/L, viskoziteti i pulpës së pambukut është≤1850mL/g, që nuk plotëson kërkesat e paraklorimit. Kërkesat e treguesit të kontrollit të zbardhjes së segmentit. Kur sasia e klorit në dispozicion është 0.03g/L dhe 0.04g/L, treguesit pas zbardhjes janë viskoziteti 1885mL/g, bardhësia 63.5% dhe viskoziteti 1854mL/g, bardhësia 64.8%. Gama e dozimit është në përputhje me kërkesat e treguesve të kontrollit të zbardhimit në seksionin e paraklorimit, ndaj është përcaktuar paraprakisht që doza e disponueshme e klorit në këtë seksion është 0,03-0,04 g/L.

2.3.2 Hulumtimi i procesit të zbardhjes në fazën e peroksidit të hidrogjenit

Zbardhja me peroksid hidrogjeni është faza më e rëndësishme e zbardhjes në procesin e zbardhjes për të përmirësuar bardhësinë. Pas kësaj faze, kryhet një fazë e trajtimit me acid për të përfunduar procesin e zbardhjes. Faza e trajtimit me acid plus faza e mëpasshme e prodhimit dhe formimit të letrës nuk ka efekt në viskozitetin e pulpës dhe mund të rrisë bardhësinë me të paktën 2%. Prandaj, sipas kërkesave të indeksit të kontrollit të pulpës përfundimtare me viskozitet të lartë, kërkesat e kontrollit të indeksit të fazës së zbardhjes së peroksidit të hidrogjenit përcaktohen të jenë viskozitet≥1800 mL/g dhe bardhësi≥83%.

Faktorët kryesorë që ndikojnë në zbardhjen e peroksidit të hidrogjenit janë sasia e peroksidit të hidrogjenit, temperatura e zbardhjes dhe koha e zbardhjes. Për të arritur kërkesat për bardhësi dhe viskozitet të pulpës me viskozitet të lartë, tre faktorët që ndikojnë në efektin e zbardhjes u analizuan me metodën e testit ortogonal për të përcaktuar parametrat e duhur të procesit të zbardhjes me peroksid hidrogjeni.

Nëpërmjet të dhënave të diferencës ekstreme të testit ortogonal, konstatohet se ndikimi i tre faktorëve në efektin zbardhues është: temperatura e zbardhjes > doza e peroksidit të hidrogjenit > koha e zbardhjes. Temperatura e zbardhimit dhe sasia e peroksidit të hidrogjenit janë faktorët kryesorë që ndikojnë në efektin zbardhues. Me rritjen graduale të të dhënave të dy faktorëve të temperaturës së zbardhjes dhe sasisë së peroksidit të hidrogjenit, bardhësia e pulpës së pambukut rritet gradualisht dhe viskoziteti zvogëlohet gradualisht. Duke marrë parasysh koston e prodhimit, kapacitetin e pajisjeve dhe cilësinë e produktit në mënyrë gjithëpërfshirëse, temperatura e zbardhjes së peroksidit të hidrogjenit përcaktohet të jetë 80°C, dhe doza e peroksidit të hidrogjenit është 5%. Në të njëjtën kohë, sipas rezultateve eksperimentale, koha e zbardhjes së peroksidit të hidrogjenit ka pak ndikim në efektin zbardhues, dhe koha e zbardhjes me një fazë të peroksidit të hidrogjenit zgjidhet si 80 minuta.

Sipas procesit të zbardhimit të fazës së përzgjedhur të peroksidit të hidrogjenit, laboratori ka kryer një numër të madh eksperimentesh verifikimi të përsëritura dhe rezultatet eksperimentale tregojnë se parametrat eksperimentalë mund të plotësojnë kërkesat e synuara të përcaktuara.

3. Përfundim

Sipas kërkesave të klientit, nëpërmjet testit me një faktor dhe testit ortogonal, të kombinuara me kapacitetin aktual të pajisjeve të kompanisë dhe koston e prodhimit, parametrat e procesit të prodhimit të pulpës me viskozitet të lartë për eterin celulozë përcaktohen si më poshtë: (1) Procesi i gatimit: përdorimi 9 % e alkalit, kuzhinier Temperatura është 115°C, dhe koha e mbajtjes është 70 minuta. (2) Procesi i zbardhimit: në seksionin e paraklorimit, doza e klorit të disponueshëm për zbardhje është 0,03-0,04 g/L; në seksionin e peroksidit të hidrogjenit, temperatura e zbardhjes është 80°C, doza e peroksidit të hidrogjenit është 5%, dhe koha e zbardhjes është 80 minuta; Seksioni i trajtimit me acid, sipas procesit konvencional të kompanisë.

Pulpa me viskozitet të lartë përeter celulozështë një tul i veçantë pambuku me aplikim të gjerë dhe vlerë të lartë të shtuar. Në bazë të një numri të madh eksperimentesh, kompania zhvilloi në mënyrë të pavarur procesin e prodhimit të pulpës me viskozitet të lartë për eter celuloz. Aktualisht, pulpa me viskozitet të lartë për eterin e celulozës është bërë një nga varietetet kryesore të prodhimit të kompanisë Kima Chemical dhe cilësia e produktit është njohur dhe vlerësuar njëzëri nga klientët brenda dhe jashtë vendit.