CN101333778A - 氧解连蒸法制备溶解浆的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种将棉短绒制备用于纺织行业粘胶纤维生产的氧解连蒸法制备溶解浆的生产方法，包括如下步骤：I.棉短绒预处理：用双辊磨浆机对棉短绒进行棉短绒开松、旋风分离和除尘、喂料、双辊磨浆处理等预处理；II.氧解连蒸：采用横管连蒸装置，通过高温、碱、氧气或双氧水的作用，实现连续、快速、低污染的制备溶解棉浆。横管连蒸装置包括预反应料仓、双辊计量器、喂料螺旋、T型管、连蒸管和冷喷放装置。本发明有效实现棉短绒干法备料后的切断、撕裂和细胞初生壁的破坏，棉短绒中大量杂质的物理、化学去除，棉短绒在连蒸装置中的快速降聚和快速降聚下甲种纤维素的提纯，生产环节中废热的回收利用，黑液中COD总量的削减等问题，而且蒸煮均匀、蒸煮周期短。
Description
技术领域
本发明涉及一种棉浆制备方法，特别是将棉短绒制备用于纺织行业粘胶纤维生产的氧解连蒸法制备溶解浆的生产方法。
背景技术
国内棉短绒制浆技术目前仍处于一个较低的生产水平，除造币浆厂部份开始采用连续蒸煮外，其它均采用传统的蒸球进行间隙式蒸煮，制浆得率不高，生产规模小，产品质量受原料棉短绒的加工质量影响很大，蒸煮产生的废汽和黑液对环境影响很大。随着国家产业政策的调整，蒸球等间隙蒸煮器将被陶汰，加之棉短绒资源的紧张，棉短绒质量整体下降明显，促使棉浆厂必须开发原料适应能力强、生产效率高、产污少的清洁生产制浆技术和节约化生产模式。
棉短绒制浆常规工艺方法流程比较复杂，投资大，且制浆过程对纤维损伤较大。为了提高产品质量，控制投资，降低生产成本，迅速将资源优势转化为产品优势和效益优势，国内外一直在对棉短绒制浆方法进行研究，2003.10.08，中国专利局公开了一种名为“一种封闭式循环氧解制浆法”的发明专利(公告号：CN1446977)，其技术特征是用搓磨分丝机将造纸原料分成纤维束；用低温常压、氧解法浸润软化；用高浓盘磨机加氧化脱色剂进行磨浆、漂白；用高浓挤浆机挤出浆液加氧化絮凝剂使悬浮物沉淀、浊水变清后循环使用；沉淀物做pH值中性处理做“生物地毯”的有机基质；全过程在封闭状态下加氧或氧化物运行，使COD降解。该专利改变了传统工艺用水、用电、用汽、用碱、用时多、得浆少的弊端，但无法解决棉短绒干法备料后的切断、撕裂和细胞初生壁的破坏，棉短绒中大量杂质的物理、化学去除，棉短绒在连蒸装置中的快速降聚和快速降聚下甲种纤维素的提纯，生产环节中废热的回收利用，黑液中COD总量的削减等问题，而且蒸煮不均匀、蒸煮周期长。
发明内容
本发明为解决现有技术中的上述缺陷，提供一种氧解连蒸法制备棉浆的生产方法，本发明有效实现棉短绒干法备料后的切断、撕裂和细胞初生壁的破坏，棉短绒中大量杂质的物理、化学去除，棉短绒在连蒸装置中的快速降聚和快速降聚下甲种纤维素的提纯，生产环节中废热的回收利用，黑液中COD总量的削减等问题，而且蒸煮均匀均匀、蒸煮周期短。
本发明的技术方案是通过如下内容得以实现的：
氧解连蒸法制备溶解浆的生产方法，其特征在于：所述方法具体包括如下步骤：I、棉短绒预处理：采用双辊磨浆机对棉短绒进行如下预处理：
a、棉短绒开松；
b、旋风分离和除尘；
c、喂料；
d、双辊磨浆处理；
II、氧解连蒸：将预处理后的棉短绒采用横管连蒸装置，通过高温、碱、氧气或双氧水的作用，制备溶解棉浆。
横管连蒸装置包括预反应料仓、双辊计量器、喂料螺旋、T型管、连蒸管、冷喷放装置等。
预反应料仓：经过辊磨浆机预处理后的棉纤维利用其在磨浆时产生的较高温度在预反应料仓内停留一定时间，进一步降聚，同时为连蒸连续、稳定给料提供缓冲作用。
