Ohun elo aise fun Cellulose Eteri

Ilana iṣelọpọ ti pulp viscosity giga fun ether cellulose ni a ṣe iwadi. Awọn ifosiwewe akọkọ ti o kan sise ati bleaching ninu ilana ti iṣelọpọ pulp giga-giga ni a jiroro. Gẹgẹbi awọn ibeere alabara, nipasẹ idanwo ifosiwewe ẹyọkan ati ọna idanwo orthogonal, ni idapo pẹlu agbara ohun elo gangan ti ile-iṣẹ, awọn aye ilana iṣelọpọ ti iki giga.ti won ti refaini owuti ko nira ogidi nkanfun cellulose ether ti pinnu. Lilo ilana iṣelọpọ yii, funfun ti iki-gigati won ti refainiowu ti ko nira ti a ṣe fun ether cellulose jẹ≥85%, ati iki jẹ≥1800 milimita / g.

Awọn ọrọ pataki: iki ti o ga julọ fun ether cellulose; ilana iṣelọpọ; sise; bleaching

Cellulose jẹ lọpọlọpọ julọ ati isọdọtun ẹda polima adayeba ni iseda. O ni ọpọlọpọ awọn orisun, idiyele kekere, ati ore ayika. Awọn itọsẹ cellulose kan le ṣee gba nipasẹ iyipada kemikali. Cellulose ether jẹ apopọ polima ninu eyiti hydrogen ninu ẹgbẹ hydroxyl lori ẹyọ glucose cellulose ti rọpo nipasẹ ẹgbẹ hydrocarbon kan. Lẹhin etherification, cellulose jẹ tiotuka ninu omi, dilute alkali ojutu ati Organic epo, ati ki o ni thermoplasticity. Orile-ede China jẹ olupilẹṣẹ nla julọ ni agbaye ati olumulo ti ether cellulose, pẹlu aropin idagba lododun ti o ju 20%. Ọpọlọpọ awọn iru awọn ethers cellulose wa pẹlu iṣẹ ṣiṣe ti o dara julọ, ati pe wọn lo ni lilo pupọ ni ikole, simenti, epo, ounjẹ, aṣọ, ọṣẹ, kikun, oogun, ṣiṣe iwe ati awọn paati itanna ati awọn ile-iṣẹ miiran.

Pẹlu idagbasoke iyara ti aaye ti awọn itọsẹ gẹgẹbi cellulose ether, ibeere fun awọn ohun elo aise fun iṣelọpọ rẹ tun n pọ si. Awọn ohun elo aise akọkọ fun iṣelọpọ ether cellulose jẹ pulp owu, eso igi gbigbẹ oparun, ati bẹbẹ lọ. Lara wọn, owu jẹ ọja adayeba ti o ni akoonu cellulose ti o ga julọ ni iseda, ati pe orilẹ-ede mi jẹ orilẹ-ede ti o njade ni owu nla, nitorina owu owu jẹ. ohun elo aise pipe fun iṣelọpọ ti ether cellulose. Iyasọtọ ti a ṣe afihan ohun elo pataki ajeji ati imọ-ẹrọ fun iṣelọpọ cellulose pataki, gba sise iwọn kekere-kekere, imọ-ẹrọ iṣelọpọ bleaching alawọ ewe, iṣakoso adaṣe ni kikun ti ilana iṣelọpọ, iṣedede iṣakoso ilana ti de ipele ilọsiwaju ti ile-iṣẹ kanna ni ile ati ni okeere . Ni ibeere ti awọn alabara ni ile ati ni ilu okeere, ile-iṣẹ ti ṣe iwadii ati awọn idanwo idagbasoke lori pulp owu ti o ga julọ fun ether cellulose, ati pe awọn apẹẹrẹ ti gba daradara nipasẹ awọn alabara.

