Сировина для ефіру целюлози

Вивчено процес виробництва високов'язкої целюлози для ефіру целюлози. Обговорено основні фактори, що впливають на варіння та відбілювання в процесі виробництва високов’язкої целюлози. Відповідно до вимог замовника, за допомогою однофакторного випробування та методу ортогонального випробування, у поєднанні з фактичною потужністю обладнання компанії, параметри виробничого процесу високої в'язкостіочищена бавовнапульпа сировинадля ефіру целюлози визначаються. Використовуючи цей виробничий процес, білизну високої в'язкостівишуканийбавовняна целюлоза виробляється для ефіру целюлози≥85%, а в'язкість становить≥1800 мл/г.

Ключові слова: високов'язка пульпа для ефіру целюлози; виробничий процес; приготування їжі; відбілювання

Целюлоза є найбільш поширеною та відновлюваною природною полімерною сполукою в природі. Має широкий вибір джерел, низьку ціну, екологічність. Шляхом хімічної модифікації можна отримати ряд похідних целюлози. Ефір целюлози — це полімерна сполука, в якій водень у гідроксильній групі глюкозної ланки целюлози заміщений вуглеводневою групою. Після етерифікації целюлоза розчиняється у воді, розведеному розчині лугу та органічному розчиннику та має термопластичність. Китай є найбільшим у світі виробником і споживачем ефіру целюлози із середньорічним темпом зростання понад 20%. Існує багато видів ефірів целюлози з відмінними характеристиками, і вони широко використовуються в будівництві, цементній, нафтовій, харчовій, текстильній, мийних засобах, фарбі, медицині, виробництві паперу та електронних компонентів та інших галузях.

Зі швидким розвитком галузі похідних, таких як ефір целюлози, попит на сировину для його виробництва також зростає. Основною сировиною для виробництва ефіру целюлози є бавовняна целюлоза, деревна целюлоза, бамбукова целюлоза тощо. Серед них бавовна є натуральним продуктом із найвищим вмістом целюлози в природі, і моя країна є великим виробником бавовни, тому бавовняна целюлоза є ідеальна сировина для виробництва ефіру целюлози. Ексклюзивне представлене іноземне спеціальне обладнання та технологія для спеціального виробництва целюлози, приймає низькотемпературне низьколужне приготування їжі, зелену технологію безперервного відбілювання, повністю автоматичний контроль виробничого процесу, точність контролю процесу досягла передового рівня тієї ж галузі в країні та за кордоном . На прохання клієнтів у країні та за кордоном компанія провела дослідницькі експерименти з високов’язкою бавовняною масою для ефіру целюлози, і зразки були добре сприйняті клієнтами.

1. Експеримент

1.1 Сировина

Целюлоза з високою в’язкістю для ефіру целюлози повинна відповідати вимогам високої білизни, високої в’язкості та низького пилоутворення. З огляду на характеристики високов’язкої бавовняної целюлози для ефіру целюлози, перш за все, проводився суворий контроль за відбором сировини та бавовняного лінту з високою зрілістю, високою в’язкістю, без трьох ниток і з низьким вмістом насіння бавовни. В якості сировини було обрано вміст лушпиння. Відповідно до вищевказаного бавовняного лінту Відповідно до вимог різних показників, визначено використовувати бавовняний лінт у Сіньцзяні як сировину для виробництва високов’язкої целюлози для ефіру целюлози. Показниками якості синьцзянського кашеміру є: в'язкість≥2000 мл/г, зрілість≥70%, нерозчинна речовина сірчаної кислоти≤6,0%, зольність≤1,7%.

1.2 Інструменти та медикаменти

Експериментальне обладнання: електрична каструля PL-100 (Chengyang Taisite Experimental Equipment Co., Ltd.), прилад із водяною банею постійної температури (Longkou Electric Furnace Factory), прецизійний pH-метр PHSJ 3F (Shanghai Yidian Scientific Instrument Co., Ltd.), Капілярний віскозиметр WSB～2 біломір (Jinan Sanquan Zhongshishi

Laboratory Instrument Co., Ltd.).

Експериментальні препарати: NaOH, HCl, NaClO, H2O2, NaSiO3.

1.3 Маршрут процесу

Лінт бавовняний→приготування лугу→прання→варіння целюлози→відбілювання (включаючи обробку кислотою)→виготовлення целюлози→готовий продукт→індексне тестування

1.4 Експериментальний зміст

Процес приготування заснований на фактичному виробничому процесі з використанням мокрого приготування матеріалів і лужних методів приготування. Просто очистіть і видаліть кількісний бавовняний лінт, додайте розрахований луг відповідно до співвідношення рідини та кількості використаного лугу, повністю перемішайте бавовняний лінт і луг, покладіть їх у ємність для варіння та готуйте відповідно до різних температур варіння та часу витримки. Приготуйте його. Целюлозу після варіння промивають, відбивають і відбілюють для подальшого використання.

Процес відбілювання: такі параметри, як концентрація целюлози та значення рН, вибираються безпосередньо відповідно до фактичної потужності обладнання та процедур відбілювання, а відповідні параметри, такі як кількість відбілювача, обговорюються за допомогою експериментів.

