Ашьёи хоми эфири целлюлоза

Процесси истехсоли целлюлозаи часпакии баланд барои эфири целлюлоза омухта шуд. Омилҳои асосие, ки ба пухтан ва сафедкунӣ дар раванди истеҳсоли селлюлоза часпак таъсир мерасонанд, баррасӣ шуданд. Мувофиқи талаботи муштарӣ, тавассути санҷиши як омил ва усули санҷиши ортогоналӣ, дар якҷоягӣ бо иқтидори воқеии таҷҳизоти ширкат, параметрҳои раванди истеҳсолии часпакии баландпахтай софшудаселлюлоза маводи хомбарои эфири целлюлоза муайян карда мешаванд. Бо истифода аз ин раванди истеҳсолӣ, сафедии часпакии баландтозашудацеллюлозаи пахтай барои эфири целлюлоза истехсол карда мешавад≥85%, ва часпак аст≥1800 мл/г.

Калимаҳои калидӣ: селлюлоза часпаки баланд барои эфир селлюлоза; раванди истеҳсолот; пухтупаз; сафедкунӣ

Целлюлоза як пайвастагии полимерии табиӣ дар табиат фаровонтарин ва барқароршаванда мебошад. Он дорои доираи васеи манбаъҳо, арзон ва тозагии экологӣ мебошад. Як қатор ҳосилаҳои селлюлозаро тавассути тағир додани химиявӣ ба даст овардан мумкин аст. Эфири селлюлоза як пайвастагии полимерӣ мебошад, ки дар он гидроген дар гурӯҳи гидроксил дар воҳиди глюкозаи селлюлоза бо гурӯҳи карбогидрид иваз карда мешавад. Пас аз эфиризатсия, селлюлоза дар об, маҳлули ишкорӣ ва ҳалкунандаи органикӣ ҳал мешавад ва термопластикӣ дорад. Чин бузургтарин тавлидкунанда ва истеъмолкунандаи эфири селлюлоза дар ҷаҳон бо суръати миёнаи солонаи афзоиши беш аз 20% мебошад. Намудҳои зиёди эфирҳои селлюлоза мавҷуданд, ки иҷрои аъло доранд ва онҳо дар сохтмон, семент, нафт, хӯрокворӣ, нассоҷӣ, шустушӯй, ранг, дорусозӣ, коғазсозӣ ва ҷузъҳои электронӣ ва дигар соҳаҳо васеъ истифода мешаванд.

Бо суръати тез тараккй кардани сохаи хосилшаванда, ба монанди эфири целлюлоза, талабот ба ашьёи хоми истехсоли он низ меафзояд. Ашьёи хоми асосии истехсоли эфири целлюлоза целлюлозаи пахта, целлюлозаи чубу тахта, целлюлозаи бамбук ва гайра мебошанд.. Дар байни онхо пахта махсулоти табииест, ки дар табиат аз хама зиёд целлюлоза дорад ва мамлакати ман мамлакати калони истехсолкунандаи пахта мебошад, бинобар ин целлюлозаи пахтай махиннах мебошад. ашьёи хоми идеалии истехсоли эфири целлюлоза мебошад. Таҷҳизот ва технологияи махсуси хориҷӣ барои истеҳсоли селлюлоза ба таври истисноӣ ҷорӣ карда шудааст, ки дар ҳарорати паст пухтани сілтӣ паст, технологияи истеҳсоли сафедкунии доимии сабз, назорати пурраи раванди истеҳсолот, дақиқии назорати раванд ба сатҳи пешрафтаи ҳамон саноат дар дохили кишвар ва хориҷа расидааст. . Бо дархости мизоҷон дар дохил ва хориҷи кишвар, ширкат таҷрибаҳои тадқиқотӣ ва таҷрибавӣ оид ба селлюлозаи пахтаи часпакии эфири селлюлозаро анҷом дод ва намунаҳо аз ҷониби муштариён пазируфта шуданд.

