一种纤维素醚用高聚合度棉浆粕的生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种纤维素醚用高聚合度棉浆粕的生产工艺，尤其涉及一种利用棉短绒为原料，主要用于制造高粘度羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素等纤维素醚类产品棉浆粕的生产工艺。该工艺采用低温蒸煮，通过加入二氧化氯，避免产生二噁英和有机卤化物等致癌性有毒物质，具有低毒性，降低了对环境的污染，生产出具有高聚合度，纤维长度均一、尘埃少、甲纤含量高的棉浆粕。而且采用本工艺在实际生产中废水ＣＯＤ排放含量低，属低污染排放。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种棉浆粕生产工艺，尤其涉及一种利用棉短绒为原料，生产一种纤维素醚用高聚合度棉浆粕的生产工艺，主要用于制造高粘度羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素等纤维素醚类产品棉浆粕的生产工艺。
技术介绍
高聚合度棉浆粕是选用高品级棉短绒制造，主要用来制造超高粘度羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素等纤维素醚类产品，是国际市场上急需的商品，随着石油工业尤其是海上石油开采的发展，以及建筑工业的需求，特别是在用于制作食品、医药等行业，对棉浆粕的质量指标要求，不光是聚合度、白度性要高，还要求棉浆粕达到低毒性。 目前国内棉浆企业在生产高聚合度棉浆粕时，大多采用传统工艺强化烧碱蒸煮条件，不添加蒸煮助剂，高温漂白，加强漂白强度；设备陈旧，不利用干法除杂，产品聚合度低、白度低于80％、且尘埃度较高，附加值低，只能生产低品级、低粘度纤维素醚类产品，无法满足国际市场需求，并且现有工艺中，在蒸煮前没用专门的干法除杂设备-除杂机对棉短绒进行精选除杂，只用开棉机做简单除杂，蒸煮过程产生黑液COD含量高，COD排放含量在45000mg/l左右，存在污染环境的问题.难以治理。 中国专利，申请号为″2006100684849″，公开的一项名称为″一种高聚合度棉浆粕及其制备方法″，生产高聚合的棉浆粕，对纤维长度和游离度不作要求，工艺中，蒸煮温度125-160℃，温度达到160℃时，属高温，在实际生产中，会使棉短绒的纤维素大分子链断裂，生成两个或两个以上短链的纤维素分子，使聚合度会降低；而且氯化漂白工序中，根据所列工艺条件PH值范围9～12，在实际生产中，只能用次氯酸钠或氯气进行漂白，但在漂白反应中会产生二噁英和有机卤化物等致癌性有毒物质，其中二噁英毒性较高，是目前发现最有毒的化学物质之一，已被国际研究中心列为人类一级致癌物，因此不适合用于食品，医药等行业羧甲基纤维素醚。 中国专利，申请号为″2006100684834″，公开的一项名称为″用于制造纤维素醚酯用低粘度棉浆粕及其制备方法″，以棉短绒为原料，生产低粘度的棉浆粕，通过成品质量指标，聚合度50-400，此棉浆粕只能用于制造纤维素醚酯。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于纤维素醚用高聚合度棉浆粕的生产工艺，解决了现有技术中存在的问题，该工艺采用低温蒸煮，通过加入二氧化氯，避免产生二噁英和有机卤化物等致癌性有毒物质，具有低毒性，降低了对环境的污染，生产出具有高聚合度，纤维长度均一、尘埃少、甲纤含量高的棉浆粕。 