1. Idanwo

1.1 Aise ohun elo

Pulp viscosity ti o ga julọ fun ether cellulose nilo lati pade awọn ibeere ti funfun giga, iki giga ati eruku kekere. Ni wiwo ti awọn abuda ti o ga-viscosity owu pulp fun cellulose ether, akọkọ ti gbogbo, ti o muna Iṣakoso ti a ti gbe jade lori yiyan ti aise ohun elo, ati owu linters pẹlu ga idagbasoke, ga iki, ko si mẹta-filament, ati kekere owu irugbin Hollu akoonu ti a ti yan bi aise ohun elo. Gẹgẹbi awọn linters owu ti o wa loke Ni ibamu si awọn ibeere ti awọn olufihan oriṣiriṣi, o pinnu lati lo awọn linters owu ni Xinjiang bi ohun elo aise fun iṣelọpọ ti pulp-viscosity ga fun ether cellulose. Awọn afihan didara ti Xinjiang cashmere jẹ: iki≥2000 milimita / g, idagbasoke≥70%, sulfuric acid ọrọ insoluble≤6.0%, eeru akoonu≤1.7%.

1.2 Awọn ohun elo ati awọn oogun

Awọn ohun elo idanwo: PL-100 ikoko idana ina (Chengyang Taisite Experimental Equipment Co., Ltd.), Irinse ibakan otutu omi iwẹ (Longkou Electric Furnace Factory), PHSJ 3F pH mita konge (Shanghai Yidian Scientific Instrument Co., Ltd.), Viscometer capillary, WSB～2 mita funfun (Jinan Sanquan Zhongshishi

Laboratory Instrument Co., Ltd.).

Awọn oogun idanwo: NaOH, HCl, NaClO, H2O2, NaSiO3.

1.3 Ilana ilana

Owu linters→alkali sise→fifọ→pulping→bleaching (pẹlu itọju acid)→ti ko nira sise→ọja ti pari→igbeyewo atọka

1.4 akoonu esiperimenta

Ilana sise da lori ilana iṣelọpọ gangan, lilo igbaradi ohun elo tutu ati awọn ọna sise ipilẹ. Nìkan nu ati yọ awọn linters owu pipo, ṣafikun lye iṣiro ni ibamu si ipin omi ati iye alkali ti a lo, dapọ awọn linters owu ati lye ni kikun, fi wọn sinu ojò sise, ati sise ni ibamu si awọn iwọn otutu sise oriṣiriṣi ati awọn akoko didimu. Cook o. Awọn pulp lẹhin sise ti wa ni fo, lu ati bleached fun lilo nigbamii.

Ilana Bleaching: awọn paramita bii ifọkansi pulp ati iye pH ni a yan taara ni ibamu si agbara gangan ti ohun elo ati awọn iṣẹ ṣiṣe bleaching, ati awọn igbelewọn ti o yẹ gẹgẹbi iye aṣoju bleaching ni a jiroro nipasẹ awọn adanwo.

Bleaching ti pin si awọn ipele mẹta: (1) Ibẹrẹ ipele iṣaju-chlorination ti aṣa, ṣatunṣe ifọkansi pulp si 3%, ṣafikun acid lati ṣakoso iye pH ti pulp si 2.2-2.3, ṣafikun iye kan ti iṣuu soda hypochlorite si Bilisi ni iwọn otutu yara fun iṣẹju 40. (2) Hydrogen peroxide apakan bleaching, ṣatunṣe ifọkansi pulp lati jẹ 8%, ṣafikun iṣuu soda hydroxide si slurry alkalinize, ṣafikun hydrogen peroxide ati gbe bleaching ni iwọn otutu kan (apakan bleaching hydrogen peroxide ṣafikun iye kan ti amuduro soda silicate). Awọn iwọn otutu bleaching kan pato, iwọn lilo hydrogen peroxide ati akoko bleaching ni a ṣawari nipasẹ awọn idanwo. (3) apakan itọju Acid: ṣatunṣe ifọkansi pulp si 6%, ṣafikun acid ati awọn iranlọwọ yiyọ ion irin fun itọju acid, ilana ti apakan yii ni a ṣe ni ibamu si ilana iṣelọpọ owu owu pataki ti ile-iṣẹ, ati ilana kan pato ṣe. ko nilo lati wa ni siwaju experimentally sísọ.

