Raw material para sa Cellulose Ether

Ang proseso ng produksyon ng mataas na lagkit na pulp para sa cellulose eter ay pinag-aralan. Ang mga pangunahing salik na nakakaapekto sa pagluluto at pagpapaputi sa proseso ng produksyon ng pulp na may mataas na lagkit ay tinalakay. Ayon sa mga kinakailangan ng customer, sa pamamagitan ng single factor test at orthogonal test method, na sinamahan ng aktwal na kapasidad ng kagamitan ng kumpanya, ang mga parameter ng proseso ng produksyon ng mataas na lagkitpinong kotonpulp hilaw na materyalpara sa cellulose eter ay determinado. Gamit ang proseso ng produksyon, ang kaputian ng mataas na lagkitpinocotton pulp na ginawa para sa cellulose eter ay≥85%, at ang lagkit ay≥1800 mL/g.

Susing salita: mataas na lagkit na pulp para sa cellulose eter; proseso ng produksyon; pagluluto; pagpapaputi

Ang selulusa ay ang pinaka-sagana at nababagong natural na polymer compound sa kalikasan. Mayroon itong malawak na hanay ng mga mapagkukunan, mababang presyo, at pagiging magiliw sa kapaligiran. Ang isang serye ng mga cellulose derivatives ay maaaring makuha sa pamamagitan ng kemikal na pagbabago. Ang cellulose eter ay isang polymer compound kung saan ang hydrogen sa hydroxyl group sa cellulose glucose unit ay pinapalitan ng hydrocarbon group. Pagkatapos ng etherification, ang selulusa ay natutunaw sa tubig, dilute ang alkali solution at organic solvent, at may thermoplasticity. Ang China ang pinakamalaking producer at consumer ng cellulose ether sa mundo, na may average na taunang rate ng paglago na higit sa 20%. Maraming uri ng cellulose eter na may mahusay na pagganap, at malawakang ginagamit ang mga ito sa konstruksiyon, semento, petrolyo, pagkain, tela, detergent, pintura, gamot, paggawa ng papel at mga elektronikong sangkap at iba pang industriya.

Sa mabilis na pag-unlad ng larangan ng mga derivatives tulad ng cellulose eter, ang pangangailangan para sa mga hilaw na materyales para sa produksyon nito ay tumataas din. Ang mga pangunahing hilaw na materyales para sa produksyon ng cellulose eter ay cotton pulp, wood pulp, bamboo pulp, atbp. Kabilang sa mga ito, cotton ay ang natural na produkto na may pinakamataas na cellulose content sa kalikasan, at ang aking bansa ay isang malaking cotton producing country, kaya cotton pulp is isang mainam na hilaw na materyal para sa paggawa ng cellulose eter. Eksklusibong ipinakilala ang mga dayuhang espesyal na kagamitan at teknolohiya para sa espesyal na produksyon ng selulusa, gumagamit ng mababang temperatura na low-alkali na pagluluto, berdeng tuluy-tuloy na teknolohiya sa produksyon ng pagpapaputi, ganap na awtomatikong kontrol sa proseso ng produksyon, ang katumpakan ng kontrol sa proseso ay umabot sa advanced na antas ng parehong industriya sa bahay at sa ibang bansa . Sa kahilingan ng mga customer sa bahay at sa ibang bansa, ang kumpanya ay nagsagawa ng mga eksperimento sa pananaliksik at pagpapaunlad sa high-viscosity cotton pulp para sa cellulose ether, at ang mga sample ay mahusay na natanggap ng mga customer.

1. Eksperimento

1.1 Hilaw na materyales

Ang mataas na lagkit na pulp para sa cellulose eter ay kailangang matugunan ang mga kinakailangan ng mataas na kaputian, mataas na lagkit at mababang dustiness. Sa view ng mga katangian ng high-viscosity cotton pulp para sa cellulose eter, una sa lahat, ang mahigpit na kontrol ay isinagawa sa pagpili ng mga hilaw na materyales, at cotton linters na may mataas na kapanahunan, mataas na lagkit, walang tatlong-filament, at mababang cotton seed. Ang nilalaman ng hull ay napili bilang hilaw na materyales. Ayon sa nabanggit na cotton linters Ayon sa mga pangangailangan ng iba't ibang indicator, determinadong gamitin ang cotton linters sa Xinjiang bilang raw material para sa produksyon ng high-viscosity pulp para sa cellulose eter. Ang mga tagapagpahiwatig ng kalidad ng Xinjiang cashmere ay: lagkit≥2000 mL/g, kapanahunan≥70%, sulfuric acid hindi matutunaw bagay≤6.0%, nilalaman ng abo≤1.7%.