1. Таҷриба

1.1 Ашьёи хом

Целлюлозаи часпакии баланд барои эфири селлюлоза бояд ба талаботи сафедии баланд, часпакии баланд ва чанги паст ҷавобгӯ бошад. Хусусиятхои целлюлозаи пахтай серчабха барои эфири целлюлозаро ба назар гирифта, дар навбати аввал ба интихоби ашьёи хом ва линтерхои пахтай пухтарасида, часпакиаш баланд, се-филамент ва тухмии пасти пахта назорати катъй чорй карда шуд. мазмуни корпус хамчун ашьёи хом интихоб карда шуданд. Мувофики линтерхои пахтай дар боло зикршуда Мувофики талабхои нишондихандахои гуногун дар Синьцзян хамчун ашьёи хом барои истехсоли целлюлозаи часпаки баланд барои эфири целлюлоза истифода бурдани линтерхои пахта муайян карда шудааст. Нишондихандахои сифатии кашмири Синьцзян инхо мебошанд: часпак≥2000 мл/г, камолот≥70%, моддаи ҳалнашаванда кислотаи сулфат≤6,0%, таркиби хокистар≤1,7%.

1.2 Асбобҳо ва доруҳо

Таҷҳизоти таҷрибавӣ: деги барқии пухтупаз PL-100 (Chengyang Taisite Experimental Equipment Co., Ltd.), асбоби ваннаи ҳарорати доимии об (Фабрикаи печи электрикии Лонгкоу), PHSJ 3F метри дақиқи pH (Shanghai Yidian Scientific Instrument Co., Ltd.), Вискозиметри капиллярӣ, WSB～2 метри сафедӣ (Ҷинан Санкюан Чжуншиши

Laboratory Instrument Co., Ltd.).

Доруҳои таҷрибавӣ: NaOH, HCl, NaClO, H2O2, NaSiO3.

1.3 Масири раванд

Пахтазорхо→пухтани сілтӣ→шустан→пухтупаз→сафедкунӣ (аз ҷумла коркарди кислота)→тайёр кардани селлюлоза→махсулоти тайёр→санҷиши индекс

1.4 Мазмуни таҷрибавӣ

Раванди пухтупаз ба раванди воқеии истеҳсолот, бо истифода аз тайёр кардани маводи тар ва усулҳои пухтани сілтӣ асос ёфтааст. Линҳои миқдори пахтаро танҳо тоза кунед ва хориҷ кунед, лӯбиёи ҳисобшударо мувофиқи таносуби моеъ ва миқдори ишқори истифодашуда илова кунед, линтерҳои пахта ва шлюро пурра омехта кунед, онҳоро ба зарфи пухтупаз гузоред ва мувофиқи ҳароратҳои гуногуни пухтан ва вақти нигоҳдорӣ пухтан. Онро пухтан. Селлюлоза пас аз пухтан шуста, латукӯб карда мешавад ва барои истифодаи минбаъда сафед карда мешавад.

Раванди сафедкунӣ: параметрҳо ба монанди консентратсияи селлюлоза ва арзиши рН мустақиман мувофиқи иқтидори воқеии таҷҳизот ва реҷаҳои сафедкунӣ интихоб карда мешаванд ва параметрҳои дахлдор ба монанди миқдори агенти сафедкунӣ тавассути таҷрибаҳо муҳокима карда мешаванд.

Сафедкунӣ ба се марҳила тақсим мешавад: (1) Сафедкунии марҳилаи анъанавии пеш аз хлоризатсия, консентратсияи селлюлозаро то 3% танзим кунед, кислотаро барои назорат кардани арзиши рН селлюлоза ба 2,2-2,3 илова кунед, миқдори муайяни гипохлориди натрийро барои шустагарӣ дар ҳарорати хонагӣ барои 40 дақиқа. (2) Сафедкунии қисмати пероксиди гидроген, консентратсияи селлюлозаро то 8% танзим кунед, гидроксиди натрийро барои ишкор кардан илова кунед, пероксиди гидрогенро илова кунед ва сафедкуниро дар ҳарорати муайян анҷом диҳед (қисмати сафедкунии пероксиди гидроген миқдори муайяни силикат натрийро илова мекунад). Ҳарорати махсуси сафедкунӣ, миқдори пероксиди гидроген ва вақти сафедкунӣ тавассути таҷрибаҳо омӯхта шуданд. (3) Бахши коркарди кислота: консентратсияи селлюлозаро то 6% танзим кунед, барои коркарди кислотаи кислота ва ионҳои металлӣ илова кунед, раванди ин бахш мувофиқи раванди анъанавии махсуси истеҳсоли селлюлоза пахтаи ширкат анҷом дода мешавад ва раванди мушаххас ин корро мекунад. минбаъд ба таври тачрибавй мухокима кардан лозим нест.