双辊计量器：利用两根相互啮合的螺旋，对棉纤维进行连续计量。
喂料螺旋：通过变径、变距螺旋，对棉纤维进行输送、压实，形成料塞，并产生克服连蒸管内蒸汽压力的反压。(对湿法备料还可实现脱水)
T型管：是连蒸装置中专用的加药装置，通过此处加入碱液等蒸煮药液，同时加入氧气或双氧水等。
连蒸管：连蒸管由一段或多段构成，主要取决于产能、制浆工艺及停留时间等，连蒸管由壳体、输送螺旋、蒸汽加入管等组成，其中输送螺旋是关键，它是一根变径、断续螺旋，在输送物料的同时，实现其对物料的均匀混合，使传热快速、均匀，降聚同步，提升蒸煮均匀性和实现快速蒸煮。
冷喷放：在出料中不断加入稀黑液等冷却介质，并利用压差实现连续冷喷放，使废热用于加热浆料，提高后续洗涤质量，有效改善环境。
喷放锅、洗选漂以及成品抄造。
本发明的操作原理为：
棉短绒预处理技术的核心内容是棉短绒干法备料后采用双辊磨浆机进行切断、撕裂，破坏其细胞初生胞壁，同时通过多个磨浆区利用磨浆产生的较高温度并配合以相应的药品加入，实现置换洗涤、预蒸、预漂等处理功能，为后续连蒸煮创造条件，将大部份杂质在连蒸前去除，实现低污染清洁制浆。特别是对纤维的切断、撕裂作用，解决了由于棉纤维较长，易于包团，无法在连蒸管内进行有效输送的难题，为连蒸的实现创造了必要条件。
双辊磨浆机主要由两根相互平行、螺纹内、外径相等、彼此相互啮合的同向旋转的螺杆构成，该两根螺杆具有多组正压螺旋和反压螺旋，在正压螺旋区进行压缩，在反压螺旋区实现切断、撕裂，同时减压，并进入下一段正压螺旋区进行压缩，其切断的纤维长度及设备的通过能力主要与螺杆的直径和反压区螺旋的开口大小有关。
棉短绒通过开棉、旋风分离后，采用水或低浓度碱液进行喷淋喂料，在通过第一组正反压螺旋后基本实现其切断、撕裂，棉籽等杂物被挤碎；在反压区出口加入水或低浓度碱液，通过第二组正反压螺旋实现置换洗涤，将大部份杂质去除，纤维长度得到进一步均整；在第二组反压螺旋出口加入碱液和漂白剂，通过第三组正反压螺旋实现预蒸、预漂。实验表明，棉短绒通过双辊磨浆机预处理后，可将棉纤维长度切短到3-3.4mm，并破坏其初生胞壁，聚合度降低到1300DP左右，灰份等杂物去除率在85％以上，较好地实现了预处理的目的。
棉短绒氧解连蒸技术的核心内容是棉短绒经双辊磨浆机预处理后，采用横管连蒸装置，通中高温、碱、氧气或双氧水的作用，实现连续、快速、低污染的制备溶解棉浆。
横管连蒸装置包括预反应料仓、双辊计量器、喂料螺旋、T型管、连蒸管、冷喷放装置等。
预反应料仓：经过辊磨浆机预处理后的棉纤维利用其在磨浆时产生的较高温度在预反应料仓内停留一定时间，进一步降聚，同时为连蒸连续、稳定给料提供缓冲作用。
双辊计量器：利用两根相互啮合的螺旋，对棉纤维进行连续计量。
喂料螺旋：通过变径、变距螺旋，对棉纤维进行输送、压实，形成料塞，并产生克服连蒸管内蒸汽压力的反压。同时，对湿法备料还可实现脱水。
T型管：是连蒸装置中专用的加药装置，通过此处加入碱液等蒸煮药液，同时加入氧气或双氧水等。
连蒸管：连蒸管由一段或多段构成，主要取决于产能、制浆工艺及停留时间等，连蒸管由壳体、输送螺旋、蒸汽加入管等组成，其中输送螺旋是关键，它是一根变径、断续螺旋，在输送物料的同时，实现其对物料的均匀混合，使传热快速、均匀，降聚同步，提升蒸煮均匀性和实现快速蒸煮。
冷喷放装置：在出料不断加入稀黑液等冷却介质，并利用压差实现连续冷喷放，使废热用于加热浆料，提高后续洗涤质量，有效改善环境。
通过本操作工艺，可达到如下效果：
1、棉短绒经过双辊磨浆机预处理可有效实现切断、撕裂、分丝帚化，破坏其初生胞壁，去除85％以上杂质，聚合度下降40％左右。
