CN100500992C - 一种精制浆的生产方法 - Google Patents

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Abstract

一种精制浆的生产方法，首先原料除去杂质，蓬松加入NaOH水溶液，微波升温蒸煮，进行分离除去分离心液，超声处理漂白，脱水、烘干得产品。本发明能提高精制棉品质。具有节能，省时，设备清洗及操作简单、方便。

Description

一种精制浆的生产方法
技术领域
本发明涉及一种精制浆的生产工艺技术领域，具体是一种精制浆的生产方法。
背景技术
纤维素是最古老的天然聚合物之一。它存在于植物的细胞中，最主要来源于木材、蔗渣、竹子、棉花。纤维素最大的优势在于它是可再生的，可生物降解的，生物相容的和可衍生化的。
天然植物原料经过蒸煮，漂白为主要过程的处理得到精制浆(纤维素含量高的原料)。精制浆具有：1)除去了植物材料中各种杂质如半纤维素、木素、灰分、油脂、蜡质；2)尽可能提高浆(纤维素)的反应能力；3)合适的纤维素聚合度及聚合度分布。
精制浆的质量直接影响各种纤维素衍生物的质量。ISO标准采用S10，S18，及S10—S18表征精制浆的质量；S10，S18，及S10—S18值越小，精制浆的质量越高。
传统的精制浆的生产方法[杨之礼；王庆瑞；邬国铭.粘胶纤维工艺学(第二版)，纺织工业出版社，252-255]，在蒸煮阶段利用球型旋转反应器，高压蒸汽加热，将物料加热到150—170℃，保温，在保温阶段通过反应器旋转进行搅拌，使碱液与物料进行混合，但是这种方法存在物料间的混合不均匀，导致碱液向原料渗透不完全的缺点；且在漂白阶段：仅仅是物料在输送过程中，试剂浓差对原料进行漂白和清洗。由于试剂在精制浆中的浓度不同，纤维素分子链的断裂不同。试剂浓度高的区域精制浆(纤维素)分子链易断裂，试剂浓度低的区域纤制浆(纤维素)还没有达到精制的目的。在宏观上使得精制浆的S10—S18值大，因此同一批精制浆的质量不均一，不同批间不稳定。
本发明在在蒸煮阶段利用微波加热技术，除具有节能外，微波使溶液中离子高速运动，使碱液向物料中的渗透增加。在保温时，间歇使用超声波，进一步加强碱液向物料中的渗透。而在漂白阶段：间歇使用超声波，强化试剂向原料的渗透扩散。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的物料间混合不均匀、产品质量不均一，不稳定、能耗大的不足，提供一种成本低、效率高、产品的品质高的精制浆的生产方法。
本发明所述一种精制浆的生产方法，包括如下步骤：
第一步 将预处理过原料加入10—22％的NaOH水溶液，NaOH水溶液与原料的用量比为2—4升：1公斤；
第二步 微波升温至150—170℃蒸煮，所述微波功率密度为0.1—1.5kW/m3，在150—170℃保温0.5—3小时；
第三步 第二步得到的固体漂白，在漂白阶段每间隔10分钟，超声处理一次，每次0.1—0.5分钟，超声处理频率为15—104kHz，功率密度为0.1—1.5kW/m3；
第四步 第三步得到固体的脱水、烘干得产品；
所述第二步蒸煮前进行超声处理，超声处理0.1—3分钟，超声处理频率为15—104kHz，功率密度为0.1—1.5kW/m3；不在此参数范围，不易控制温度，导致化学降解。
所述第二步保温过程中每间隔15分钟，进行超声处理一次，每次0.1—0.5分钟，超声处理频率为15—104kHz，功率密度为0.1—1.5kW/m3。
所述原料是通用的纤维素含量高的植物，本发明优选木材、蔗渣、竹子、棉花(绒)或芦苇等；
预处理是指将原料进行开松、除尘及机械杂质。
蒸煮过程前进行超声处理，可以缩短时间，提高品质。
得到的固体漂白包括氯化、碱处理、漂白剂漂白、酸处理四个阶段；漂白试剂用次氯酸钠，或二氧化氯，过氧化氢；
效应、聚能效应，采用的微波处理技术，是利用微波的具有的无温度梯度(加热均匀)，速度快，节能。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1 得到批次间质量稳定、品质的高精制浆；
2 由于使用超声、微波处理技术，节能，省时；
3 设备清洗及操作简单、方便。
具体实施方式
实施例1
第一步 取一级棉绒40.0g，加入120.0g，10.0％的NaOH水溶液；
第二步 超声处理0.1分钟，超声处理频率为15kHz，功率密度为0.1kW/m3；微波功率密度为1.5kW/m3升温蒸煮；150℃保温3小时；升温及保温阶段，每间歇15分钟，超声处理一次，每次0.1分钟；
第三步 第二步得到的固体调pH2，加入氯气0.2g，pH10，加3.0g次氯酸钠，漂白1小时，温度35-40℃，每间歇10分钟，超声处理一次，每次0.1分钟，超声处理频率为15kHz，功率密度为0.8kW/m3；
第四步 第三步得到固体的脱水、烘干得产品。