1.2 Mga instrumento at gamot

Pang-eksperimentong kagamitan: PL-100 electric cooking pot (Chengyang Taisite Experimental Equipment Co., Ltd.), instrument constant temperature water bath (Longkou Electric Furnace Factory), PHSJ 3F precision pH meter (Shanghai Yidian Scientific Instrument Co., Ltd.), Capillary viscometer, WSB～2 whiteness meter (Jinan Sanquan Zhongshishi

Laboratory Instrument Co., Ltd.).

Mga pang-eksperimentong gamot: NaOH, HCl, NaClO, H2O2, NaSiO3.

1.3 Prosesong ruta

Mga cotton linters→pagluluto ng alkalina→paglalaba→pulping→pagpapaputi (kabilang ang paggamot sa acid)→paggawa ng pulp→tapos na produkto→pagsubok ng index

1.4 Pang-eksperimentong nilalaman

Ang proseso ng pagluluto ay batay sa aktwal na proseso ng produksyon, gamit ang paghahanda ng wet material at alkaline na paraan ng pagluluto. Linisin lang at tanggalin ang quantitative cotton linters, idagdag ang kalkuladong lye ayon sa liquid ratio at ang dami ng alkali na ginamit, ganap na paghaluin ang cotton linters at lye, ilagay ang mga ito sa isang cooking tank, at lutuin ayon sa iba't ibang temperatura ng pagluluto at oras ng paghawak. Lutuin mo. Ang pulp pagkatapos lutuin ay hinuhugasan, pinalo at pinaputi para magamit sa ibang pagkakataon.

Proseso ng pagpapaputi: ang mga parameter tulad ng konsentrasyon ng pulp at halaga ng pH ay direktang pinili ayon sa aktwal na kapasidad ng kagamitan at mga gawain sa pagpapaputi, at ang mga nauugnay na parameter tulad ng dami ng ahente ng pagpapaputi ay tinatalakay sa pamamagitan ng mga eksperimento.

Ang pagpapaputi ay nahahati sa tatlong yugto: (1) Conventional pre-chlorination stage bleaching, ayusin ang pulp concentration sa 3%, magdagdag ng acid upang makontrol ang pH value ng pulp sa 2.2-2.3, magdagdag ng isang tiyak na halaga ng sodium hypochlorite sa bleach sa temperatura ng silid sa loob ng 40 minuto. (2) Pagpapaputi ng seksyon ng hydrogen peroxide, ayusin ang konsentrasyon ng pulp na maging 8%, magdagdag ng sodium hydroxide sa alkalinize slurry, magdagdag ng hydrogen peroxide at magsagawa ng pagpapaputi sa isang tiyak na temperatura (ang seksyon ng pagpapaputi ng hydrogen peroxide ay nagdaragdag ng isang tiyak na halaga ng stabilizer sodium silicate ). Ang partikular na temperatura ng pagpapaputi, dosis ng hydrogen peroxide at oras ng pagpapaputi ay ginalugad sa pamamagitan ng mga eksperimento. (3) Acid treatment section: ayusin ang pulp concentration sa 6%, magdagdag ng acid at metal ion removal aid para sa acid treatment, ang proseso ng seksyong ito ay isinasagawa ayon sa conventional special cotton pulp production process ng kumpanya, at ang partikular na proseso ay ginagawa. hindi na kailangang pag-usapan pa nang eksperimento.

