CN102154721B - 一种竹材粘胶纤维的短流程低能耗生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种生产竹材粘胶纤维的短流程低能耗方法，该方法主要是通过省去竹材粘胶纤维生产过程中繁琐的抄造工序，在浆料浓缩到含纤维素的质量浓度为40％～50％后，直接进入浸渍工序，再进行压榨，改进了浸渍和压榨工艺，即采用二次浸渍、二次压榨，从而保证了本发明工艺生产出的竹材胶粘纤维的产品质量，实现了竹材粘胶纤维的生产，缩短了生产流程，降低了能源消耗，达到了原来生产工艺的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种竹材粘胶纤维，具体地说，是一种竹材粘胶纤维的短流程低能耗生产方法，属于粘胶纤维生产领域。
背景技术
竹材粘胶纤维是采用竹子为原料，经一系列工艺处理，把竹子中的纤维素提取出来，再经制胶、纺丝等工序制造的再生纤维素纤维。因竹子自身具有抗菌、抑菌、防紫外线等特性，经多次反复洗涤、日晒也不失抗菌、抑菌、防紫外线的作用，与其他纤维在后整理中加入抗菌剂、抗紫外剂有本质的区别。且具有棉浆纤维的特性，还有更好的吸湿性、透气性，织物悬垂性好，丝绒感强，滑爽、易染色、色泽鲜艳、可纺性好等特殊风格。
目前竹材粘胶纤维生产工序中，其步骤都包括抄造工序。例如专利号为ZL03128496的中国专利公开了一种竹材粘胶纤维及其制备方法，其中工序为竹材备料→切料→筛选→洗料→预处理→蒸煮→除砂、浓缩→氯化→碱精制→漂白→酸处理→除砂、浓缩→抄造→浸渍→压榨→粉碎→老成→黄化→研磨→溶解→过滤→脱泡→过滤→纺丝→牵伸→切断→后处理→干燥→打包。由于在制取浆粕的工艺流程中，浆粕以蒸煮及一系列后处理后，还要经过抄造工序，而抄造工序要消耗大量的蒸汽，并且抄造过程需要一个独立的车间去完成，需要大量的人力和设备投入。目前按照现有的抄造工艺，抄造一吨浆粕需消耗蒸汽1.5吨，一个年产5万吨粘胶纤维用浆粕的抄造车间需要投资3000万元，需操作人员200人，因此，需要消耗大量的人力、物力和财力。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提供了一种生产竹材粘胶纤维的短流程低能耗方法，该方法主要通过省去竹材粘胶纤维生产过程中的抄造工序，发明新的浸渍工艺，从而实现了竹材粘胶纤维的生产，缩短了生产流程，降低了能源消耗。
本发明的技术方案为：
一种竹材粘胶纤维的短流程低能耗生产方法，竹材经过备料、切料、筛选、洗料、预处理、蒸煮、除砂、浓缩、氯化、碱精制、漂白、酸处理、除砂工序后，浆料浓缩到含纤维素的质量浓度为40％～50％，然后直接进入浸渍工序，再经压榨、粉碎、老成、黄化、研磨、溶解、过滤、脱泡、过滤、纺丝、牵伸、切断、后处理、干燥、打包后制得成品。
本发明实在现有的竹材粘胶纤维的制备方法的基础上进行的改进，其中的备料、切料、筛选、洗料、预处理、蒸煮、除砂、浓缩、氯化、碱精制、漂白、酸处理和除砂工序，以及压榨、粉碎、老成、黄化、研磨、溶解、过滤、脱泡、过滤、纺丝、牵伸、切断、后处理、干燥和打包工序与现有的常规生产工艺并无区别，改进了浸渍和压榨工艺，省去了抄造工序。其中，浸渍工艺如下：
第一次浸渍温度35～45℃，NaOH浓度：600～650g/L，浸渍回流液半纤维素含量：30g/L，浆浓：3％；浸液回流碱量：45m3/d；
第二次浸渍温度40～43℃，NaOH浓度：190～200g/L，浸渍回流液半纤维素含量：23g/L，浆浓：3％；
所述的压榨工艺采用二次压榨，
第一次压榨机浆槽压力：1.1～1.3MPa，压榨后碱纤维素甲纤：20～22％，压榨后碱纤维素含碱：19～22％；
第二次压榨机浆槽压力：0.7～1.0MPa。
因为一次浸渍前浆粕的含水率为50％左右，而原工艺抄造后常规条件下浆粕的含水率为10％左右，因此在浸渍过程中需要浸渍的氢氧化钠浓度高，一次浸浓为600～650g/L，二次浸浓为190～200g/L；
为了提高浸渍效果，浸渍温度比常规条件下要低，一次浸温为35～45℃，二次浸温为40～43℃；
因为浸渍前浆粕的含水率为50％左右，为了保证压榨效果，浆槽压力需要增大。一次压榨机浆槽压力为1.1～1.3MPa，二次压榨机浆槽压力为0.7～1.0MPa。