Дар ҷараёни таҷриба, ҳар як марҳилаи сафедкунӣ консентратсияи селлюлоза ва рН-ро танзим мекунад, ба миқдори муайяни реагенти сафедкунанда илова мекунад, селлюлоза ва реагенти сафедкуниро дар халтаи полиэтилении мӯҳршуда баробар омехта мекунад ва онро дар ваннаи оби ҳарорати доимӣ барои ҳарорати доимӣ мегузорад. сафедкунӣ барои муддати муайян. Раванди сафедкунӣ Ҳар 10 дақиқа шлами миёнаро гиред, омехта кунед ва ба таври баробар хамир кунед, то якрангии сафедкунӣ таъмин карда шавад. Пас аз ҳар як марҳилаи сафедкунӣ, он бо об шуста мешавад ва сипас ба марҳилаи навбатии сафедкунӣ мегузарад.

1.5 Таҳлил ва ошкор кардани slurry

GB/T8940.2-2002 ва GB/T7974-2002 барои тайёр кардан ва андозагирии сафедии намунаҳои сафедии slurry мутаносибан истифода шуданд; GB/T1548-2004 барои андозагирии часпакии slurry истифода шудааст.

2. Натиҷаҳо ва муҳокима

2.1 Таҳлили ҳадаф

Мувофиқи талаботи муштариён, нишондиҳандаҳои асосии техникии селлюлоза часпакии баланд барои эфири селлюлоза инҳоянд: сафедӣ≥85%, часпак≥1800 мл/г,α- целлюлоза≥90%, таркиби хокистар≤0,1%, оҳан≤12 мг/кг ва ғайра. Мувофиқи таҷрибаи чандинсолаи ширкат дар истеҳсоли селлюлозаи махсуси пахта, бо назорати шароити мувофиқи пухтан, шустушӯй ва коркарди кислота дар раванди сафедкунӣ,α-целлюлоза, хокистар, охан ва дигар нишондихандахо, дар истехсолоти хакикй ба талабот чавоб додан осон аст. Аз ин рӯ, сафедӣ ва часпак ҳамчун маркази ин рушди таҷрибавӣ гирифта мешавад.

2.2 Раванди пухтупаз

Раванди пухтупаз аз он иборат аст, ки девори ибтидоии нахро бо гидроксиди натрий дар ҳарорати муайян ва фишори пухтан вайрон кунад, то ифлосиҳои дар об ҳалшаванда ва дар ишқор ҳалшавандаи селлюлоза, чарбу ва муми дар линтерҳои пахта ҳалшаванда гарданд ва мазмуниα- целлюлоза зиёд мешавад. . Аз сабаби канда шудани занҷирҳои макромолекулярии селлюлоза дар ҷараёни пухтупаз дараҷаи полимеризатсия паст шуда, часпакӣ кам мешавад. Агар дарачаи пухтупаз хеле сабук бошад, селлюлоза нагз пухта намешавад, сафедкунии минбаъда бад мешавад ва сифати махсулот ноустувор мегардад; агар дараҷаи пухтан хеле вазнин бошад, занҷирҳои молекулавии селлюлоза ба таври шадид деполимеризатсия мешаванд ва часпак хеле паст мешавад. Бо дарназардошти ҳамаҷонибаи талаботи сафедшавӣ ва шохиси часпакии шлам, муайян карда мешавад, ки часпакии шлам пас аз пухтан≥1900 мл/г буда, сафедии он аст≥55%.

Мувофиқи омилҳои асосие, ки ба таъсири пухтупаз таъсир мерасонанд: миқдори ишқори истифодашуда, ҳарорати пухтан ва вақти нигоҳдорӣ, усули санҷиши ортогоналӣ барои гузаронидани таҷрибаҳо барои интихоби шароити мувофиқи раванди пухтупаз истифода мешавад.

