Tsellyuloza efiri uchun xom ashyo

Sellyuloza efiri uchun yuqori viskoziteli pulpa ishlab chiqarish jarayoni o'rganildi. Yuqori viskoziteli pulpa ishlab chiqarish jarayonida pishirish va oqartirishga ta'sir qiluvchi asosiy omillar muhokama qilindi. Buyurtmachining talablariga muvofiq, bitta faktorli test va ortogonal sinov usuli orqali kompaniyaning haqiqiy uskunalari quvvati, yuqori viskoziteli ishlab chiqarish jarayoni parametrlari bilan birlashtirilgan.tozalangan paxtapulpa xom ashyotsellyuloza efiri uchun belgilanadi. Ushbu ishlab chiqarish jarayonidan foydalanib, yuqori viskoziteli oqliktozalangantsellyuloza efiri uchun ishlab chiqarilgan paxta pulpasi hisoblanadi≥85%, yopishqoqligi esa≥1800 ml/g.

Kalit so'zlar: tsellyuloza efiri uchun yuqori viskoziteli pulpa; ishlab chiqarish jarayoni; pishirish; oqartirish

Tsellyuloza tabiatdagi eng keng tarqalgan va qayta tiklanadigan tabiiy polimer birikmasidir. Bu manbalarning keng assortimentiga, past narxga va ekologik tozalikka ega. Bir qator tsellyuloza hosilalarini kimyoviy modifikatsiya orqali olish mumkin. Tsellyuloza efiri polimer birikmasi bo'lib, unda tsellyuloza glyukoza birligidagi gidroksil guruhidagi vodorod uglevodorod guruhi bilan almashtiriladi. Eterifikatsiyadan keyin tsellyuloza suvda, suyultirilgan ishqor eritmasida va organik erituvchida eriydi va termoplastiklikka ega. Xitoy dunyodagi o'rtacha yillik o'sish sur'ati 20% dan ortiq bo'lgan tsellyuloza efirining eng yirik ishlab chiqaruvchisi va iste'molchisi hisoblanadi. Ajoyib ishlashga ega tsellyuloza efirlarining ko'p turlari mavjud va ular qurilish, tsement, neft, oziq-ovqat, to'qimachilik, yuvish vositalari, bo'yoq, tibbiyot, qog'oz ishlab chiqarish va elektron komponentlar va boshqa sohalarda keng qo'llaniladi.

Tsellyuloza efiri kabi lotinlar sohasining jadal rivojlanishi bilan uni ishlab chiqarish uchun xom ashyoga talab ham ortib bormoqda. Tsellyuloza efir ishlab chiqarish uchun asosiy xom ashyo paxta tsellyulozasi, yog'och xamiri, bambuk tsellyulozasi va boshqalardir. Ular orasida paxta tabiatda eng yuqori tsellyulozaga ega bo'lgan tabiiy mahsulotdir va mening mamlakatim yirik paxta ishlab chiqaruvchi mamlakatdir, shuning uchun paxta pulpasi tsellyuloza efirini ishlab chiqarish uchun ideal xom ashyo. Maxsus tsellyuloza ishlab chiqarish uchun maxsus xorijiy maxsus uskunalar va texnologiya joriy etildi, past haroratli past gidroksidi pishirishni, yashil uzluksiz oqartirish ishlab chiqarish texnologiyasini, ishlab chiqarish jarayonini to'liq avtomatik nazorat qilishni, jarayonni nazorat qilishning aniqligi uyda va xorijda bir xil sanoatning ilg'or darajasiga yetdi. . Uyda va xorijda mijozlarning iltimosiga binoan kompaniya tsellyuloza efiri uchun yuqori viskoziteli paxta pulpasi bo'yicha tadqiqot va ishlab chiqish tajribalarini o'tkazdi va namunalar mijozlar tomonidan yaxshi qabul qilindi.

