Råmaterial för cellulosa eter

Produktionsprocessen för hög viskositetsmassa för cellulosaeter studerades. De viktigaste faktorerna som påverkar matlagning och blekning i processen med massaproduktion med hög viskositet diskuterades. Enligt kundens krav, genom enstaka faktortest och ortogonal testmetod, i kombination med företagets faktiska utrustningskapacitet, produktionsprocessparametrar för hög viskositetraffinerad bomullmassa råvaraför cellulosaeter är bestämda. Med hjälp av denna produktionsprocess, vitheten i högviskositetenraffineradBomullsmassa producerad för cellulosa eter är≥85%, och viskositeten är≥1800 ml/g.

Nyckelord: hög viskositetsmassa för cellulosaeter; produktionsprocess; matlagning; blekning

Cellulosa är den vanligaste och förnybara naturliga polymerföreningen i naturen. Det har ett brett utbud av källor, lågt pris och miljövänlighet. En serie cellulosaderivat kan erhållas genom kemisk modifiering. Cellulosaeter är en polymerförening i vilken väte i hydroxylgruppen på cellulosa -glukosenheten ersätts av en kolvätegrupp. Efter eterifiering är cellulosa löslig i vatten, utspädd alkali -lösning och organiskt lösningsmedel och har termoplasticitet. Kina är världens största producent och konsument av cellulosaeter, med en genomsnittlig årlig tillväxttakt på mer än 20%. Det finns många typer av cellulosaetrar med utmärkt prestanda, och de används allmänt i konstruktion, cement, petroleum, mat, textil, tvättmedel, färg, medicin, papper och elektroniska komponenter och andra branscher.

Med den snabba utvecklingen av derivatfältet såsom cellulosaeter ökar också efterfrågan på råvaror för dess produktion. De viktigaste råvarorna för cellulosa eterproduktion är bomullsmassa, trämassa, bambumassa, etc. Bland dem är bomull den naturliga produkten med det högsta cellulosainnehållet i naturen, och mitt land är ett stort bomullsproducerande land, så bomullsmassa är Ett idealiskt råmaterial för produktion av cellulosaeter. Exklusivt introducerad utländsk specialutrustning och teknik för speciell cellulosaproduktion, antar låg temperatur låg alkalisk matlagning, grön kontinuerlig blekning av produktionsteknologi, helautomatisk kontroll av produktionsprocessen, processkontrollnoggrannhet har nått den avancerade nivån för samma industri hemma och utomlands och utomlands . På begäran av kunder hemma och utomlands har företaget genomfört forsknings- och utvecklingsexperiment på bomullsmassa med hög viskositet för cellulosaeter, och proverna har väl mottagits av kunder.

1. Experiment

1.1 råvaror

Hög viskositetsmassa för cellulosa eter måste uppfylla kraven för hög vithet, hög viskositet och låg dammighet. Med tanke på egenskaperna hos bomullsmassa med hög viskositet för cellulosa eter, genomfördes först strikt kontroll på valet av råvaror och bomullslinter med hög mognad, hög viskositet, ingen trepilament och låg bomullsfrö Skrovinnehåll valdes som råvaror. Enligt ovanstående bomullslickare enligt kraven i olika indikatorer är det fast beslutet att använda bomullsläver i Xinjiang som råmaterial för produktion av högviskositetsmassa för cellulosaeter. Kvalitetsindikatorerna för Xinjiang Cashmere är: Viskositet≥2000 ml/g, mognad≥70%, svavelsyrasolös material≤.6,0%, askinnehåll≤.1,7%.

1.2 Instrument och mediciner

Experimentell utrustning: PL-100 Electric Cooking Pot (Chengyang Taisite Experimental Equipment Co., Ltd.), Instrument Constant Temperatur Water Bath (Longkou Electric Furnace Factory), PhSJ 3F Precision Ph Meter (Shanghai Yidian Scientific Instrument Co., Ltd.), Capillary Viscometer, WSB～2 vithetsmätare (Jinan Sanquan Zhongshishi

Laboratory Instrument Co., Ltd.).

