專利名稱：棉短絨氧解制備溶解漿的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氧解法制備溶解漿的生產(chǎn)方法，具體采用氧解法及連蒸將棉短絨制備成溶解漿的方法。

背景技術(shù)：
傳統(tǒng)溶解漿制漿工藝多為預(yù)水解堿法蒸煮和(亞)硫酸鹽法蒸煮，存著污染嚴(yán)重，得率低兩大問題。同時國內(nèi)棉短絨制漿技術(shù)目前仍處于一個較低的生產(chǎn)水平，除造幣漿廠部分開始采用連續(xù)蒸煮外，其它均采用傳統(tǒng)的蒸球進行間高溫、高堿隙式蒸煮。采用傳統(tǒng)堿法和蒸球進行間隙式蒸煮，制漿得率不高，生產(chǎn)規(guī)模小，產(chǎn)品質(zhì)量受原料棉短絨的加工質(zhì)量影響很大，蒸煮產(chǎn)生的廢汽和黑液對環(huán)境影響很大。隨著國家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整，蒸球等間隙蒸煮器將被陶汰，加之棉短絨資源的緊張，棉短絨質(zhì)量整體下降明顯，促使棉漿廠必須開發(fā)原料適應(yīng)能力強、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)污少的清潔生產(chǎn)制漿技術(shù)和節(jié)約化生產(chǎn)模式。急需通過工藝變革，實現(xiàn)棉短絨清潔生產(chǎn)制漿，以實現(xiàn)節(jié)約能源，降低污染，提高經(jīng)濟效益的目的。
而造幣漿廠采用的氧解法與本專利適用的氧解法有著本質(zhì)區(qū)別。在整個氧解過程中溫度和用堿量是關(guān)鍵性的因素，它直接影響著氧解速度和產(chǎn)品品質(zhì)。造幣漿廠采用的氧解法溫度要求一般在120℃至140℃，用堿量小于12％，目的是脫除原料中油脂、蠟質(zhì)、木素等。本技術(shù)氧解法溫度要求一般在100℃至120℃，用堿量大于12％，目的是提純甲種纖維并使纖維大分子降聚。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在針對傳統(tǒng)溶解漿制備工藝存在的污染嚴(yán)重、得率低、周期長、資源短缺等問題，提出一種采用氧解法的棉短絨氧解制備溶解漿方法，使上述問題得到解決，采用本發(fā)明并可提高生產(chǎn)速度，提升產(chǎn)品品質(zhì)，節(jié)約蒸汽用量，降低污染物的產(chǎn)生。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 棉短絨氧解制備溶解漿的方法，其特征在于工藝步驟為切斷除雜、高濃混合預(yù)處理、連續(xù)氧解除雜降聚。
所述切斷除雜工序利用雙輥磨漿機對棉纖維進行切斷、破壞其初生胞壁，把棉籽等雜物磨碎并通過水洗去除，達(dá)到纖維長度1-3.5mm，雜質(zhì)去除率大于80％。
所述高濃混合預(yù)處理工序利用雙輥磨漿機的正反螺旋，實現(xiàn)棉纖維與蒸煮堿液等的高濃混合和預(yù)處理，用堿量12％-30％，溫度60-100℃，使蒸煮液快速滲透到纖維胞腔內(nèi)。
所述連續(xù)氧解工序利用連續(xù)蒸煮器，實現(xiàn)棉纖維高濃下的輸送、快速傳質(zhì)和氧解降聚，氧壓0.2-1.0Mpa，溫度100-120℃，蒸煮液比1∶2-1∶6，氧解時間60分鐘-180分鐘。