Відбілювання поділяється на три етапи: (1) звичайне відбілювання перед хлоруванням, доведіть концентрацію целюлози до 3%, додайте кислоту, щоб контролювати значення pH целюлози до 2,2-2,3, додайте певну кількість гіпохлориту натрію для відбілювання при кімнатній температурі протягом 40 хвилин. (2) Секція відбілювання перекисом водню, відрегулюйте концентрацію целюлози до 8%, додайте гідроксид натрію для підлуження суспензії, додайте перекис водню та виконайте відбілювання при певній температурі (секція відбілювання перекисом водню додає певну кількість стабілізатора силікату натрію). Конкретну температуру відбілювання, дозування перекису водню та час відбілювання досліджували за допомогою експериментів. (3) Секція кислотної обробки: відрегулюйте концентрацію целюлози до 6%, додайте кислоту та засоби для видалення іонів металу для кислотної обробки, процес цієї секції здійснюється відповідно до звичайного спеціального процесу виробництва бавовняної целюлози компанії, і специфічний процес робить не потребує подальшого експериментального обговорення.

Під час процесу експерименту кожна стадія відбілювання регулює концентрацію целюлози та pH, додає певну пропорцію відбілюючого реагенту, рівномірно змішує целюлозу та відбілюючий реагент у поліетиленовому пластиковому герметичному пакеті та поміщає його у водяну баню постійної температури для постійної температури відбілювання протягом визначеного часу. Процес відбілювання Кожні 10 хвилин вийміть середню суспензію, перемішайте та рівномірно розімніть її, щоб забезпечити рівномірність відбілювання. Після кожного етапу відбілювання його промивають водою, а потім переходять до наступного етапу відбілювання.

1.5 Аналіз та виявлення шламу

GB/T8940.2-2002 і GB/T7974-2002 використовували для підготовки та вимірювання білизни зразків білизни суспензії відповідно; GB/T1548-2004 використовувався для вимірювання в'язкості суспензії.

2. Результати та їх обговорення

2.1 Цільовий аналіз

Відповідно до потреб замовників основними технічними показниками високов'язкої целюлози для ефіру целюлози є: білизна≥85%, в'язкість≥1800 мл/г,α- целюлоза≥90%, зольність≤0,1%, залізо≤12 мг/кг тощо. Згідно з багаторічним досвідом компанії у виробництві спеціальної бавовняної целюлози, шляхом контролю відповідних умов приготування, прання та кислотної обробки в процесі відбілювання,α- Целюлоза, зольність, вміст заліза та інші показники, легко задовольнити вимоги в реальному виробництві. Таким чином, білизна і в'язкість взяті в центрі цієї експериментальної розробки.

2.2 Процес приготування

Процес варіння полягає в руйнуванні основної стінки волокна гідроксидом натрію при певній температурі та тиску варіння, щоб розчинити водорозчинні та лужнорозчинні нецелюлозні домішки, жир і віск у бавовняному лінті, а також змістα-підвищена клітковина. . Завдяки розщепленню макромолекулярних ланцюгів целюлози в процесі варіння знижується ступінь полімеризації і знижується в'язкість. Якщо ступінь варіння занадто низький, целюлоза не буде добре проварена, подальше відбілювання буде поганим, а якість продукту буде нестабільною; якщо ступінь варіння занадто важкий, молекулярні ланцюги целюлози швидко деполімеризуються, а в’язкість буде занадто низькою. Комплексно враховуючи вимоги до відбілюваності та індексу в’язкості суспензії, визначено, що в’язкість суспензії після варіння становить≥1900 мл/г, а білизна становить≥55%.

Відповідно до основних факторів, що впливають на ефект приготування: кількість використовуваного лугу, температура приготування та час витримки, ортогональний метод тестування використовується для проведення експериментів для вибору відповідних умов процесу приготування.

Згідно з надзвичайно низькими даними результатів ортогонального випробування, вплив трьох факторів на ефект приготування виглядає наступним чином: температура приготування > кількість лугу > час витримки. Температура варіння і кількість лугу мають великий вплив на в'язкість і білизну бавовняної целюлози. Зі збільшенням температури варіння та кількості лугу білизна має тенденцію до збільшення, але в’язкість має тенденцію до зменшення. Для виробництва целюлози з високою в’язкістю слід максимально використовувати помірні умови варіння, забезпечуючи при цьому білизну. Тому в поєднанні з експериментальними даними температура варіння становить 115°С, а кількість використовуваного лугу 9%. Вплив часу витримки серед трьох факторів відносно слабший, ніж у двох інших факторів. Оскільки для цього варіння використовується метод варіння з низьким вмістом лугу та низької температури, для підвищення рівномірності варіння та забезпечення стабільності в’язкості варіння час витримки вибрано 70 хвилин. Таким чином, комбінація A2B2C3 була визначена як найкращий процес варіння для високов’язкої целюлози. За умов виробничого процесу білизна кінцевої пульпи становила 55,3%, а в’язкість становила 1945 мл/г.

