專利名稱：利用全棉稈制備粘膠短纖維的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用全棉稈生產(chǎn)粘膠纖維漿粕，并進(jìn)一步紡絲生產(chǎn)粘膠纖維的工藝。
背景技術(shù)：
粘膠纖維是以天然纖維素為基本原料，它適應(yīng)人群回歸自然的消費(fèi)需求，傳統(tǒng)的粘膠纖維是以針葉木制造而成，由于世界性的該類原料短缺和制漿技術(shù)的不斷創(chuàng)新，一些闊葉木、棉短絨等也被應(yīng)用于粘膠纖維漿粕的生產(chǎn)中，但以針葉木和闊葉木為原料會涉及到樹木采伐從而影響環(huán)境，破壞自然生態(tài)等問題；因此一些新原料的應(yīng)用將會有更廣闊的前景。我國是世界上第二產(chǎn)棉大國，一畝棉田產(chǎn)棉稈225～250kg，我國棉稈年產(chǎn)量可達(dá)1530萬噸，通常是作為農(nóng)業(yè)廢棄物或焚燒，因此充分利用好棉桿資源不僅能解決我國纖維類原料嚴(yán)重不足和增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的附加值，而且對于保護(hù)環(huán)境具有重大的意義。經(jīng)檢索，尚未發(fā)現(xiàn)制備棉稈粘膠短纖維的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種利用數(shù)量巨大、廉價易得的農(nóng)業(yè)廢棄物——棉稈為原料生產(chǎn)粘膠短纖維漿粕，并進(jìn)一步紡絲制造粘膠短纖維的工藝，即利用全棉稈制備粘膠短纖維的方法本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案本發(fā)明包括有制備全棉稈粘膠漿粕和用該漿粕制備粘膠短纖維兩大步，其具體工藝如下一、制備全棉稈粘膠漿粕的工藝(1)備料原料為棉稈全稈，去根稍、去除韌皮部表層的黑皮后，切斷成20～40mm，用機(jī)械砸劈，然后揀雜、洗滌、浸泡；(2)預(yù)水解預(yù)水解工藝條件為鹽酸的濃度為1-3％，溫度90-100℃，時間2小時；(3)蒸煮、倒料、洗料在蒸煮器中進(jìn)行；
技術(shù)條件用堿量20-24％，用蒽醌量0.1-0.3％；硫化度18-22％；液比1∶5；30min后，升溫35min，溫度135℃，第一次放汽20min，溫度110℃，壓力0.05MPa；第二次升溫35min，溫度135℃，第二次放汽20min，溫度35℃，壓力0.2MPa；第三次升溫30min，溫度165-168℃；保溫時間為90min，保溫溫度165-168℃；蒸煮后倒料，洗料，75℃的水洗滌；(4)打漿工藝條件漿濃度2％，叩解時間50-60min，叩解度≥32°SR，濕度18g；(5)精制工藝流程依次為漂前預(yù)處理、堿處理、次氯酸鈉漂、堿處理、次氯酸鈉漂；精制工藝條件為下表中所示

(6)脫氯用硫代硫酸鈉除去殘氯；(7)酸處理用酸量2-3％，常溫60min；成品質(zhì)量甲種纖維素94.0％銅氨粘度16.5CP灰分0.12％含鐵量20mg/kg；
二、用全棉桿粘膠漿粕生產(chǎn)粘膠短纖維的工藝如下(1)喂粕將全棉稈粘膠漿粕加入喂粕機(jī)中，并按產(chǎn)量折速度；(2)浸漬在浸漬桶中進(jìn)行，浸漬濃度23±1g/l，堿濃度240g/l溫度54±1℃，時間2±0.5小時，壓榨半纖含量≤18g/l；(3)壓榨在網(wǎng)鏈?zhǔn)綁赫C(jī)中進(jìn)行，壓榨倍數(shù)3.0-3.5；(4)老成在老成鼓中進(jìn)行，溫度40-60℃，時間35-60分鐘，料量60-80％；大樣甲纖30.5±0.5％，大樣含堿16.5±0.5％；(5)冷卻冷卻至30-35℃；(6)黃化在黃化機(jī)中進(jìn)行，加入CS2黃化，濃度加量視工藝而定；碳