1. Tajriba

1.1 Xom ashyo

Tsellyuloza efiri uchun yuqori viskoziteli pulpa yuqori oqlik, yuqori yopishqoqlik va past changlilik talablariga javob berishi kerak. Sellyuloza efiri uchun yuqori viskoziteli paxta pulpasining xususiyatlarini hisobga olgan holda, birinchi navbatda, xom ashyo va yuqori pishgan, yuqori viskoziteli, uch filamentli va past paxta chigitini tanlash bo'yicha qat'iy nazorat o'tkazildi. xom ashyo sifatida korpus tarkibi tanlangan. Yuqoridagi paxta linterlariga ko'ra, turli ko'rsatkichlar talablariga ko'ra, tsellyuloza efiri uchun yuqori viskoziteli pulpa ishlab chiqarish uchun xom ashyo sifatida Shinjonda paxta linterlaridan foydalanish belgilangan. Shinjon kashmirining sifat ko'rsatkichlari quyidagilardir: yopishqoqlik≥2000 ml/g, etuklik≥70%, sulfat kislota erimaydigan modda≤6,0%, kul miqdori≤1,7%.

1.2 Asboblar va dori vositalari

Eksperimental jihozlar: PL-100 elektr pishirish idishi (Chengyang Taisite Experimental Equipment Co., Ltd.), asbob doimiy haroratli suv hammomi (Longkou elektr pechlari fabrikasi), PHSJ 3F nozik pH o'lchagich (Shanghai Yidian Scientific Instrument Co., Ltd.), Kapillyar viskozimetr, WSB～2 oqlik o'lchagich (Jinan Sanquan Zhongshishi

Laboratory Instrument Co., Ltd.).

Eksperimental preparatlar: NaOH, HCl, NaClO, H2O2, NaSiO3.

1.3 Jarayon yo'nalishi

Paxta linterlari→gidroksidi pishirish→yuvish→pulpalash→oqartirish (shu jumladan kislotali tozalash)→pulpa tayyorlash→tayyor mahsulot→indeks testi

1.4 Eksperimental tarkib

Pishirish jarayoni nam material tayyorlash va ishqorli pishirish usullaridan foydalangan holda haqiqiy ishlab chiqarish jarayoniga asoslanadi. Miqdorli paxta chig'anoqlarini oddiygina tozalang va olib tashlang, suyuqlik nisbati va ishlatilgan gidroksidi miqdoriga qarab hisoblangan lyukni qo'shing, paxta chig'anoqlari va lyelarni to'liq aralashtiring, ularni pishirish idishiga soling va turli xil pishirish harorati va saqlash vaqtlariga qarab pishiring. Uni pishiring. Pishirgandan keyin pulpa yuviladi, uriladi va keyinroq foydalanish uchun oqartiriladi.

Oqartirish jarayoni: pulpa konsentratsiyasi va pH qiymati kabi parametrlar to'g'ridan-to'g'ri uskunaning haqiqiy quvvatiga va sayqallash tartiblariga qarab tanlanadi va sayqallash vositasi miqdori kabi tegishli parametrlar tajribalar orqali muhokama qilinadi.

Oqartirish uch bosqichga bo'linadi: (1) an'anaviy xlorlashdan oldingi oqartirish, pulpa konsentratsiyasini 3% ga sozlang, pulpa pH qiymatini 2,2-2,3 ga nazorat qilish uchun kislota qo'shing, oqartirish uchun ma'lum miqdorda natriy gipoxlorit qo'shing. xona haroratida 40 daqiqa. (2) Vodorod peroksid qismini oqartirish, pulpa kontsentratsiyasini 8% ga sozlang, atala ishqorlash uchun natriy gidroksid qo'shing, vodorod periks qo'shing va ma'lum bir haroratda oqartirishni amalga oshiring (vodorod periksni oqartirish bo'limi ma'lum miqdorda stabilizator natriy silikat qo'shadi). Maxsus oqartirish harorati, vodorod peroksid dozasi va oqartirish vaqti tajribalar orqali o'rganildi. (3) Kislota bilan ishlov berish bo'limi: pulpa konsentratsiyasini 6% ga sozlang, kislota bilan ishlov berish uchun kislota va metall ionlarini olib tashlash uchun yordamchi vositalarni qo'shing, ushbu bo'limning jarayoni kompaniyaning an'anaviy maxsus paxta xamiri ishlab chiqarish jarayoniga muvofiq amalga oshiriladi va o'ziga xos jarayon ko'proq eksperimental muhokama qilish kerak emas.