2.3 Процес відбілювання

2.3.1 Процес попереднього хлорування

У секції попереднього хлорування до бавовняної целюлози додають дуже невелику кількість гіпохлориту натрію, щоб перетворити лігнін у бавовняній целюлозі на хлорований лігнін і розчинити його. Після відбілювання на етапі попереднього хлорування в'язкість суспензії повинна контролюватися, щоб бути≥1850 мл/г, а білість≥63%.

Кількість гіпохлориту натрію є основним фактором, що впливає на ефект відбілювання в цьому розділі. Щоб дослідити відповідну кількість доступного хлору, було використано однофакторний метод тестування для проведення 5 паралельних експериментів одночасно. При додаванні різних кількостей гіпохлориту натрію в суспензію ефективний вміст хлору в суспензії становив 0,01 г/л, 0,02 г/л, 0,03 г/л, 0,04 г/л, 0,05 г/л відповідно. Після відбілювання в'язкість і BaiDu.

Зі змін білизни та в’язкості бавовняної целюлози залежно від кількості доступного хлору можна виявити, що зі збільшенням доступного хлору білизна бавовняної целюлози поступово збільшується, а в’язкість поступово зменшується. Коли кількість доступного хлору становить 0,01 г/л і 0,02 г/л, білизна бавовняної целюлози становить≤63%; коли кількість доступного хлору становить 0,05 г/л, в’язкість бавовняної целюлози становить≤1850 мл/г, що не відповідає вимогам попереднього хлорування. Вимоги до контрольного індикатора відбілювання сегментів. При кількості доступного хлору 0,03 г/л і 0,04 г/л показники після відбілювання складають в’язкість 1885 мл/г, білизна 63,5 % і в’язкість 1854 мл/г, білизна 64,8 %. Діапазон дозування відповідає вимогам контрольних показників відбілювання в секції попереднього хлорування, тому попередньо визначено, що доступна доза хлору в цій секції становить 0,03-0,04 г/л.

2.3.2 Дослідження процесу стадії відбілювання пероксидом водню

Відбілювання перекисом водню є найважливішим етапом відбілювання в процесі відбілювання для покращення білизни. Після цього етапу проводиться етап кислотної обробки для завершення процесу відбілювання. Стадія кислотної обробки плюс наступна стадія виготовлення паперу та формування не впливають на в’язкість целюлози та можуть збільшити білизну щонайменше на 2%. Таким чином, згідно з вимогами до контрольного індексу кінцевої високов’язкої целюлози, вимоги до контролю індексу на етапі відбілювання перекисом водню визначаються як в’язкість≥1800 мл/г і білість≥83%.

Основними факторами, які впливають на відбілювання перекисом водню, є кількість перекису водню, температура відбілювання та час відбілювання. Щоб досягти вимог до білизни та в’язкості високов’язкої целюлози, три фактори, що впливають на ефект відбілювання, були проаналізовані методом ортогонального випробування для визначення відповідних параметрів процесу відбілювання перекисом водню.

Завдяки надзвичайним різницям даних ортогонального тесту виявлено, що вплив трьох факторів на ефект відбілювання такий: температура відбілювання > доза перекису водню > час відбілювання. Температура відбілювання та кількість перекису водню є основними факторами, що впливають на ефект відбілювання. З поступовим збільшенням даних двох факторів температури відбілювання та кількості перекису водню білизна бавовняної целюлози поступово збільшується, а в'язкість поступово зменшується. Враховуючи виробничу вартість, потужність обладнання та якість продукту всебічно, температура відбілювання перекисом водню визначається як 80°С, а дозування перекису водню 5%. У той же час, згідно з експериментальними результатами, час відбілювання перекису водню мало впливає на відбілюючий ефект, а час одностадійного відбілювання перекису водню вибрано 80 хвилин.

Відповідно до обраного процесу відбілювання перекисом водню лабораторія провела велику кількість повторних перевірочних експериментів, і експериментальні результати показують, що експериментальні параметри можуть відповідати встановленим цільовим вимогам.

3. Висновок

Відповідно до вимог замовника, за допомогою однофакторного випробування та ортогонального випробування, у поєднанні з фактичною потужністю обладнання компанії та вартістю виробництва, параметри процесу виробництва високов’язкої целюлози для ефіру целюлози визначаються таким чином: (1) Процес варіння: використовуйте 9 % лугу, варити Температура 115°С, а час витримки 70 хв. (2) Процес відбілювання: у секції попереднього хлорування доза доступного хлору для відбілювання становить 0,03-0,04 г/л; в секції пероксиду водню температура відбілювання становить 80°C, дозування перекису водню становить 5%, а час відбілювання становить 80 хвилин; Секція обробки кислотою, відповідно до традиційного процесу компанії.

Целюлоза високої в'язкості дляефір целюлозице спеціальна бавовняна маса з широким застосуванням і високою доданою вартістю. На основі великої кількості експериментів компанія самостійно розробила процес виробництва високов’язкої целюлози для ефіру целюлози. В даний час целюлоза з високою в'язкістю для ефіру целюлози стала одним із основних видів виробництва компанії Kima Chemical, а якість продукції одностайно визнана та високо оцінена клієнтами в країні та за кордоном.