Lakoko ilana idanwo, ipele kọọkan ti bleaching ṣatunṣe ifọkansi ti ko nira ati pH, ṣafikun ipin kan ti reagent bleaching, dapọ pulp ati reagent bleaching boṣeyẹ ninu apo ṣiṣu polyethylene kan, ati fi sii sinu iwẹ omi otutu igbagbogbo fun iwọn otutu igbagbogbo. bleaching fun akoko kan pato. Ilana bleaching Mu slurry alabọde jade ni gbogbo iṣẹju mẹwa 10, dapọ ati ki o ṣan ni deede lati rii daju pe iṣọkan ti bleaching. Lẹhin ipele kọọkan ti bleaching, a ti fọ pẹlu omi, lẹhinna tẹsiwaju si ipele atẹle ti bleaching.

1.5 Slurry onínọmbà ati erin

GB/T8940.2-2002 ati GB/T7974-2002 ni a lo fun igbaradi ati wiwọn funfun ti awọn ayẹwo funfun slurry lẹsẹsẹ; GB/T1548-2004 ni a lo fun wiwọn iki slurry.

2. Awọn esi ati ijiroro

2.1 Àkọlé

Gẹgẹbi awọn iwulo ti awọn alabara, awọn itọkasi imọ-ẹrọ akọkọ ti pulp viscosity giga fun ether cellulose jẹ: funfun.≥85%, iki≥1800 milimita / g,α-cellulose≥90%, eeru akoonu≤0.1%, irin≤12 mg / kg bbl Ni ibamu si awọn ọdun pupọ ti ile-iṣẹ ti iriri ni iṣelọpọ ti pulp owu pataki, nipa ṣiṣakoso awọn ipo sise ti o yẹ, fifọ ati awọn ipo itọju acid ni ilana bleaching,α-cellulose, eeru, akoonu irin ati awọn itọkasi miiran, o rọrun lati pade awọn ibeere ni iṣelọpọ gangan. Nitorina, awọn funfun ati iki ti wa ni ya bi awọn idojukọ ti yi esiperimenta idagbasoke.

2.2 Sise ilana

Ilana sise ni lati run odi akọkọ ti okun pẹlu iṣuu soda hydroxide labẹ iwọn otutu sise kan ati titẹ, ki omi-tiotuka ati alkali-tiotuka ti kii-cellulose impurities, sanra ati epo-eti ninu owu linters ti wa ni tituka, ati awọn akoonu tiα- cellulose ti wa ni pọ. . Nitori pipin ti awọn ẹwọn macromolecular cellulose lakoko ilana sise, iwọn ti polymerization dinku ati iki ti dinku. Ti iwọn sise ba jẹ ina pupọ, pulp naa kii yoo jinna daradara, bleaching ti o tẹle yoo ko dara, ati pe didara ọja yoo jẹ riru; ti iwọn sise ba wuwo ju, awọn ẹwọn molikula cellulose yoo depolymerize ni agbara ati iki yoo kere ju. Ni kikun ni akiyesi awọn ibeere itọka bleachability ati viscosity ti slurry, o pinnu pe iki ti slurry lẹhin sise jẹ≥1900 milimita / g, ati funfun jẹ≥55%.

Gẹgẹbi awọn ifosiwewe akọkọ ti o ni ipa lori ipa sise: iye alkali ti a lo, iwọn otutu sise, ati akoko idaduro, ọna idanwo orthogonal ni a lo lati ṣe awọn idanwo lati yan awọn ipo ilana sise ti o yẹ.