本發(fā)明的有益效果表現(xiàn)在 一、降低污染黑液有機物濃度CODcr從傳統(tǒng)工藝的6×104mg/L以上降低到3×104mg/L以下，減排效果非常顯著 傳統(tǒng)工藝屬高溫(170℃)高壓(7.5Kgf/cm2)蒸煮。當(dāng)溫度高于140℃時大量的纖維素就會發(fā)生堿性水解、剝皮反應(yīng)等，導(dǎo)致大量纖維素分子斷鏈，產(chǎn)生大量的低分子物質(zhì)，水解為多糖溶于黑液中從而增加黑液有機物有濃度。氧解法制漿溫度控制在120℃以下避免了剝皮反應(yīng)，減少堿性水解，降低了黑液中有機物濃度。同時由于有氧的存在，大部份有機物還原性基團被氧化降解，制漿COD產(chǎn)生量下降50％以上。
二、提高制漿得率比傳統(tǒng)工藝提高2％以上 傳統(tǒng)工藝屬高溫(170℃)高壓(7.5Kgf/cm2)蒸煮。當(dāng)溫度高于140℃時大量的纖維素就會發(fā)生堿性水解、剝皮反應(yīng)等，導(dǎo)致大量纖維素分子斷鏈，大量的纖維素就會因此流失，造成制漿得率低。目前還沒有任何一種助劑可以減少纖維素的堿性水解和剝皮反應(yīng)。氧解法制漿溫度控制在120℃以下避免了剝皮反應(yīng)，減少了堿性水解，減少纖維流失，提高了纖維得率。
三、提高產(chǎn)品品質(zhì)甲纖含量從傳統(tǒng)工藝提高1％ 傳統(tǒng)浸漬工藝是按照堿液入球液比進行浸漬蒸煮。這種方法用液量較少，纖維不能被充分潤脹，半纖溶出量較少從而不能更好的提純甲種纖維素。氧解制漿的浸漬工藝是采用高液比浸漬，使每根纖維都得到了充分的潤脹，半纖大量的溶出，纖維得到了提純。浸漬后通過脫水，調(diào)節(jié)入球液比，把脫出后的堿液再回收利用。
四、連續(xù)氧解有效縮短制漿周期 纖維素降解在傳統(tǒng)工藝中主要是堿性水解和纖維素的剝皮反應(yīng)，且采用間歇式蒸煮，熱和化學(xué)品的傳質(zhì)效果差，導(dǎo)致反應(yīng)不均勻，降解速度慢，制漿周期長。采用氧解和連蒸工藝，可使纖維素原料在受到氧氣的作用下氧化降解，纖維素的氧化降解，主要發(fā)生在纖維素葡萄糖基環(huán)的C2、C3、C6位的游離羥基位置上，同時發(fā)生在纖維素還原性末端的C1位置上。同時連蒸裝置可實現(xiàn)物料的高濃混合、輸送和連續(xù)氧解，提高傳質(zhì)效果和降解速度，有效提高制漿均勻性和縮短制漿周期。

具體實施例方式 實施例1 a、試樣為棉短絨，絕干重量1Kg b、冷堿浸漬，浸漬堿濃60g/l c、浸漬濃度12％ d、助劑加入量0.3％ e、浸漬時間5分鐘 f、浸漬結(jié)束后用脫水機脫水 g、擠壓調(diào)節(jié)浴比為1∶3.5 h、充氧氧壓為0.6Mpa i、氧解氧壓為0.6Mpa j、氧解溫度為120℃ k、氧解時間為120分鐘。
該實施例與常規(guī)法比較
實施例·2 a、試樣為棉短絨，絕干重量1Kg b、冷堿浸漬，浸漬堿濃80g/l c、浸漬濃度10％ d、助劑加入量0.2％ e、浸漬時間5分鐘 f、浸漬結(jié)束后用脫水機脫水 g、擠壓調(diào)節(jié)浴比為1∶3.0 h、充氧氧壓為0.5Mpa i、氧解氧壓為0.5Mpa j、氧解溫度為110℃ k、氧解時間為100分鐘。
該實施例與常規(guī)法比較
實施例3 a、試樣為棉短絨，絕干重量1Kg b、冷堿浸漬，浸漬堿濃120g/l c、浸漬濃度15％ d、助劑加入量0.2％ e、浸漬時間3分鐘 f、浸漬結(jié)束后用脫水機脫水 g、擠壓調(diào)節(jié)浴比為1∶2.7 h、充氧氧壓為0.5Mpa i、氧解氧壓為0.5Mpa j、氧解溫度為100℃ k、氧解時間為150分鐘。