本专利技术的目的通过如下技术方案实现 一种纤维素醚用高聚合度棉浆粕的生产工艺，包括以下步骤 (1)选料、开棉、除杂原料采用II类棉短绒，棉籽壳、沙石尘土等杂质少，无异型纤维，成熟度大于78％，灰分小于1.6％，硫酸不溶物小于3.5％，采用开棉机对棉短绒包撕开，并用除杂机进行精选除杂，然后通过旋风分离器送至螺旋压榨、浸渍； (2)配碱、浸渍配碱温度控制在60-65℃，总碱以NaOH计相对绝干浆量为9％-11％，配碱液比1∶4.1-4.8，HY-PA渗透剂相对绝干浆量为0.2-0.3％，硅酸钠相对绝干浆量为4.0-4.4％，经螺旋挤压，与棉短绒充分渗透混合，再经螺旋输机送至蒸煮工序； (3)蒸煮，在蒸煮器中进行，第一次升温温度105-115℃，时间40-45min，一次放汽15min，二次升温温度125-130℃，时间25-30min，保温时间115-124min； 测指标聚合度＞2650； (4)前除砂在除砂器中进行，压力控制在0.3-0.35Mpa，，浆浓控制在0.4-0.6％，除砂完成后，转入大锥度精浆机； (5)前打浆 a、经大锥度精浆机，一次打浆电流控制在270-310A，浆浓度控制在1.4-1.7％，完成一次打浆， 测游离度748-760ML纤维长度69-78％， b、一次打浆后，进行第二次打浆，电流控制在290-320A，浆浓度控制在1.4-1.7％，，完成第二次打浆后， 测游离度735-747ML 纤维长度57-68％， c、第二次打浆后，进行第三次打浆，电流控制在300-330A，浆浓度控制在1.4-1.7％，完成第三次打浆， 测游离度715-734ML 纤维长度46-56％， d、第三次打浆完成，进行水洗涤后，转入漂白塔中； (6)漂白在漂白塔中进行，加入二氧化氯相对绝干浆量为0.2-0.3％，温度控制在68-72℃，漂白90-120min，完成漂白； (7)酸处理将漂白后的棉浆，再分别加入盐酸相对绝干浆量为2.3-2.7％，草酸相对绝干浆量为0.22-0.27％，时间40-50min，酸处理后，进行水洗2-3小时； 测主要指标 聚合度＞2650、铁质≤15PPM、白度≥73％、 灰份≤0.15％、甲纤≥99％； (8)后除砂经酸处理、水洗后的棉浆转入除砂机，压力控制在0.3-0.35Mpa，进行除砂，浆浓控制在0.4％-0.7％，后除砂后，转入大锥度精浆机； (9)后打浆， a、大锥度精浆机电流控制在310-360A，浆浓控制在2.3-2.8％，精浆后， 测纤维长度39-45％，游离度691-714ML， b、再转入双盘磨浆机，电流控制在370-430A，浆浓控制在2.3-2.8％，完成磨浆，转入抄浆机； 测纤维长度32-38％，游离度670-690ML； (10)抄浆经抄浆机，进行抄造后，烘干，制得成品。 所述的HY-PA渗透剂，为青岛海怡精细化工有限公司生产的，HaiYi牌，HY-PA型号渗透剂。 本专利技术中，原料注重选取，(1)要求棉短绒有较高的成熟度，其甲纤含量高，同时为产品提供保证。(2)棉短绒纯净，即硫酸不溶物要少，主要原因是硫酸不溶物不但在蒸煮过程中要耗掉部分碱，使整个蒸煮过程中的化学反应不均一，造成蒸煮后的半浆质量不均一，同时硫酸不溶物的存在造成尖埃度增加，另硫酸不溶物高的棉短绒，极易在蒸煮时分解大量色素，影响漂白。(3)棉短绒色泽纯正，可降低漂白强度，有利于聚合度的提高；而色泽暗淡或有杂色棉短绒既影响白度又因提高漂白强度而影响提高聚合度。 本专利技术工艺中，通过在渗透剂与硅酸钠配合使用，使水溶性物质溶出速度加快，同时充分渗透到纤维内部，从而提纯纤维素，提高半浆聚合度和白度，可以缩短蒸煮时间，弱化工艺条件，使化学反应有针对性，避免纤维素大分子氧化降解。 