Gẹgẹbi data ti ko dara pupọ ti awọn abajade idanwo orthogonal, ipa ti awọn ifosiwewe mẹta lori ipa sise jẹ atẹle yii: iwọn otutu sise> iye alkali> akoko idaduro. Awọn iwọn otutu sise ati iye alkali ni ipa nla lori iki ati funfun ti pulp owu. Pẹlu ilosoke ti iwọn otutu sise ati iye alkali, funfun n duro lati pọ si, ṣugbọn iki n duro lati dinku. Fun iṣelọpọ ti pulp giga-giga, awọn ipo sise iwọntunwọnsi yẹ ki o gba bi o ti ṣee ṣe lakoko ti o rii daju pe funfun. Nitorinaa, ni apapo pẹlu data esiperimenta, iwọn otutu sise jẹ 115°C, ati iye alkali ti a lo jẹ 9%. Ipa ti idaduro akoko laarin awọn ifosiwewe mẹta jẹ alailagbara diẹ sii ju ti awọn ifosiwewe meji miiran lọ. Niwọn igba ti sise yii n gba alkali-kekere ati ọna sise iwọn otutu kekere, lati le mu iṣọkan ti sise pọ si ati rii daju iduroṣinṣin ti iki sise, akoko idaduro ti yan bi awọn iṣẹju 70. Nitorinaa, apapọ A2B2C3 ti pinnu lati jẹ ilana sise ti o dara julọ fun pulp-viscosity ga. Labẹ awọn ipo ilana iṣelọpọ, funfun ti pulp ikẹhin jẹ 55.3%, ati viscosity jẹ 1945 milimita / g.

2.3 Bleaching ilana

2.3.1 Pre-chlorination ilana

Ni apakan iṣaaju-chlorination, iwọn kekere ti iṣuu soda hypochlorite ni a fi kun si pulp owu lati yi lignin ti o wa ninu erupẹ owu pada si lignin chlorinated ati ki o tu. Lẹhin ti bleaching ni ipele iṣaaju-chlorination, iki ti slurry gbọdọ wa ni iṣakoso lati jẹ.≥1850 milimita / g, ati funfun≥63%.

Iwọn iṣuu soda hypochlorite jẹ ifosiwewe akọkọ ti o ni ipa ipa bleaching ni abala yii. Lati le ṣawari iye ti o yẹ fun chlorine ti o wa, ọna idanwo ifosiwewe ẹyọkan ni a lo lati ṣe awọn idanwo afiwera 5 ni akoko kanna. Nipa fifi awọn iwọn oriṣiriṣi iṣuu soda hypochlorite kun ninu slurry, chlorine ti o munadoko ninu slurry akoonu chlorine jẹ 0.01 g/L, 0.02 g/L, 0.03 g/L, 0.04 g/L, 0.05 g/L lẹsẹsẹ. Lẹhin biliisi, iki ati BaiDu.

Lati awọn iyipada ti funfun pulp owu ati iki pẹlu iye chlorine ti o wa, a le rii pe pẹlu ilosoke ti chlorine ti o wa, funfun ti pulp owu n pọ si diẹdiẹ, ati iki dinku diẹdiẹ. Nigbati iye chlorine ti o wa ba jẹ 0.01g/L ati 0.02g/L, funfun ti pulp owu jẹ≤63%; nigbati iye chlorine ti o wa jẹ 0.05g/L, iki ti pulp owu jẹ≤1850mL/g, eyiti ko ni ibamu pẹlu awọn ibeere iṣaaju-chlorination. Awọn ibeere atọka iṣakoso bleaching apakan. Nigbati iye chlorine ti o wa ba jẹ 0.03g/L ati 0.04g/L, awọn itọkasi lẹhin bleaching jẹ iki 1885mL/g, funfun 63.5% ati iki 1854mL/g, funfun 64.8%. Iwọn iwọn lilo wa ni ila pẹlu awọn ibeere ti awọn afihan iṣakoso bleaching ni apakan iṣaaju-chlorination, nitorinaa o ti pinnu ni iṣaaju pe iwọn lilo chlorine ti o wa ni apakan yii jẹ 0.03-0.04g/L.

2.3.2 Hydrogen peroxide ipele bleaching ilana iwadi

Gigun omi hydrogen peroxide jẹ ipele ti o ṣe pataki julọ ninu ilana bleaching lati mu ilọsiwaju sii. Lẹhin ipele yii, ipele kan ti itọju acid ni a ṣe lati pari ilana bleaching. Ipele itọju acid pẹlu kikọ iwe ti o tẹle ati ipele didasilẹ ko ni ipa lori iki ti ko nira, ati pe o le pọ si funfun nipasẹ o kere ju 2%. Nitorinaa, ni ibamu si awọn ibeere atọka iṣakoso ti pulp giga-viscosity ikẹhin, awọn ibeere iṣakoso atọka ti ipele bleaching hydrogen peroxide ti pinnu lati jẹ iki.≥1800 milimita / g ati funfun≥83%.