化34-35％，真室度≤-0.08Mpa，黃化初溫19-20℃，黃化終溫27-28℃，黃化時間90-120分鐘；(7)后溶解在后溶解機(jī)中進(jìn)行，溶解劑為氫氧化鈉稀溶液，溶解時間2小時，終溫19-20℃溶解膠主要指標(biāo)如下甲纖8.80-9.20％，含堿5.4-6.0％，粘度36-48Pas，網(wǎng)值≥80ml；(8)混合在粘膠混合桶中進(jìn)行，混合膠的主要指標(biāo)如下甲纖8.80-9.00％，含堿5.4-5.8％，粘度34-38Pas，熟成度4.2-4.5ml(20％NH4Cl)，網(wǎng)值≥10ml；(9)過濾頭道過濾機(jī)IF丙綸氈，過濾壓力≤0.4Mpa，二道過濾機(jī)IIF單面絨+丙綸布，過濾壓力≤0.4Mpa；
(10)熟成在粘膠熟成桶中進(jìn)行，溫度20-22℃，時間8-10小時；(11)脫泡在粘膠連續(xù)脫泡桶中進(jìn)行，真空度≤-0.098Mpa，液值≤80％；(12)過濾KK過濾機(jī)IIIF單面絨+丙綸布，過濾壓力≤0.6Mpa；(13)紡絲在粘膠短絲紡絲機(jī)中進(jìn)行，通過計量、噴絲、凝固連續(xù)過程完成；酸浴組成如下H2SO4125-128g/l，ZnSO410-11g/l，Na2SO4330-340g/l，浴溫50±1℃；口金視紡規(guī)格而定；總牽伸2.10-2.20倍；紡速視產(chǎn)量而定；(14)集束牽伸在集束牽伸機(jī)中進(jìn)行，集束牽伸條件為I集束溫度≥85℃，II集束溫度≥98℃，二浴含酸8-13g/l；(15)后處理后處理包括有水洗、精練、上油、切斷、脫硫；一水洗常溫，二水洗50-55℃，三水洗50-55℃，脫硫浴溫度70-75℃，脫硫浴濃度7.0-8.0g/l，雙氧水濃度0.10-0.18％，上油濃度4-6g/l，高壓扎車含水45-55％；(16)園網(wǎng)、烘干；在園網(wǎng)烘干機(jī)中進(jìn)行，一區(qū)溫度≤120℃，二區(qū)溫度≤110℃，三區(qū)溫度≤110℃，四區(qū)溫度≤100℃；(17)打包包重150-180kg。
本發(fā)明的有益效果是原料資源豐富，生產(chǎn)成本低，纖維質(zhì)量好，干濕強(qiáng)度較高、色澤好、吸濕透氣性好、抑菌防霉、手感柔軟滑爽、懸垂性好等特性，可用于做紡織原料等。
具體的實(shí)施方式實(shí)施例1取全棉稈4噸，按上述發(fā)明內(nèi)容部分中的技術(shù)方案所述的工藝步驟和工藝條件進(jìn)行操作，即可生產(chǎn)出全棉稈粘膠短纖維的成品。
權(quán)利要求
1.利用全棉稈制備粘膠短纖維的方法，其特征在于它包括有制備全棉稈粘膠漿粕和用該漿粕制備粘膠短纖維兩大步，其具體工藝如下一、制備全棉稈粘膠漿粕的工藝(1)備料原料為棉稈全稈，去根稍、去除韌皮部表層的黑皮后，切斷成20～40mm，用機(jī)械砸劈，然后揀雜、洗滌、浸泡；(2)預(yù)水解預(yù)水解工藝條件為鹽酸的濃度為1-3％，溫度90-100℃，時間2小時；(3)蒸煮、倒料、洗料在蒸煮器中進(jìn)行；技術(shù)條件用堿量20-24％，用蒽醌量0.1-0.3％；硫化度18-22％；液比 1∶5；30min后，升溫35min，溫度135℃，第一次放汽20min，溫度110℃，壓力0.05MPa；第二次升溫35min，溫度135℃，第二次放汽20min，溫度35℃，壓力0.2MPa；第三次升溫30min，溫度165-168℃；保溫時間為90min，保溫溫度165-168℃；蒸煮后倒料，洗料，75℃的水洗滌；(4)打漿工藝條件漿濃度2％，叩解時間50-60min，叩解度≥32°SR，濕度18g；(5)精制工藝流程依次為漂前預(yù)處理、堿處理、次氯酸鈉漂、堿處理、次氯酸鈉漂；精制工藝條件為下表中所示