該實施例與常規(guī)法比較
實施例4 a、試樣為棉短絨，絕干重量1Kg b、冷堿浸漬，浸漬堿濃100g/l c、浸漬濃度15％ d、助劑加入量0.2％ e、浸漬時間5分鐘 f、浸漬結(jié)束后用脫水機脫水 g、擠壓調(diào)節(jié)浴比為1∶3 h、充氧氧壓為0.4Mpa i、氧解氧壓為0.4Mpa j、氧解溫度為115℃ k、氧解時間為90分鐘。
該實施例與常規(guī)法比較
實施例5 a、試樣為棉短絨，絕干重量1Kg b、冷堿浸漬，浸漬堿濃150g/l c、浸漬濃度15％ d、助劑加入量0.2％ e、浸漬時間6分鐘 f、浸漬結(jié)束后用脫水機脫水 g、擠壓調(diào)節(jié)浴比為1∶4 h、充氧氧壓為0.4Mpa i、氧解氧壓為0.4Mpa j、氧解溫度為105℃ k、氧解時間為130分鐘。
該實施例與常規(guī)法比較
從以上實施例可以看出，采用氧解法制備溶解漿新工藝可制備出符合質(zhì)量要求的粘膠纖維生產(chǎn)用漿粕。由于氧解條件在較低溫度下進行，避免了剝皮反應(yīng)，減少了堿性水解，制漿甲纖可以提升1％以上；制漿污染負(fù)荷明顯減少，CODcr可降低50％以上；制漿得率提高2％以上。
權(quán)利要求
1、棉短絨氧解制備溶解漿的方法，其特征在于工藝步驟為切斷除雜、高濃混合預(yù)處理、連續(xù)氧解除雜降聚。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的棉短絨氧解制備溶解漿的方法，其特征在于所述切斷除雜工序利用雙輥磨漿機對棉纖維進行切斷、破壞其初生胞壁，把棉籽等雜物磨碎并通過水洗去除，達(dá)到纖維長度1-3.5mm，雜質(zhì)去除率大于80％。
3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的棉短絨氧解制備溶解漿的方法，其特征在于所述高濃混合預(yù)處理工序是利用雙輥磨漿機的正反螺旋，實現(xiàn)棉纖維與蒸煮堿液等的高濃混合和預(yù)處理，用堿量12％-30％，溫度60-100℃，使蒸煮液快速滲透到纖維胞腔內(nèi)。
4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的棉短絨氧解制備溶解漿的方法，其特征在于所述連續(xù)氧解工序利用連續(xù)蒸煮器，實現(xiàn)棉纖維高濃下的輸送、快速傳質(zhì)和氧解降聚，氧壓0.2-1.0Mpa，溫度100-120℃，蒸煮液比1∶2-1∶6，氧解時間60分鐘-180分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用氧解法的棉短絨氧解制備溶解漿方法，以解決傳統(tǒng)溶解漿制備工藝存在的污染嚴(yán)重、得率低、周期長、資源短缺等問題。該制備方法工藝步驟為切斷除雜、高濃混合預(yù)處理、連續(xù)氧解除雜降聚。采用本發(fā)明并可提高生產(chǎn)速度，提升產(chǎn)品品質(zhì)，節(jié)約蒸汽用量，降低污染物的產(chǎn)生。
文檔編號D21C7/00GK101289818SQ20081004465
公開日2008年10月22日 申請日期2008年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月10日
發(fā)明者鄧傳東, 勤 薛, 徐發(fā)祥, 劉愛兵, 俊 黃, 鵬 謝, 虞良福, 蒲運龍, 竭發(fā)全 申請人:宜賓長毅漿粕有限責(zé)任公司