Awọn ifosiwewe akọkọ ti o ni ipa lori fifun omi hydrogen peroxide ni iye hydrogen peroxide, iwọn otutu bleaching, ati akoko bleaching. Lati le ṣaṣeyọri funfun ati awọn ibeere viscosity ti pulp viscous giga, awọn ifosiwewe mẹta ti o kan ipa bleaching ni a ṣe atupale nipasẹ ọna idanwo orthogonal lati pinnu awọn ilana ilana bleaching hydrogen peroxide yẹ.

Nipasẹ data iyatọ nla ti idanwo orthogonal, o rii pe ipa ti awọn ifosiwewe mẹta lori ipa bleaching jẹ: iwọn otutu bleaching> iwọn lilo hydrogen peroxide> akoko bleaching. Awọn iwọn otutu bleaching ati iye ti hydrogen peroxide jẹ awọn nkan akọkọ ti o ni ipa lori ipa bleaching. Pẹlu ilosoke mimu ti data ti awọn ifosiwewe meji ti iwọn otutu bleaching ati iye hydrogen peroxide, funfun ti pulp owu pọ si ni diėdiė, ati iki naa dinku ni diėdiė. Ṣiyesi idiyele iṣelọpọ, agbara ohun elo ati didara ọja ni okeerẹ, iwọn otutu bleaching hydrogen peroxide ti pinnu lati jẹ 80°C, ati iwọn lilo hydrogen peroxide jẹ 5%. Ni akoko kanna, ni ibamu si awọn abajade esiperimenta, akoko bleaching ti hydrogen peroxide ni ipa diẹ lori ipa bleaching, ati pe akoko bleaching ipele kan ti hydrogen peroxide ti yan bi awọn iṣẹju 80.

Ni ibamu si ilana fifunni ipele hydrogen peroxide ti a yan, ile-iyẹwu ti ṣe nọmba nla ti awọn adanwo ijẹrisi leralera, ati awọn abajade esiperimenta fihan pe awọn aye idanwo le pade awọn ibeere ibi-afẹde ti a ṣeto.

3. Ipari

Gẹgẹbi awọn ibeere alabara, nipasẹ idanwo ifosiwewe ẹyọkan ati idanwo orthogonal, ni idapo pẹlu agbara ohun elo gangan ti ile-iṣẹ ati idiyele iṣelọpọ, awọn aye ilana iṣelọpọ ti pulp viscosity giga fun ether cellulose ti pinnu bi atẹle: (1) Ilana sise: lilo 9 % ti alkali, Cook Awọn iwọn otutu jẹ 115°C, ati akoko idaduro jẹ iṣẹju 70. (2) Ilana Bleaching: ni apakan iṣaju-chlorination, iwọn lilo chlorine ti o wa fun bleaching jẹ 0.03-0.04 g/L; Ninu abala hydrogen peroxide, iwọn otutu bleaching jẹ 80°C, iwọn lilo ti hydrogen peroxide jẹ 5%, ati akoko bleaching jẹ iṣẹju 80; Abala itọju acid, ni ibamu si ilana aṣa ti ile-iṣẹ.

Ga iki ti ko nira funether cellulosejẹ pulp owu pataki kan pẹlu ohun elo jakejado ati iye ti a ṣafikun giga. Lori ipilẹ nọmba nla ti awọn adanwo, ile-iṣẹ ni ominira ni idagbasoke ilana iṣelọpọ ti pulp iki giga fun ether cellulose. Lọwọlọwọ, pulp ti o ga-giga fun ether cellulose ti di ọkan ninu awọn oriṣi iṣelọpọ akọkọ ti ile-iṣẹ Kima Kemikali, ati pe didara ọja naa ti ni ifọkansi ati iyin nipasẹ awọn alabara ni ile ati ni okeere.