Experimentella läkemedel: NaOH, HCl, NaClo, H2O2, NASIO3.

1.3 Processväg

Bomullslinnar→alkalisk matlagning→tvättning→massa→blekning (inklusive syrabehandling)→massa→färdig produkt→indextestning

1.4 Experimentellt innehåll

Matlagningsprocessen är baserad på den faktiska produktionsprocessen med användning av vått material och alkaliska matlagningsmetoder. Rengör helt enkelt och ta bort de kvantitativa bomullslinnarna, tillsätt det beräknade luten beroende på vätskevillståndet och mängden alkali som används, blanda bomullslävarna och luten, lägg dem i en matlagningstank och koka enligt olika tillagningstemperaturer och hålltider Laga det. Massan efter tillagning tvättas, slagen och blekt för senare användning.

Blekningsprocess: Parametrar såsom massa -koncentration och pH -värde väljs direkt enligt den faktiska kapaciteten för utrustningens och blekningsrutinerna, och relevanta parametrar såsom mängden blekmedel diskuteras genom experiment.

Blekning är uppdelad i tre steg: (1) Konventionellt blekning av pre-kloreringssteg, justera massakoncentrationen till 3%, tillsätt syra för att kontrollera pH-värdet på massan till 2,2-2,3, tillsätt en viss mängd natriumhypoklorit till blekmedel vid rumstemperatur i 40 minuter. (2) Väteperoxidsektion Blekning, justera massa koncentration till 8%, tillsätt natriumhydroxid för att alkalinisera uppslamning, tillsätt väteperoxid och genomföra blekning vid en viss temperatur (väteperoxidblekningssektionen tillför en viss mängd stabilisatornatriumsilikat). Den specifika blekningstemperaturen, väteperoxiddosen och blekningstiden undersöktes genom experiment. (3) Syrabehandlingsavsnitt: Justera massakoncentrationen till 6%, tillsätt syra- och metalljonavlägsningshjälpmedel för syrabehandling, processen för detta avsnitt utförs enligt företagets konventionella produktionsprocess för special bomullsmassa och den specifika processen gör behöver inte diskuteras ytterligare experimentellt.

Under experimentprocessen blandas varje steg i blekning av massa -koncentrationen och pH, ​​tillför en viss andel blekningsreagens, blandar massan och blekningsreagenset jämnt i en polyetenplastförseglad påse och sätter det i ett konstant temperaturvattenbad för konstant temperatur Blekning under en viss tid. Blekningsprocessen tar ut mediumuppslamningen var tionde minut, blandar och knådar den jämnt för att säkerställa blekningens enhetlighet. Efter varje steg av blekning tvättas den med vatten och fortsätter sedan till nästa steg av blekning.

1,5 uppslamningsanalys och upptäckt

GB/T8940.2-2002 respektive GB/T7974-2002 användes för berednings- och vithetsmätning av uppslamningsvithetsprover; GB/T1548-2004 användes för mätning av uppslamningsviskositet.

2. Resultat och diskussion

2.1 Målanalys

Enligt kundernas behov är de viktigaste tekniska indikatorerna för hög viskositetsmassa för cellulosa eter: vithet≥85%, viskositet≥1800 ml/g,α-cellulosa≥90%, askinnehåll≤.0,1%, järn≤.12 mg /kg etc. Enligt företagets många års erfarenhet av produktion av speciell bomullsmassa genom att kontrollera lämpliga tillagningsförhållanden, tvätt och syrabehandlingsförhållanden i blekningsprocessen,α-Cellulosa, aska, järninnehåll och andra indikatorer, det är lätt att uppfylla kraven i den faktiska produktionen. Därför tas vitheten och viskositeten som i fokus för denna experimentella utveckling.