Sa panahon ng proseso ng eksperimento, ang bawat yugto ng bleaching ay nag-aayos ng pulp concentration at pH, nagdaragdag ng isang tiyak na proporsyon ng bleaching reagent, hinahalo ang pulp at bleaching reagent nang pantay-pantay sa isang polyethylene plastic sealed bag, at inilalagay ito sa isang pare-pareho ang temperatura na paliguan ng tubig para sa pare-pareho ang temperatura pagpapaputi para sa isang tinukoy na oras. Ang proseso ng pagpapaputi Ilabas ang medium slurry tuwing 10 minuto, paghaluin at masahin ito nang pantay-pantay upang matiyak ang pagkakapareho ng pagpapaputi. Pagkatapos ng bawat yugto ng pagpapaputi, ito ay hugasan ng tubig, at pagkatapos ay nagpapatuloy sa susunod na yugto ng pagpapaputi.

1.5 Pagsusuri at pagtuklas ng slurry

Ang GB/T8940.2-2002 at GB/T7974-2002 ay ginamit para sa paghahanda at pagsukat ng kaputian ng mga sample ng slurry whiteness; Ang GB/T1548-2004 ay ginamit para sa pagsukat ng slurry lagkit.

2. Mga resulta at talakayan

2.1 Pagsusuri ng target

Ayon sa mga pangangailangan ng mga customer, ang mga pangunahing teknikal na tagapagpahiwatig ng mataas na lagkit na pulp para sa cellulose eter ay: kaputian≥85%, lagkit≥1800 mL/g,α-selulusa≥90%, nilalaman ng abo≤0.1%, bakal≤12 mg /kg atbp. Ayon sa maraming taon ng karanasan ng kumpanya sa paggawa ng espesyal na cotton pulp, sa pamamagitan ng pagkontrol sa naaangkop na mga kondisyon sa pagluluto, paghuhugas at mga kondisyon ng paggamot sa acid sa proseso ng pagpapaputi,α-cellulose, abo, nilalaman ng bakal at iba pang mga tagapagpahiwatig, madaling matugunan ang mga kinakailangan sa aktwal na produksyon. Samakatuwid, ang kaputian at lagkit ay kinuha bilang pokus ng eksperimentong pag-unlad na ito.

2.2 Proseso ng pagluluto

Ang proseso ng pagluluto ay upang sirain ang pangunahing pader ng hibla na may sodium hydroxide sa ilalim ng isang tiyak na temperatura at presyon ng pagluluto, upang ang nalulusaw sa tubig at alkalina na mga di-cellulose na dumi, taba at waks sa mga linter ng koton ay matunaw, at ang nilalaman ngα-nadagdagan ang selulusa. . Dahil sa cleavage ng cellulose macromolecular chain sa panahon ng proseso ng pagluluto, ang antas ng polymerization ay nabawasan at ang lagkit ay nabawasan. Kung ang antas ng pagluluto ay masyadong magaan, ang pulp ay hindi lutuin nang lubusan, ang kasunod na pagpapaputi ay magiging mahina, at ang kalidad ng produkto ay hindi matatag; kung ang antas ng pagluluto ay masyadong mabigat, ang cellulose molecular chain ay marahas na magde-depolymerize at ang lagkit ay magiging masyadong mababa. Komprehensibong isinasaalang-alang ang bleachability at viscosity index na kinakailangan ng slurry, tinutukoy na ang lagkit ng slurry pagkatapos ng pagluluto ay≥1900 mL/g, at ang kaputian ay≥55%.

Ayon sa mga pangunahing salik na nakakaapekto sa epekto ng pagluluto: ang dami ng alkali na ginamit, ang temperatura ng pagluluto, at ang oras ng paghawak, ang pamamaraan ng orthogonal na pagsubok ay ginagamit upang magsagawa ng mga eksperimento upang piliin ang naaangkop na mga kondisyon ng proseso ng pagluluto.