(6)脫氯用硫代硫酸鈉除去殘氯；(7)酸處理用酸量2-3％，常溫60min；成品質(zhì)量甲種纖維素94.0％銅氨粘度16.5CP灰分0.12％含鐵量 20mg/kg；二、用全棉桿粘膠漿粕生產(chǎn)粘膠短纖維的工藝如下(1)喂粕將全棉稈粘膠漿粕加入喂粕機(jī)中，并按產(chǎn)量折速度；(2)浸漬在浸漬桶中進(jìn)行，浸漬濃度23±1g/l，堿濃度240g/l溫度54±1℃，時間2±0.5小時，壓榨半纖含量≤18g/l；(3)壓榨在網(wǎng)鏈?zhǔn)綁赫C(jī)中進(jìn)行，壓榨倍數(shù)3.0-3.5；(4)老成在老成鼓中進(jìn)行，溫度40-60℃，時間35-60分鐘，料量60-80％；大樣甲纖30.5±0.5％，大樣含堿16.5±0.5％；(5)冷卻冷卻至30-35℃；(6)黃化在黃化機(jī)中進(jìn)行，加入CS2黃化，濃度加量視工藝而定；碳化34-35％，真室度≤-0.08Mpa，黃化初溫19-20℃，黃化終溫27-28℃，黃化時間90-120分鐘；(7)后溶解在后溶解機(jī)中進(jìn)行，溶解劑為氫氧化鈉稀溶液，溶解時間2小時，終溫19-20℃；溶解膠主要指標(biāo)如下甲纖8.80-9.20％，含堿5.4-6.0％，粘度36-48Pas，網(wǎng)值≥80ml；(8)混合在粘膠混合桶中進(jìn)行，混合膠的主要指標(biāo)如下甲纖8.80-9.00％，含堿5.4-5.8％，粘度34-38Pas，熟成度4.2-4.5ml(20％NH4Cl)，網(wǎng)值≥10ml；(9)過濾頭道過濾機(jī)IF丙綸氈，過濾壓力≤0.4Mpa，二道過濾機(jī)IIF單面絨+丙綸布，過濾壓力≤0.4Mpa；(10)熟成在粘膠熟成桶中進(jìn)行，溫度20-22℃，時間8-10小時；(11)脫泡在粘膠連續(xù)脫泡桶中進(jìn)行，真空度≤-0.098Mpa，液值≤80％；(12)過濾KK過濾機(jī)IIIF單面絨+丙綸布，過濾壓力≤0.6Mpa；(13)紡絲在粘膠短絲紡絲機(jī)中進(jìn)行，通過計量、噴絲、凝固連續(xù)過程完成；酸浴組成如下H2SO4125-128g/l，ZnSO410-11g/l，Na2SO4330-340g/l，浴溫50±1℃；口金視紡規(guī)格而定；總牽伸2.10-2.20倍；紡速視產(chǎn)量而定；(14)集束牽伸在集束牽伸機(jī)中進(jìn)行，集束牽伸條件為I集束溫度≥85℃，II集束溫度≥98℃，二浴含酸8-13g/l；(15)后處理后處理包括有水洗、精練、上油、切斷、脫硫；一水洗常溫，二水洗50-55℃，三水洗50-55℃，脫硫浴溫度70-75℃，脫硫浴濃度7.0-8.0g/l，雙氧水濃度0.10-0.18％，上油濃度4-6g/l，高壓扎車含水45-55％；(16)園網(wǎng)、烘干；在園網(wǎng)烘干機(jī)中進(jìn)行，一區(qū)溫度≤120℃，二區(qū)溫度≤110℃，三區(qū)溫度≤110℃，四區(qū)溫度≤100℃；(17)打包包重150-180kg。
全文摘要
本發(fā)明涉及利用全棉稈制備粘膠短纖維的方法，它包括有制備全棉稈粘膠漿粕和用該漿粕制備粘膠短纖維兩大步，其制備全棉稈粘膠漿粕的工藝流程依次為備料、預(yù)水解、蒸煮、洗料、打漿、精制、脫氯、酸處理。該漿粕成品質(zhì)量為甲種纖維素94％；銅氨粘度16.5CP；灰分0.12％；含鐵量20mg/kg。本發(fā)明的有益效果是原料資源豐富，生產(chǎn)成本低，纖維質(zhì)量好，干濕強(qiáng)度較高、色澤好、吸濕透氣性好、抑菌防霉、手感柔軟滑爽、懸垂性好等特性，可用于做紡織原料等。
文檔編號D01D5/00GK101089247SQ20061001284
公開日2007年12月19日 申請日期2006年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月14日
發(fā)明者馬立峰 申請人:馬立峰