Tajriba jarayonida oqartirishning har bir bosqichi pulpa konsentratsiyasini va pH ni sozlaydi, oqartiruvchi reagentning ma'lum bir qismini qo'shadi, pulpa va oqartiruvchi reagentni polietilen plastik muhrlangan paketga teng ravishda aralashtiradi va doimiy harorat uchun doimiy haroratli suv hammomiga qo'yadi. ma'lum vaqt davomida oqartirish. Oqartirish jarayoni Oqartirishning bir xilligini ta'minlash uchun har 10 daqiqada o'rtacha bulamani oling, aralashtiring va teng ravishda yoğurun. Oqartirishning har bir bosqichidan so'ng u suv bilan yuviladi va keyin sayqallashning keyingi bosqichiga o'tadi.

1.5 Tuxumni tahlil qilish va aniqlash

GB/T8940.2-2002 va GB/T7974-2002 mos ravishda atala oqlik namunalarini tayyorlash va oqligini o'lchash uchun ishlatilgan; GB/T1548-2004 atala viskozitesini o'lchash uchun ishlatilgan.

2. Natijalar va muhokama

2.1 Maqsad tahlili

Mijozlarning ehtiyojlariga ko'ra, tsellyuloza efiri uchun yuqori viskoziteli pulpaning asosiy texnik ko'rsatkichlari quyidagilardir: oqlik≥85%, yopishqoqlik≥1800 ml/g,α-tsellyuloza≥90%, kul miqdori≤0,1%, temir≤12 mg / kg va hokazo. Kompaniyaning maxsus paxta pulpasini ishlab chiqarish bo'yicha ko'p yillik tajribasiga ko'ra, oqartirish jarayonida tegishli pishirish sharoitlarini, yuvish va kislota bilan ishlov berish sharoitlarini nazorat qilish orqali,α-tsellyuloza, kul, temir miqdori va boshqa ko'rsatkichlar, haqiqiy ishlab chiqarishda talablarni qondirish oson. Shuning uchun, oqlik va yopishqoqlik ushbu eksperimental rivojlanishning diqqat markazida bo'ladi.

2.2 Pishirish jarayoni

Pishirish jarayoni ma'lum bir pishirish harorati va bosimi ostida natriy gidroksidi bilan tolaning birlamchi devorini yo'q qilishdan iborat bo'lib, suvda eriydigan va ishqorda eriydigan tsellyuloza aralashmalari, yog' va mumlar eriydi va tarkibiα-tsellyuloza ko'payadi. . Pishirish jarayonida tsellyuloza makromolekulyar zanjirlarining parchalanishi tufayli polimerlanish darajasi pasayadi va yopishqoqlik kamayadi. Pishirish darajasi juda engil bo'lsa, pulpa yaxshilab pishirilmaydi, keyingi oqartirish yomon bo'ladi va mahsulot sifati beqaror bo'ladi; pishirish darajasi juda og'ir bo'lsa, tsellyuloza molekulyar zanjirlari shiddat bilan depolimerizatsiyalanadi va yopishqoqlik juda past bo'ladi. Atlamaning oqartiruvchanligi va yopishqoqlik indeksiga bo'lgan talablarini har tomonlama hisobga olgan holda, pishirishdan keyin atalaning yopishqoqligi aniqlanadi.≥1900 ml/g, oqligi esa≥55%.

Pishirish effektiga ta'sir qiluvchi asosiy omillarga ko'ra: ishlatiladigan gidroksidi miqdori, pishirish harorati va ushlab turish vaqti, mos pishirish jarayoni sharoitlarini tanlash uchun tajribalar o'tkazish uchun ortogonal sinov usuli qo'llaniladi.

