一种纤维素溶液的制备工艺及其设备制造技术

本发明专利技术提供一种纤维素溶液的制备工艺，选用较低浓度的NMMO与未经活化处理的浆粕在线连续混合，混合后的预混合液在蒸发脱水设备中脱水到适宜溶胀的NMMO浓度，然后在此条件下充分溶胀，经均匀混合和充分溶胀后的预溶液再经薄膜蒸发设备减压蒸发脱水溶解，制得高浓度、溶解均匀、一致性优异的纤维素溶液。本发明专利技术还提供一种用于该制备工艺的纤维素溶液的连续制备设备。本发明专利技术解决了现有技术在高浓纤维素溶液制备过程中混合均匀与溶胀充分之间的矛盾，避免了传统技术中选用高浓NMMO存在的储存、输送安全的问题，且本发明专利技术所用浆粕不需活化，能耗低。本发明专利技术工艺过程更为安全、节能、高效，便于工业化连续生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纤维素领域，尤其是涉及一种纤维素溶液的制备工艺及其设备。
技术介绍
纤维素纤维因其原料可再生，性能优异、应用广泛等特点，受到人们的青睐，然而目前纤维素纤维的加工工艺仍以传统的黏胶法为主，该工艺在生产过程中对环境的污染逐渐受到人们的重视，因此亟需开发绿色环保的加工工艺。上世纪90年代，以有机溶剂N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)直接溶解纤维素制备原液纺丝的加工工艺彻底解决了黏胶法的环境污染问题，而以该工艺制备的纤维，经BISFA(国际人造纤维标准化局)命名为Lyocell纤维。以NMMO水溶液溶解纤维素制备Lyocell纤维过程中，NMMO对于纤维素的溶胀、溶解过程及效果直接关系到纺丝的稳定性以及最终产品的性能，而纺丝原液的浓度高低，以及工艺过程是否节能，直接关系到该工艺技术的经济效益。鉴于纺丝原液在lyocell纤维制备过程中的重要性，一种节能高效制备均匀高浓纤维素纺丝原液的方法尤为重要。制备纤维素溶液，需要在不同的设备中经历浆粕与NMMO的混合、溶胀、溶解几个<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维素溶液的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)将纤维素浆粕与70‑100℃的NMMO水溶液均匀混合得到预混合液，所述NMMO水溶液的质量为纤维素浆粕质量的5‑10倍，所述NMMO水溶液中水与NMMO的质量比为28:72‑60:40；(2)将预混合液蒸发脱水得到预溶胀液，预溶胀液中水与NMMO的质量比为16:84‑28:72；(3)将预溶胀液置于溶胀釜中停留3‑60min，充分溶胀得到溶胀液；(4)将溶胀液减压蒸发脱水溶解得到纤维素溶液。

【技术特征摘要】
1.一种纤维素溶液的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将纤维素浆粕与70-100℃的NMMO水溶液均匀混合得到预混合液，所述
NMMO水溶液的质量为纤维素浆粕质量的5-10倍，所述NMMO水溶液中水与NMMO
的质量比为28:72-60:40；
(2)将预混合液蒸发脱水得到预溶胀液，预溶胀液中水与NMMO的质量比为
16:84-28:72；
(3)将预溶胀液置于溶胀釜中停留3-60min，充分溶胀得到溶胀液；
(4)将溶胀液减压蒸发脱水溶解得到纤维素溶液。
2.根据权利要求1所述的纤维素溶液的制备工艺，其特征在于：所述步骤(1)中NMMO
水溶液中水与NMMO的质量比为28:72-50:50；优选所述步骤(1)中NMMO水溶液中
水与NMMO的质量比为28:72-35:65。
3.根据权利要求1所述的纤维素溶液的制备工艺，其特征在于：所述步骤(2)预溶
胀液中水与NMMO的质量比为18:82-27:73，优选步骤(2)预溶胀液中水与NMMO的
质量比为19:81-25:75。
4.根据权利要求1所述的纤维素溶液的制备工艺，其特征在于：所述步骤(1)中所
述NMMO水溶液的质量为纤维素浆粕质量的8-10倍，所述NMMO水溶液的温度为80-90
℃。
5.根据权利要求1所述的纤维素溶液的制备工艺，其特征在于：所述步骤(1)中将
纤维素浆粕与NMMO水溶液均匀混合为将纤维素浆粕与NMMO水溶液加入到连续混合
设备中，在60-180m/min...

【专利技术属性】
技术研发人员：周运安，孙玉山，王根立，程春祖，吴振兴，迟克栋，侯松欣，庞雨，
申请(专利权)人：中国纺织科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11