2、棉短绒经过双辊磨浆机预处理，其纤维长度可以适用于横管连蒸。
3、棉短绒采用双辊磨浆机预处理和横管连蒸的优化组合，可以实现棉短绒连续蒸煮制备溶解浆。
4、棉短绒采用双辊磨浆机预处理和横管连蒸的优化组合，使除杂和降聚相对分离，可实现低污染制浆。
具体实施方式
下面对本发明做进一步说明。本发明为一种氧解连蒸法制备溶解浆的生产方法，具体包括如下步骤：I、棉短绒预处理：用双辊磨浆机对棉短绒进行如下预处理：
a、棉短绒开松：
b、旋风分离和除尘；
c、喂料；
d、双辊磨浆、处理；
II、氧解连蒸：采用横管连蒸装置，通过高温、碱、氧气或双氧水的作用，实现连续、快速、低污染的制备溶解棉浆。横管连蒸装置包括预反应料仓、双辊计量器、喂料螺旋、T型管、连蒸管、冷喷放装置，其中，
预反应料仓：经过辊磨浆机预处理后的棉纤维利用其在磨浆时产生的较高温度在预反应料仓内停留一定时间，进一步降聚，同时为连蒸连续、稳定给料提供缓冲作用。
双辊计量器：利用两根相互啮合的螺旋，对棉纤维进行连续计量。
喂料螺旋：通过变径、变距螺旋，对棉纤维进行输送、压实，形成料塞，并产生克服连蒸管内蒸汽压力的反压。(对湿法备料还可实现脱水)
T型管：是连蒸装置中专用的加药装置，通过此处加入碱液等蒸煮药液，同时加入氧气或双氧水等。
连蒸管：连蒸管由一段或多段构成，主要取决于产能、制浆工艺及停留时间等，连蒸管由壳体、输送螺旋、蒸汽加入管等组成，其中输送螺旋是关键，它是一根变径、断续螺旋，在输送物料的同时，实现其对物料的均匀混合，使传热快速、均匀，降聚同步，提升蒸煮均匀性和实现快速蒸煮。
冷喷放装置：在出料不断加入稀黑液等冷却介质，并利用压差实现连续冷喷放，使废热用于加热浆料，提高后续洗涤质量，有效改善环境。
将经过氧解连蒸之后的棉浆储存入喷放锅。
对喷放锅内的棉浆进行洗选漂。
成品抄造。
棉短绒预处理技术的核心内容是棉短绒干法备料后采用双辊磨浆机进行切断、撕裂，破坏其细胞初生胞壁，同时通过多个磨浆区利用磨浆产生的较高温度并配合以相应的药品加入，实现置换洗涤、预蒸、预漂等处理功能，为后续连蒸煮创造条件，将大部份杂质在连蒸前去除，实现低污染清洁制浆。特别是对纤维的切断、撕裂作用，解决了由于棉纤维较长，易于包团，无法在连蒸管内进行有效输送的难题，为连蒸的实现创造了必要条件。
双辊磨浆机主要由两根相互平行、螺纹内、外径相等、彼此相互啮合的同向旋转的螺杆构成，该两根螺杆具有多组正压螺旋和反压螺旋，在正压螺旋区进行压缩，在反压螺旋区实现切断、撕裂，同时减压，并进入下一段正压螺旋区进行压缩，其切断的纤维长度及设备的通过能力主要与螺杆的直径和反压区螺旋的开口大小有关。
棉短绒通过开棉、旋风分离后，采用水或低浓度碱液进行喷淋喂料，在通过第一组正反压螺旋后基本实现其切断、撕裂，棉籽等杂物被挤碎；在反压区出口加入水或低浓度碱液，通过第二组正反压螺旋实现置换洗涤，将大部份杂质去除，纤维长度得到进一步均整；在第二组反压螺旋出口加入碱液和漂白剂，通过第三组正反压螺旋实现预蒸、预漂。实验表明，棉短绒通过双辊磨浆机预处理后，可将棉纤维长度切短到3-3.4mm，并破坏其初生胞壁，聚合度降低到1300DP左右，灰份等杂物去除率在85％以上，较好地实现了预处理的目的。
棉短绒氧解连蒸技术的核心内容是棉短绒经双辊磨浆机预处理后，采用横管连蒸装置，通中高温、碱、氧气或双氧水的作用，实现连续、快速、低污染的制备溶解棉浆。
横管连蒸装置包括预反应料仓、双辊计量器、喂料螺旋、T型管、连蒸管、冷喷放装置。
预反应料仓：经过辊磨浆机预处理后的棉纤维利用其在磨浆时产生的较高温度在预反应料仓内停留一定时间，进一步降聚，同时为连蒸连续、稳定给料提供缓冲作用。