Ayon sa napakahirap na data ng mga resulta ng orthogonal test, ang impluwensya ng tatlong salik sa epekto ng pagluluto ay ang mga sumusunod: temperatura ng pagluluto > halaga ng alkali > oras ng paghawak. Ang temperatura ng pagluluto at ang dami ng alkali ay may malaking impluwensya sa lagkit at kaputian ng cotton pulp. Sa pagtaas ng temperatura ng pagluluto at ang dami ng alkali, ang kaputian ay may posibilidad na tumaas, ngunit ang lagkit ay may posibilidad na bumaba. Para sa paggawa ng high-viscosity pulp, ang katamtamang kondisyon sa pagluluto ay dapat gamitin hangga't maaari habang tinitiyak ang kaputian. Samakatuwid, kasama ang pang-eksperimentong data, ang temperatura ng pagluluto ay 115°C, at ang halaga ng alkali na ginamit ay 9%. Ang epekto ng paghawak ng oras sa tatlong salik ay medyo mahina kaysa sa epekto ng iba pang dalawang salik. Dahil ang pagluluto na ito ay gumagamit ng mababang-alkali at mababang temperatura na paraan ng pagluluto, upang mapataas ang pagkakapareho ng pagluluto at matiyak ang katatagan ng lagkit ng pagluluto, ang oras ng paghawak ay pinili bilang 70 minuto. Samakatuwid, ang kumbinasyong A2B2C3 ay natukoy na ang pinakamahusay na proseso ng pagluluto para sa high-viscosity pulp. Sa ilalim ng mga kondisyon ng proseso ng produksyon, ang kaputian ng panghuling pulp ay 55.3%, at ang lagkit ay 1945 mL/g.

2.3 Proseso ng pagpapaputi

2.3.1 Proseso ng pre-chlorination

Sa seksyong pre-chlorination, isang napakaliit na halaga ng sodium hypochlorite ay idinagdag sa cotton pulp upang i-convert ang lignin sa cotton pulp sa chlorinated lignin at matunaw. Pagkatapos ng pagpapaputi sa yugto ng pre-chlorination, ang lagkit ng slurry ay dapat kontrolin upang maging≥1850 mL/g, at ang kaputian≥63%.

Ang dami ng sodium hypochlorite ang pangunahing salik na nakakaapekto sa epekto ng pagpapaputi sa seksyong ito. Upang tuklasin ang naaangkop na dami ng magagamit na chlorine, ginamit ang single factor test method upang magsagawa ng 5 parallel na eksperimento sa parehong oras. Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng iba't ibang dami ng sodium hypochlorite sa slurry, ang epektibong chlorine sa slurry Ang chlorine content ay 0.01 g/L, 0.02 g/L, 0.03 g/L, 0.04 g/L, 0.05 g/L ayon sa pagkakabanggit. After bleaching, ang lagkit at BaiDu.

Mula sa mga pagbabago ng cotton pulp whiteness at lagkit sa dami ng available na chlorine, makikita na sa pagtaas ng available na chlorine, unti-unting tumataas ang kaputian ng cotton pulp, at unti-unting bumababa ang lagkit. Kapag ang dami ng available na chlorine ay 0.01g/L at 0.02g/L, ang kaputian ng cotton pulp ay≤63%; kapag ang dami ng available na chlorine ay 0.05g/L, ang lagkit ng cotton pulp ay≤1850mL/g, na hindi nakakatugon sa mga kinakailangan bago ang chlorination. Mga kinakailangan sa tagapagpahiwatig ng kontrol sa pagpapaputi ng segment. Kapag ang halaga ng available na chlorine ay 0.03g/L at 0.04g/L, ang mga indicator pagkatapos ng bleaching ay lagkit 1885mL/g, whiteness 63.5% at lagkit 1854mL/g, whiteness 64.8%. Ang hanay ng dosis ay naaayon sa mga kinakailangan ng mga tagapagpahiwatig ng kontrol sa pagpapaputi sa seksyon ng pre-chlorination, kaya paunang tinutukoy na ang magagamit na dosis ng chlorine sa seksyong ito ay 0.03-0.04g/L.

2.3.2 Pananaliksik sa proseso ng pagpapaputi ng yugto ng hydrogen peroxide

Ang hydrogen peroxide bleaching ay ang pinakamahalagang yugto ng pagpapaputi sa proseso ng pagpapaputi upang mapabuti ang kaputian. Pagkatapos ng yugtong ito, ang isang yugto ng paggamot sa acid ay isinasagawa upang makumpleto ang proseso ng pagpapaputi. Ang yugto ng paggamot sa acid kasama ang kasunod na yugto ng paggawa ng papel at pagbuo ay walang epekto sa lagkit ng pulp, at maaaring tumaas ang kaputian ng hindi bababa sa 2%. Samakatuwid, ayon sa mga kinakailangan sa control index ng panghuling high-viscosity pulp, ang mga kinakailangan sa index control ng yugto ng pagpapaputi ng hydrogen peroxide ay tinutukoy na lagkit.≥1800 mL/g at kaputian≥83%.