2.2 Matlagningsprocess

Klagningsprocessen är att förstöra fiberns primära vägg med natriumhydroxid under en viss tillagningstemperatur och tryck, så att de vattenlösliga och alkalilösliga icke-cellulosa föroreningarna, fett och vax i bomullslinnarna upplöstes, och de innehåll iα-Cellulosa ökas. . På grund av klyvningen av cellulosa makromolekylära kedjor under tillagningsprocessen reduceras graden av polymerisation och viskositeten reduceras. Om graden av matlagning är för lätt, kommer massan inte att kokas noggrant, den efterföljande blekningen kommer att vara dålig och produktkvaliteten kommer att vara instabil; Om graden av matlagning är för tung kommer cellulosamolekylkedjorna att depolymerisera våldsamt och viskositeten kommer att vara för låg. Omfattande med tanke på uppslamningens blekbarhet och viskositetsindex är det fastställt att uppslamningens viskositet efter tillagning är≥1900 ml/g, och vitheten är≥55%.

Enligt de viktigaste faktorerna som påverkar matlagningseffekten: mängden alkali som används, tillagningstemperaturen och hålltiden används den ortogonala testmetoden för att genomföra experiment för att välja lämpliga matlagningsprocessförhållanden.

Enligt de extremt dåliga uppgifterna från de ortogonala testresultaten är påverkan av de tre faktorerna på matlagningseffekten som följer: tillagningstemperatur> Alkali -mängd> Hålltid. Matlagningstemperaturen och mängden alkali har ett stort inflytande på viskositeten och vitheten i bomullsmassa. Med ökningen av tillagningstemperaturen och mängden alkali tenderar vitheten att öka, men viskositeten tenderar att minska. För produktion av massa med hög viskositet bör måttliga matlagningsförhållanden antas så mycket som möjligt samtidigt som vi säkerställer vithet. Därför, i kombination med experimentella data, är tillagningstemperaturen 115°C, och mängden alkali som används är 9%. Effekten av att hålla tiden bland de tre faktorerna är relativt svagare än hos de andra två faktorerna. Eftersom denna matlagning antar en matlagningsmetod med låg alkali och låg temperatur, för att öka enhetligheten i matlagning och säkerställa stabiliteten i matlagningsviskositeten, väljs hålltiden som 70 minuter. Därför bestämdes kombinationen A2B2C3 till att vara den bästa matlagningsprocessen för högviskositetsmassa. Under produktionsprocessförhållandena var vitheten i den slutliga massan 55,3%och viskositeten var 1945 ml/g.

2.3 Blekningsprocess

2.3.1 Pre-kloreringsprocess

I avsnittet för klorering tillsätts en mycket liten mängd natriumhypoklorit till bomullsmassan för att omvandla ligninet i bomullsmassan till klorerat lignin och lösas. Efter blekning i förförkloreringsstadiet måste uppslamningens viskositet kontrolleras för att vara≥1850 ml/g och vitheten≥63%.

Mängden natriumhypoklorit är den viktigaste faktorn som påverkar blekningseffekten i detta avsnitt. För att undersöka lämplig mängd tillgängliga klor användes metoden för enstaka faktor för att utföra 5 parallella experiment samtidigt. Genom att tillsätta olika mängder natriumhypoklorit i uppslamningen var det effektiva klor i uppslamningen klorinnehållet 0,01 g/l, 0,02 g/l, 0,03 g/l, 0,04 g/l, 0,05 g/l respektive. Efter blekning, viskositeten och baidu.