Ortogonal test natijalarining juda yomon ma'lumotlariga ko'ra, uchta omilning pishirish effektiga ta'siri quyidagicha: pishirish harorati > ishqor miqdori > ushlab turish vaqti. Pishirish harorati va ishqor miqdori paxta pulpasining yopishqoqligi va oqligiga katta ta'sir ko'rsatadi. Pishirish harorati va gidroksidi miqdori oshishi bilan oqlik oshadi, ammo yopishqoqlik pasayadi. Yuqori viskoziteli pulpa ishlab chiqarish uchun oqlikni ta'minlashda o'rtacha pishirish sharoitlarini iloji boricha qabul qilish kerak. Shuning uchun, tajriba ma'lumotlari bilan birgalikda pishirish harorati 115 ni tashkil qiladi°C, va ishlatiladigan ishqor miqdori 9% ni tashkil qiladi. Uch omil orasida vaqtni ushlab turish ta'siri boshqa ikkita omilga qaraganda nisbatan zaifroq. Ushbu pishirish past ishqorli va past haroratli pishirish usulini qo'llaganligi sababli, pishirishning bir xilligini oshirish va pishirish yopishqoqligining barqarorligini ta'minlash uchun ushlab turish vaqti 70 daqiqa sifatida tanlanadi. Shu sababli, A2B2C3 kombinatsiyasi yuqori yopishqoqlikdagi pulpa uchun eng yaxshi pishirish jarayoni ekanligi aniqlandi. Ishlab chiqarish jarayoni sharoitida oxirgi pulpaning oqligi 55,3% ni, yopishqoqligi esa 1945 ml / g ni tashkil etdi.

2.3 Oqartirish jarayoni

2.3.1 Oldindan xlorlash jarayoni

Oldindan xlorlash bo'limida g'o'za pulpasidagi ligninni xlorlangan ligninga aylantirish va eritish uchun paxta pulpasiga juda oz miqdorda natriy gipoxlorit qo'shiladi. Xlorlashdan oldingi bosqichda oqartirilgandan so'ng, atalaning yopishqoqligini nazorat qilish kerak.≥1850 ml/g va oqlik≥63%.

Natriy gipoxlorit miqdori ushbu bo'limda sayqallash effektiga ta'sir qiluvchi asosiy omil hisoblanadi. Mavjud xlorning tegishli miqdorini o'rganish uchun bir vaqtning o'zida 5 ta parallel tajriba o'tkazish uchun yagona faktorli test usuli qo'llanildi. Har xil miqdordagi natriy gipoxloritni qo'shib, atala tarkibidagi samarali xlor Xlor miqdori mos ravishda 0,01 g / L, 0,02 g / L, 0,03 g / L, 0,04 g / L, 0,05 g / L edi. Oqartirishdan so'ng, yopishqoqlik va BaiDu.

Paxta pulpasining oqligi va yopishqoqligining mavjud xlor miqdori bilan o'zgarishidan ma'lum bo'ladiki, mavjud xlor ko'payishi bilan paxta pulpasining oqligi asta-sekin o'sib boradi va yopishqoqligi asta-sekin kamayadi. Mavjud xlor miqdori 0,01 g / L va 0,02 g / L bo'lsa, paxta pulpasining oqligi≤63%; mavjud bo'lgan xlor miqdori 0,05 g / L bo'lsa, paxta pulpasining yopishqoqligi≤1850mL/g, bu xlorlashdan oldingi talablarga javob bermaydi. Segmentlarni oqartirishni nazorat qilish indikatoriga qo'yiladigan talablar. Mavjud xlor miqdori 0,03 g / L va 0,04 g / L bo'lsa, oqartirishdan keyingi ko'rsatkichlar yopishqoqlik 1885 mL / g, oqlik 63,5% va yopishqoqlik 1854 mL / g, oqlik 64,8%. Dozalash diapazoni xlorlashdan oldingi bo'limdagi oqartirishni nazorat qilish ko'rsatkichlari talablariga mos keladi, shuning uchun ushbu bo'limda mavjud bo'lgan xlor dozasi 0,03-0,04 g / L ni tashkil etishi oldindan aniqlanadi.