本专利技术工艺中，二次升温蒸煮，通过严格控制温度和时间，主要目的是让棉短绒中所含的脂肪、果胶、半纤维素、木质素等物质发生皂化，乳化等化学反应，生成可溶于水的物质，使这些非纤维素物质从纤维中除去，同时尽量减少纤维素大分子的降聚，提高蒸煮半浆的聚合度。 本专利技术方法中，通过使用大锥度精浆机三次打浆，双盘磨浆机，并严格控制工艺指标，能有效控制纤维长度和游离度。 本专利技术工艺中，通过加入二氧化氯的漂白作用，避免产生二噁英和有机卤化物等致癌性有毒物质。 本专利技术的棉浆粕生产工艺，以棉短绒为原料，实际生产中废水COD排放含量在13500-15500mg/l，属低污染条件下，生产具有聚合度，白度高，甲纤含高，纤维长度均一，游离度适合的棉浆粕，主要用于制造高粘度羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素等纤维素醚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维素醚用高聚合度棉浆粕的生产工艺，其特征在于：该工艺包括以下步骤：（１）选料、开棉、除杂：原料采用Ⅱ类棉短绒，棉籽壳、沙石尘土等杂质少，无异型纤维，成熟度大于７８％，灰分小于１．６％，硫酸不溶物小于３．５％，采用开棉机对棉短绒 包撕开，并用除杂机进行精选除杂，然后通过旋风分离器送至螺旋压榨、浸渍；（２）配碱、浸渍：配碱温度控制在６０－６５℃，总碱以ＮａＯＨ计相对绝干浆量为９％－１１％，配碱液比１∶４．１－４．８，ＨＹ－ＰＡ渗透剂相对绝干浆量为０．２－０．３ ％，硅酸钠相对绝干浆量为４．０－４．４％，经螺旋挤压，与棉短绒充分渗透混合，再经螺旋输机送至蒸煮工序；（３）蒸煮，在蒸煮器中进行，第一次升温温度１０５－１１５℃，时间４０－４５ｍｉｎ，一次放汽１５ｍｉｎ，二次升温温度１２５－１３０℃ ，时间２５－３０ｍｉｎ，保温时间１１５－１２４ｍｉｎ；测指标：聚合度＞２６５０；（４）前除砂：在除砂器中进行，压力控制在０．３－０．３５Ｍｐａ，，浆浓控制在０．４－０．６％，除砂完成后，转入大锥度精浆机；（５）前打浆 ：ａ、经大锥度精浆机，一次打浆电流控制在２７０－３１０Ａ，浆浓度控制在１．４－１．７％，完成一次打浆，测：游离度７４８－７６０ＭＬ纤维长度６９－７８％，ｂ、一次打浆后，进行第二次打浆，电流控制在２９０－３２０Ａ，浆浓 度控制在１．４－１．７％，，完成第二次打浆后，测：游离度７３５－７４７ＭＬ纤维长度５７－６８％，ｃ、第二次打浆后，进行第三次打浆，电流控制在３００－３３０Ａ，浆浓度控制在１．４－１．７％，完成第三次打浆，测：游离度７ １５－７３４ＭＬ纤维长度４６－５６％，ｄ、第三次打浆完成，进行水洗涤后，转入漂白塔中；（６）漂白：在漂白塔中进行，加入二氧化氯相对绝干浆量为０．２－０．３％，温度控制在６８－７２℃，漂白９０－１２０ｍｉｎ，完成漂白； （７）酸处理：将漂白后的棉浆，再分别加入盐酸相对绝干浆量为２．３－２．７％，草酸相对绝干浆量为０．２２－０．２７％，时间４０－５０ｍｉｎ，酸处理后，进行水洗２－３小时；测：主要指标：聚合度：＞２６５０、铁质：≤１５ＰＰＭ、白 度：≥７３％、灰份：≤０．１５％、甲纤：≥９９％；（８）后除砂：经酸处理、水洗后的棉浆转入除砂机，压力控制在０．３－０．３５Ｍ...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李桂荣，毕立强，陈忠国，周竹林，曹知朋，朱永德，刘玉方，杨友强，臧贻朋，
申请(专利权)人：山东银鹰化纤有限公司，
类型：发明
国别省市：37[]