双辊计量器：利用两根相互啮合的螺旋，对棉纤维进行连续计量。
喂料螺旋：通过变径、变距螺旋，对棉纤维进行输送、压实，形成料塞，并产生克服连蒸管内蒸汽压力的反压。(对湿法备料还可实现脱水)
T型管：是连蒸装置中专用的加药装置，通过此处加入碱液等蒸煮药液，同时加入氧气或双氧水等。
连蒸管：连蒸管由一段或多段构成，主要取决于产能、制浆工艺及停留时间等，连蒸管由壳体、输送螺旋、蒸汽加入管等组成，其中输送螺旋是关键，它是一根变径、断续螺旋，在输送物料的同时，实现其对物料的均匀混合，使传热快速、均匀，降聚同步，提升蒸煮均匀性和实现快速蒸煮。
冷喷放装置：在出料不断加入稀黑液等冷却介质，并利用压差实现连续冷喷放，使废热用于加热浆料，提高后续洗涤质量，有效改善环境。
棉短绒经过双辊磨浆机预处理可有效实现切断、撕裂、分丝帚化，破坏其初生胞壁，去除85％以上杂质，聚合度下降40％左右；棉短绒经过双辊磨浆机预处理，其纤维长度可以适用于横管连蒸；棉短绒采用双辊磨浆机预处理和横管连蒸的优化组合，可以实现棉短绒连续蒸煮制备溶解浆；棉短绒采用双辊磨浆机预处理和横管连蒸的优化组合，使除杂和降聚相对分离，可实现低污染制浆。
Claims (6)
1、一种氧解连蒸法制备溶解浆的生产方法，其特征在于：所述方法具体包括如下步骤：
I、棉短绒预处理：采用双辊磨浆机对棉短绒进行如下预处理：
a、棉短绒开松；
b、旋风分离和除尘；
c、喂料；
d、双辊磨浆处理；
II、氧解连蒸：将经过预处理的棉短绒采用横管连蒸装置实现氧解连蒸；
III、将经过氧解连蒸后的溶解浆存入喷放锅；
IV、洗选漂喷放锅内的溶解浆；
V、成品抄造。
2、根据权利要求1所述的氧解连蒸法制备溶解浆的生产方法，其特征在于：所述步骤II中的横管连蒸装置包括预反应料仓、双辊计量器、喂料螺旋、T型管、连蒸管、冷喷放装置，氧解连蒸的具体操作为：
经过双辊磨浆机预处理后的棉纤维利用其在磨浆时产生的较高温度在预反应料仓内稍作停留后进一步降聚，同时为连蒸连续、稳定给料提供缓冲作用；
双辊计量器利用两根相互啮合的螺旋，对棉纤维进行连续计量；
喂料螺旋通过变径、变距螺旋，对棉纤维进行输送、压实，形成料塞，并产生克服连蒸管内蒸汽压力的反压；
T型管为连蒸装置中专用的加药装置，通过此处加入碱液等蒸煮药液，同时加入氧气或双氧水；
连蒸管实现对物料的均匀混合；
冷喷放装置为在出料中不断加入稀黑液等冷却介质，并利用压差实现连续冷喷放。
3、根据权利要求2所述的氧解连蒸法制备溶解浆的生产方法，其特征在于：所述连蒸管，根据产能、制浆工艺及停留时间的不同由一段或多段构成，由壳体、输送螺旋、蒸汽加入管等组成，其中输送螺旋是一根变径、断续螺旋。
4、根据权利要求1所述的氧解连蒸法制备溶解浆的生产方法，其特征在于：所述双辊磨浆机主要由两根相互平行、螺纹内、外径相等、彼此相互啮合的同向旋转的螺杆构成，所述螺杆具有正压螺旋和反压螺旋。
5、根据权利要求1所述的氧解连蒸法制备溶解浆的生产方法，其特征在于：所述喂料是指棉短绒通过开棉、旋风分离后，采用水或低浓度碱液进行喷淋喂料。
6、根据权利要求1所述的氧解连蒸法制备溶解浆的生产方法，其特征在于：所述双辊磨浆处理是指双辊磨浆机的螺杆上第一组正反压螺旋对喂料切断、撕裂，挤碎棉籽等杂物，在反压区出口加入水或低浓度碱液；第二组正反压螺旋实现置换洗涤，去除杂质，均整纤维长度；在第二组反压螺旋出口加入碱液和漂白剂，通过第三组正反压螺旋实现预蒸、预漂。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Open date: 20081231 |