Från förändringarna av bomullsmassa vithet och viskositet med mängden tillgängligt klor kan det konstateras att med ökningen av tillgängligt klor ökar vitheten i bomullsmassa gradvis och viskositeten minskar gradvis. När mängden tillgänglig klor är 0,01 g/l och 0,02 g/l är vitheten i bomullsmassa≤.63%; När mängden tillgänglig klor är 0,05 g/L är viskositeten hos bomullsmassa≤.1850 ml/g, som inte uppfyller kraven för klorering. Segmentblekningskontrollindikatorkrav. När mängden tillgängligt klor är 0,03 g/l och 0,04 g/l, är indikatorerna efter blekning viskositet 1885 ml/g, vithet 63,5% och viskositet 1854 ml/g, vithet 64,8%. Doseringsområdet är i linje med kraven för blekningskontrollindikatorerna i avsnittet före klorering, så det är preliminärt fastställt att den tillgängliga klordoseringen i detta avsnitt är 0,03-0,04G/L.

2.3.2 Väteperoxidstegblekningsprocessforskning

Väteperoxidblekning är det viktigaste blekstadiet i blekningsprocessen för att förbättra vitheten. Efter detta steg genomförs ett steg av syrabehandling för att slutföra blekningsprocessen. Syrabehandlingsstadiet plus det efterföljande pappers- och formningssteget har ingen effekt på massa viskositet och kan öka vitheten med minst 2%. Enligt kontrollindexkraven för den slutliga massa med hög viskositet bestäms därför indexkontrollkraven i väteperoxidblekningssteget vara viskositet≥1800 ml/g och vithet≥83%.

De viktigaste faktorerna som påverkar väteperoxidblekning är mängden väteperoxid, blekningstemperatur och blekningstid. För att uppnå vithet och viskositetskrav för hög viskös massa analyserades de tre faktorerna som påverkade blekningseffekten med ortogonal testmetod för att bestämma lämplig väteperoxidblekningsprocessparametrar.

Genom de extrema skillnadsdata för det ortogonala testet har det visat sig att påverkan av de tre faktorerna på blekningseffekten är: blekningstemperatur> väteperoxiddosering> blekningstid. Den blekningstemperaturen och mängden väteperoxid är de viktigaste faktorerna som påverkar blekningseffekten. Med den gradvisa ökningen av data från de två faktorerna för blekningstemperaturen och mängden väteperoxid, ökar vitheten i bomullsmassan gradvis och viskositeten minskar gradvis. Med tanke på produktionskostnaden, utrustningen och produktkvaliteten omfattande är väteperoxidblekningstemperaturen fast besluten att vara 80°C, och väteperoxiddosen är 5%. Samtidigt, enligt de experimentella resultaten, har blekningstiden för väteperoxid liten inflytande på den blekande effekten, och blekningstiden för enstegs för väteperoxid väljs som 80 minuter.

Enligt den utvalda väteperoxidstegsblekningsprocessen har laboratoriet genomfört ett stort antal upprepade verifieringsexperiment, och de experimentella resultaten visar att de experimentella parametrarna kan uppfylla de fastställda målkraven.

3. Slutsats

Enligt kundens krav, genom enstaka faktortest och ortogonalt test, i kombination med företagets faktiska utrustningskapacitet och produktionskostnader, bestäms produktionsprocessparametrarna för högviskositetsmassa för cellulosaeter enligt följande: (1) Matlagningsprocess: Använd 9 % av alkali, laga temperaturen är 115°C, och hålltiden är 70 minuter. (2) blekningsprocess: I avsnittet före klorering är doseringen av tillgängligt klor för blekning 0,03-0,04 g/L; I väteperoxidavsnittet är blekningstemperaturen 80°C, doseringen av väteperoxid är 5%och blekningstiden är 80 minuter; Syrabehandlingsavsnitt, enligt företagets konventionella process.

Högviskositetsmassa förcellulosaeterär en speciell bomullsmassa med brett applicering och högt mervärde. På grundval av ett stort antal experiment utvecklade företaget oberoende produktionsprocessen för högviskositetsmassa för cellulosaeter. För närvarande har högviskositetsmassa för cellulosaeter blivit ett av Kima-kemiska företagets huvudproduktionssorter, och produktkvaliteten har enhälligt erkänts och berömts av kunder hemma och utomlands.