Ang mga pangunahing salik na nakakaapekto sa pagpapaputi ng hydrogen peroxide ay ang dami ng hydrogen peroxide, temperatura ng pagpapaputi, at oras ng pagpapaputi. Upang makamit ang mga kinakailangan sa kaputian at lagkit ng mataas na malapot na pulp, ang tatlong salik na nakakaapekto sa epekto ng pagpapaputi ay sinuri ng paraan ng orthogonal na pagsubok upang matukoy ang naaangkop na mga parameter ng proseso ng pagpapaputi ng hydrogen peroxide.

Sa pamamagitan ng extreme difference data ng orthogonal test, napag-alaman na ang impluwensya ng tatlong salik sa bleaching effect ay: bleaching temperature > hydrogen peroxide dosage > bleaching time. Ang temperatura ng pagpapaputi at ang dami ng hydrogen peroxide ay ang mga pangunahing salik na nakakaapekto sa epekto ng pagpapaputi. Sa unti-unting pagtaas ng data ng dalawang mga kadahilanan ng temperatura ng pagpapaputi at ang halaga ng hydrogen peroxide, ang kaputian ng cotton pulp ay unti-unting tumataas, at ang lagkit ay unti-unting bumababa. Isinasaalang-alang ang gastos sa produksyon, kapasidad ng kagamitan at kalidad ng produkto nang komprehensibo, ang temperatura ng pagpapaputi ng hydrogen peroxide ay tinutukoy na 80°C, at ang dosis ng hydrogen peroxide ay 5%. Kasabay nito, ayon sa mga eksperimentong resulta, ang oras ng pagpapaputi ng hydrogen peroxide ay may maliit na impluwensya sa epekto ng pagpapaputi, at ang solong yugto ng oras ng pagpapaputi ng hydrogen peroxide ay pinili bilang 80 minuto.

Ayon sa napiling proseso ng pagpapaputi ng yugto ng hydrogen peroxide, ang laboratoryo ay nagsagawa ng isang malaking bilang ng mga paulit-ulit na mga eksperimento sa pag-verify, at ang mga eksperimentong resulta ay nagpapakita na ang mga pang-eksperimentong parameter ay maaaring matugunan ang mga itinakdang kinakailangan sa target.

3. Konklusyon

Ayon sa mga kinakailangan ng customer, sa pamamagitan ng single factor test at orthogonal test, kasama ang aktwal na kapasidad ng kagamitan ng kumpanya at gastos sa produksyon, ang mga parameter ng proseso ng produksyon ng high-viscosity pulp para sa cellulose ether ay tinutukoy bilang mga sumusunod: (1) Proseso ng pagluluto: gumamit ng 9 % ng alkali, lutuin Ang temperatura ay 115°C, at ang oras ng paghawak ay 70 minuto. (2) Proseso ng pagpapaputi: sa seksyong pre-chlorination, ang dosis ng magagamit na chlorine para sa pagpapaputi ay 0.03-0.04 g/L; sa seksyon ng hydrogen peroxide, ang temperatura ng pagpapaputi ay 80°C, ang dosis ng hydrogen peroxide ay 5%, at ang oras ng pagpapaputi ay 80 minuto; Acid treatment seksyon, ayon sa maginoo proseso ng kumpanya.

Mataas na lagkit ng pulp para saselulusa eteray isang espesyal na cotton pulp na may malawak na aplikasyon at mataas na idinagdag na halaga. Sa batayan ng isang malaking bilang ng mga eksperimento, ang kumpanya ay nakapag-iisa na binuo ang proseso ng produksyon ng high-viscosity pulp para sa cellulose eter. Sa kasalukuyan, ang high-viscosity pulp para sa cellulose ether ay naging isa sa mga pangunahing uri ng produksyon ng kumpanya ng Kima Chemical, at ang kalidad ng produkto ay lubos na kinikilala at pinuri ng mga customer sa loob at labas ng bansa.