Мувофики маълумотхои нихоят пасти натичахои озмоиши ортогоналй, таъсири се омил ба таъсири пухтупаз чунин аст: харорати пухтупаз > микдори ишкор > вакти нигох доштан. Ба часпак ва сафед шудани целлюлозаи пахта харорати пухтан ва микдори ишхор таъсири калон мерасонад. Бо баланд шудани ҳарорати пухтупаз ва миқдори сілтӣ, сафедӣ тамоюли зиёд мешавад, аммо часпак кам мешавад. Барои истеҳсоли селлюлоза часпаки баланд, бояд шароити мӯътадили пухтупаз то ҳадди имкон ҳангоми таъмини сафедии он қабул карда шавад. Аз ин рӯ, дар якҷоягӣ бо маълумоти таҷрибавӣ, ҳарорати пухтан 115 аст°C, ва миқдори ишқори истифодашуда 9% аст. Таъсири нигоҳ доштани вақт дар байни се омил нисбат ба ду омили дигар нисбатан заифтар аст. Азбаски ин пухтупаз усули пухтупази сілтӣ ва ҳарорати пастро қабул мекунад, бо мақсади баланд бардоштани якрангии пухтупаз ва устувории часпакии пухтупаз, вақти нигоҳдорӣ 70 дақиқа интихоб карда мешавад. Аз ин рӯ, комбинатсияи A2B2C3 ҳамчун беҳтарин раванди пухтупаз барои селлюлоза часпакӣ муайян карда шуд. Дар шароити раванди истеҳсолот сафедии селлюлоза 55,3% ва часпак 1945 мл/г буд.

2.3 Раванди сафедкунӣ

2.3.1 Раванди пеш аз хлоризатсия

Дар участкаи пеш аз хлоркунй ба микдори хеле ками гипохлориди натрий ба целлюлозаи пахта илова карда мешавад, то ки лигнини дар целлюлозаи пахта буда ба лигнини хлордор табдил ёбад ва махлул шавад. Пас аз сафедкунӣ дар марҳилаи пеш аз хлоризатсия, часпакии шлам бояд назорат карда шавад, то≥1850 мл / г, ва сафедӣ≥63%.

Миқдори гипохлориди натрий омили асосие мебошад, ки ба таъсири сафедкунӣ дар ин бахш таъсир мерасонад. Барои омӯхтани миқдори мувофиқи хлори мавҷуда, усули санҷиши як омил барои гузаронидани 5 таҷриба дар як вақт истифода шуд. Бо илова кардани миқдори гуногуни гипохлорити натрий дар slurry, хлори самаранок дар slurry Мазмуни хлор мутаносибан 0,01 г/л, 0,02 г/л, 0,03 г/л, 0,04 г/л, 0,05 г/л буд. Пас аз сафедкунӣ, часпак ва BaiDu.

Аз тагйир ёфтани сафедй ва часпакии пахта бо микдори хлори мавчуда маълум мешавад, ки дар баробари зиёд шудани хлори мавчуда сафедии пусти пахта тадричан зиёд шуда, часпакии он тадричан кам мешавад. Вақте ки миқдори хлори мавҷуда 0,01 г/л ва 0,02 г/л аст, сафедии целлюлозаи пахта чунин аст:≤63%; вақте ки миқдори хлори мавҷуда 0,05 г/л аст, часпакии селлюлоза пахта аст.≤1850 мл/г аст, ки ба талаботи пеш аз хлоркунй мувофик нест. Талаботи нишондиҳандаи назорати сафедкунии сегмент. Вақте ки миқдори хлори мавҷуда 0,03г/л ва 0,04г/л аст, нишондиҳандаҳои пас аз сафедкунӣ часпакӣ 1885мл/г, сафедӣ 63,5% ва часпакӣ 1854мл/г, сафедӣ 64,8% мебошанд. Доираи истфода ба талаботи нишондиҳандаҳои назорати сафедкунӣ дар қисмати пеш аз хлоризатсия мувофиқ аст, бинобар ин пешакӣ муайян карда шудааст, ки миқдори мавҷудаи хлор дар ин бахш 0,03-0,04 г/л аст.

2.3.2 Тадқиқоти марҳилаи раванди сафедкунии пероксиди гидроген

Сафедкунии пероксиди гидроген муҳимтарин марҳилаи сафедкунӣ дар раванди сафедкунӣ барои беҳтар кардани сафедкунӣ мебошад. Пас аз ин марҳила, марҳилаи коркарди кислота барои анҷом додани раванди сафедкунӣ гузаронида мешавад. Марҳилаи коркарди кислота ва марҳилаи минбаъдаи коғазсозӣ ва шаклдиҳӣ ба часпакии селлюлоза таъсире надорад ва метавонад сафедии онро ҳадди аққал 2% зиёд кунад. Аз ин рӯ, тибқи талаботи шохиси назоратии селлюлозаи ниҳоии часпаки баланд, талаботи назорати шохиси марҳилаи сафедкунии пероксиди гидроген часпакӣ муайян карда мешавад.≥1800 мл/г ва сафедӣ≥83%.