2.3.2 Vodorod peroksid bosqichidagi oqartirish jarayonini tadqiq qilish

Vodorod periksni oqartirish oqlikni yaxshilash uchun sayqallash jarayonida eng muhim sayqallash bosqichidir. Ushbu bosqichdan so'ng, sayqallash jarayonini yakunlash uchun kislota bilan ishlov berish bosqichi amalga oshiriladi. Kislota bilan ishlov berish bosqichi va undan keyingi qog'oz ishlab chiqarish va shakllantirish bosqichi pulpaning yopishqoqligiga ta'sir qilmaydi va oqlikni kamida 2% ga oshirishi mumkin. Shuning uchun, oxirgi yuqori viskoziteli pulpaning nazorat indeksi talablariga muvofiq, vodorod periksni sayqallash bosqichining indeks nazorati talablari yopishqoqlik sifatida aniqlanadi.≥1800 ml/g va oqlik≥83%.

Vodorod periksni sayqallashga ta'sir qiluvchi asosiy omillar vodorod periks miqdori, oqartirish harorati va oqartirish vaqtidir. Yuqori viskoz pulpaning oqlik va yopishqoqlik talablariga erishish uchun, vodorod periksni sayqallash jarayonining tegishli parametrlarini aniqlash uchun oqartirish effektiga ta'sir qiluvchi uchta omil ortogonal sinov usuli bilan tahlil qilindi.

Ortogonal testning haddan tashqari farqli ma'lumotlari orqali, uchta omilning sayqallash effektiga ta'siri aniqlandi: sayqallash harorati> vodorod periks dozasi> sayqallash vaqti. Oqartirish harorati va vodorod periks miqdori sayqallash effektiga ta'sir qiluvchi asosiy omillardir. Oqartirish haroratining ikki omili va vodorod periks miqdorining ma'lumotlarini bosqichma-bosqich oshirish bilan paxta pulpasining oqligi asta-sekin o'sib boradi va viskozite asta-sekin kamayadi. Ishlab chiqarish tannarxini, uskunaning quvvatini va mahsulot sifatini har tomonlama hisobga olgan holda, vodorod periksni oqartirish harorati 80 ° C deb belgilanadi.°C va vodorod periksning dozasi 5% ni tashkil qiladi. Shu bilan birga, eksperimental natijalarga ko'ra, vodorod periksni oqartirish vaqti sayqallash effektiga juda oz ta'sir qiladi va vodorod periksni bir bosqichli sayqallash vaqti 80 minut sifatida tanlanadi.

Tanlangan vodorod peroksid bosqichidagi sayqallash jarayoniga ko'ra, laboratoriya ko'p sonli takroriy tekshirish tajribalarini o'tkazdi va eksperimental natijalar eksperimental parametrlar belgilangan maqsadli talablarga javob berishi mumkinligini ko'rsatdi.

3. Xulosa

Buyurtmachining talablariga ko'ra, bitta faktorli test va ortogonal test orqali kompaniyaning haqiqiy uskuna quvvati va ishlab chiqarish tannarxi bilan birgalikda tsellyuloza efiri uchun yuqori viskoziteli pulpa ishlab chiqarish jarayonining parametrlari quyidagicha aniqlanadi: (1) Pishirish jarayoni: 9 dan foydalaning. % ishqor, pishiring Harorat 115°C, va ushlab turish vaqti 70 minut. (2) Oqartirish jarayoni: xlorlashdan oldingi bo'limda oqartirish uchun mavjud xlorning dozasi 0,03-0,04 g / L; vodorod periks qismida sayqallash harorati 80 ga teng°C, vodorod periksning dozasi 5%, oqartirish vaqti esa 80 minut; Kompaniyaning an'anaviy jarayoniga muvofiq kislota bilan ishlov berish bo'limi.

uchun yuqori viskoziteli pulpatsellyuloza efirikeng qo'llanilishi va yuqori qo'shimcha qiymatga ega bo'lgan maxsus paxta pulpasi. Ko'p sonli tajribalar asosida kompaniya mustaqil ravishda tsellyuloza efiri uchun yuqori viskoziteli pulpa ishlab chiqarish jarayonini ishlab chiqdi. Hozirgi vaqtda tsellyuloza efiri uchun yuqori viskoziteli pulpa Kima Chemical kompaniyasining asosiy ishlab chiqarish navlaridan biriga aylandi va mahsulot sifati uyda va xorijda mijozlar tomonidan bir ovozdan e'tirof etildi va maqtovga sazovor bo'ldi.