得到S10＝1.14，S18＝0.66，S10—S18＝0.48，的特优产品；没有微波和超声处理的同样条件下，得到S10＝3.36，S18＝1.60，S10—S18＝1.76的产品。
实施例2
第一步 取二级棉短绒40.0g，加入160.0g，16.0％的NaOH水溶液；
第二步 超声处理3分钟，超声处理频率为15kHz，功率密度为1.5kW/m3；微波功率密度为0.1kW/m3升温蒸煮；170℃保温2小时；升温及保温阶段，每间歇15分钟，超声处理一次，每次0.5分钟；
第三步 第二步得到的固体调pH2，加入氯气0.2g，pH10，加3.0g次氯酸钠，漂白1小时，温度35-40℃，每间歇10分钟，超声处理一次，每次0.5分钟，超声处理频率为75kHz，功率密度为1.5kW/m3；
第四步 第三步得到固体的脱水、烘干得产品。
得到S10＝3.90，S18＝2.30，S10—S18＝1.60，的优质产品；没有微波和超声处理的同样条件下，得到S10＝4.81，S18＝2.81，S10—S18＝2.00的产品。
实施例3
第一步 取阔叶木40.0g，加入160.0g，20.0％的NaOH水溶液；
第二步 超声处理3分钟，超声处理频率为104kHz，功率密度为0.8kW/m3；微波功率密度为1kW/m3升温蒸煮；165℃保温0.5小时；升温及保温阶段，每间歇15分钟，超声处理一次，每次0.5分钟；
第三步 第二步得到的固体调pH2，加入氯气0.2g，pH10，加3.0g次氯酸钠，漂白1.5小时，温度35-40℃，每间歇10分钟，超声处理一次，每次0.5分钟，超声处理频率为104kHz，功率密度为0.8kW/m3；
第四步 第三步得到固体的脱水、烘干得产品。
得到S10＝5.45，S18＝3.35，S10—S18＝2.10，的优质产品；没有微波和超声处理的同样条件下，得到S10＝6.91，S18＝4.51，S10—S18＝2.40的产品。
实施例4
第一步 取竹子40.0g，加入80.0g，18.0％的NaOH水溶液；
第二步 超声处理3分钟，超声处理频率为30kHz，功率密度为0.2kW/m3；微波功率密度为1.5kW/m3升温蒸煮；165℃保温2.0小时；升温及保温阶段，每间歇15分钟，超声处理一次，每次0.5分钟；
第三步 第二步得到的固体调pH2，加入氯气0.2g，pH10，加3.0g次氯酸钠，漂白1.5小时，温度35-40℃，每间歇10分钟，超声处理一次，每次0.5分钟，超声处理频率为30kHz，功率密度为0.2kW/m3；
第四步 第三步得到固体的脱水、烘干得产品。
得到S10＝5.60，S18＝3.40，S10—S18＝2.20，的优质产品；没有微波和超声处理的同样条件下，得到S10＝8.20，S18＝5.40，S10—S18＝2.80的产品。
实施例5
第一步 取芦苇40.0g，加入160.0g，22.0％的NaOH水溶液；
第二步 超声处理3分钟，超声处理频率为15kHz，功率密度为0.4kW/m3；微波功率密度为0.8kW/m3升温蒸煮；160℃保温2.5小时；升温及保温阶段，每间歇15分钟，超声处理一次，每次0.5分钟；
第三步 第二步得到的固体调pH2，加入氯气0.2g，pH10，加3.0g次氯酸钠，漂白1.5小时，温度35-40℃，每间歇10分钟，超声处理一次，每次0.5分钟，超声处理频率为15kHz，功率密度为0.4kW/m3；
第四步 第三步得到固体的脱水、烘干得产品。
得到S10＝7.80，S18＝5.40，S10—S18＝2.40，的优质产品；没有微波和超声处理的同样条件下，得到S10＝9.40，S18＝6.10，S10—S18＝3.30的产品。

Claims (2)

1、一种精制浆的生产方法，其特征在于包括如下步骤：
第一步将经开松、除尘及除杂预处理的原料加入10—22％的NaOH水溶液，NaOH水溶液与原料的用量比为2—4升：1公斤；
第二步微波升温至150—170℃蒸煮，所述微波功率密度为0.1—1.5kW/m3，在150—170℃保温0.5—3小时；
第三步第二步得到的固体漂白，在漂白阶段每间隔10分钟，超声处理一次，每次0.1—0.5分钟，超声处理频率为15—104kHz，功率密度为0.1—1.5kW/m3；
第四步第三步得到固体的脱水、烘干得产品；
所述第二步蒸煮前进行超声处理，超声处理0.1—3分钟，超声处理频率为15—104kHz，功率密度为0.1—1.5kW/m3；
所述第二步保温过程中每间隔15分钟，进行超声处理一次，每次0.1—0.5分钟，超声处理频率为15—104kHz，功率密度为0.1—1.5kW/m3。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述原料选用木材、蔗渣、竹子、棉花或芦苇。
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