Омилҳои асосие, ки ба сафедшавии пероксиди гидроген таъсир мерасонанд, миқдори пероксиди гидроген, ҳарорати сафедкунӣ ва вақти сафедкунӣ мебошанд. Барои ноил шудан ба талаботи сафедӣ ва часпакии селлюлоза часпаки баланд, се омиле, ки ба таъсири сафедкунӣ таъсир мерасонанд, бо усули санҷиши ортогоналӣ барои муайян кардани параметрҳои мувофиқи раванди сафедкунии пероксиди гидроген таҳлил карда шуданд.

Тавассути маълумоти фарқияти шадиди санҷиши ортогоналӣ маълум мешавад, ки таъсири се омил ба таъсири сафедкунӣ инҳоянд: ҳарорати сафедкунӣ > миқдори пероксиди гидроген > вақти сафедкунӣ. Ҳарорати сафедкунӣ ва миқдори пероксиди гидроген омилҳои асосие мебошанд, ки ба таъсири сафедкунӣ таъсир мерасонанд. Бо тадричан зиёд шудани маълумотхои ду омили харорати сафедшавй ва микдори пероксиди водород сафедии целлюлозаи пахта тадричан зиёд шуда, часпакии он тадричан паст мешавад. Бо назардошти арзиши истеҳсолот, иқтидори таҷҳизот ва сифати маҳсулот, ҳарорати сафедкунии пероксиди гидроген 80 дараҷа муайян карда мешавад.°C, ва вояи пероксиди гидроген 5% аст. Дар баробари ин, аз рӯи натиҷаҳои таҷрибавӣ, вақти сафедкунии пероксиди гидроген ба таъсири сафедкунӣ кам таъсир мерасонад ва вақти сафедкунии якмарҳилаи пероксиди гидроген ҳамчун 80 дақиқа интихоб карда мешавад.

Мувофиқи раванди сафедкунии марҳилаи интихобшудаи пероксиди гидроген, лаборатория миқдори зиёди таҷрибаҳои такрории санҷишро анҷом дод ва натиҷаҳои таҷрибавӣ нишон медиҳанд, ки параметрҳои таҷрибавӣ метавонанд ба талаботи муқарраршуда ҷавобгӯ бошанд.

3. Хулоса

Мувофиқи талаботи муштарӣ, тавассути санҷиши як омил ва санҷиши ортогоналӣ, дар якҷоягӣ бо иқтидори воқеии таҷҳизоти ширкат ва арзиши истеҳсолӣ, параметрҳои раванди истеҳсоли селлюлоза часпакии баланд барои эфири селлюлоза ба таври зерин муайян карда мешаванд: (1) Раванди пухтупаз: истифода 9 % аз ишқор, пухтан Ҳарорат 115 аст°C, ва вақти нигоҳдорӣ 70 дақиқа аст. (2) Раванди сафедкунӣ: дар қисмати пеш аз хлоризатсия миқдори хлори мавҷуда барои сафедкунӣ 0,03-0,04 г/л аст; дар қисмати пероксиди гидроген, ҳарорати сафедшавӣ 80 аст°C, миқдори пероксиди гидроген 5% ва вақти сафедкунӣ 80 дақиқа аст; Бахши коркарди кислота, мувофиқи раванди анъанавии ширкат.

селлюлоза часпакии баланд бароиэфири целлюлозацеллюлозаи махсуси пахта буда, истифодаи васеъ ва арзиши иловагии баланд дорад. Корхона дар асоси микдори зиёди тачрибахо мустакилона про-цесси истехсоли целлюлозаи часпаки баланд барои эфири целлюлозаро кор карда баромад. Дар айни замон, селлюлозаи часпакии баланд барои эфири селлюлоза ба яке аз навъҳои асосии истеҳсолии ширкати Кима Chemical табдил ёфтааст ва сифати маҳсулот аз ҷониби муштариён дар дохил ва хориҷи кишвар якдилона эътироф ва ситоиш карда шудааст.