本发明的优点在于：省去了竹粘胶纤维生产过程中繁琐的抄造工序，减少了纤维生产过程的设备投入，提出了新的工艺，即二次浸渍、二次压榨，从而实现了竹材粘胶纤维的生产，达到了原来生产工艺的效果，降低了生产过程中的能源消耗，生产一吨纤维节约蒸汽1.5吨，按年产5万吨粘胶纤维来计算，可减少抄造车间投资3000万元，减少需操作人员200人，从投料到纤维成品可减少生产时间2-3小时，每生产一吨纤维可直接降低生产成本约300元。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种竹材粘胶纤维的短流程低能耗生产方法，竹材经过备料、切料、筛选、洗料、预处理、蒸煮、除砂、浓缩、氯化、碱精制、漂白、酸处理、除砂工序后，浆料浓缩到含纤维素的质量浓度为50％，然后不经过抄造工序，直接进入浸渍工序，再经压榨、粉碎、老成、黄化、研磨、溶解、过滤、脱泡、过滤、纺丝、牵伸、切断、后处理、干燥、打包后制得成品。具体步骤如下：
(1)备料、切料、筛选、洗料：按照化纤行业常用工艺；
(2)预处理：液比1∶2.5，温度160℃，时间180分钟；
(3)蒸煮：用碱量以NaOH计对绝干浆量8％，液比1∶4，双氧水对绝干浆量1％，通氧气压力0.70Mpa，升温总时间150分钟，保温温度125℃，保温时间11小时；
(4)除砂、浓缩：按照化纤行业常用工艺
(5)氯化：氯化用氯量对绝于浆量1％，氯化浆浓3.2％，氯化时间60分钟，氯化温度常温；
(6)碱精制：浆浓5％，NaOH用量对绝干浆量2％，精制温度90℃，双氧水对绝干浆量0.5％，通氧气量对绝干浆量0.4％，时间100分钟；
(7)漂白：
第一段pH＝9，用氯量对绝干浆量1％，温度38℃，时间180分钟；
第二段pH＝2，用氟量对绝干浆量0.2％，时间30分钟；
(8)酸处理：盐酸用量对绝干浆量2％，时间60分钟，温度常温；
(9)除砂：按照化纤行业常用工艺；
(10)浸渍：
第一次浸渍温度35℃，NaOH浓度600g/L，浸渍时间为15分钟，浸渍回流液半纤维素含量30g/L，浆浓3％；浸液回流碱量45m3/d；
第二次浸渍温度40℃，NaOH浓度190g/L，浸渍时间为45分钟，浸渍回流液半纤维素含量23g/L，浆浓3％；
(11)压榨：
第一次压榨机浆槽压力：1.1MPa，压榨后碱纤维素甲纤：20％，压榨后碱纤维素含碱：19％；
第二次压榨机浆槽压力：0.7MPa；
(12)粉碎：按照化纤行业常用工艺
(13)老成：温度为16℃；
(14)黄化：二硫化碳用量为碱纤维素重量的30％，终止温度35℃，时间80分钟；
(15)研磨、溶解、过滤、脱泡、过滤：按照化纤行业常用工艺；
(16)纺丝：
酸浴液组成：硫酸80g/l，硫酸钠200g/l，硫酸锌30g/l，温度35℃，浸长500毫米。
(17)牵伸、切断、后处理、干燥、打包：按照化纤行业常用工艺，最后制得成品。
成品质量：
纤度：1.67dtex；干断裂强度：2.26cN/dtex；湿断裂强度：1.34cN/dtex；干断裂伸长率：19.1％；线密度偏差率：+0.60％；长度偏差率：-5.8％；超长纤维：0.2％；倍长纤维：3.3mg/100g；残流量：8.1mg/100g；疵点：0.5mg/100g；油污黄纤维：0mg/100g；干强变异系数：12.56％；白度：79.6％；含油率：0.20％；回潮率：11.93％。
生产一吨竹材粘胶纤维，节省了抄造工序的蒸汽1.5吨，从投料到纤维成品需要生产时间10小时，可减少生产时间2小时，直接降低生产成本约300元。
实施例2
本实施例的工艺方法与实施例1相同，仅步骤(10)的浸渍和步骤(11)压榨有所不同，具体如下：
浸渍：
第一次浸渍温度45℃，NaOH浓度650g/L，浸渍时间为17分钟，浸渍回流液半纤维素含量30g/L，浆浓3％；浸液回流碱量45m3/d；
第二次浸渍温度43℃，NaOH浓度200g/L，浸渍时间为45分钟，浸渍回流液半纤维素含量23g/L，浆浓3％；
压榨：
第一次压榨机浆槽压力1.3MPa，压榨后碱纤维素甲纤22％，压榨后碱纤维素含碱22％；
第二次压榨机浆槽压力1.0MPa。
最终的产品质量如下：
干断裂强度：2.11cN/dtex；湿断裂强度：1.22cN/dtex；干断裂伸长率：20.1％；线密度偏差率：+0.65％；长度偏差率：-5.3％；超长纤维：0.3％；倍长纤维：3.2mg/100g；残流量：9.1mg/100g；疵点：1.5mg/100g；油污黄纤维：0mg/100g；干强变异系数：13.51％；白度：79.6％；含油率：0.229％；回潮率：12.01％。
生产一吨竹材粘胶纤维，节省了抄造工序的蒸汽1.5吨，从投料到纤维成品需要生产时间10小时，可减少生产时间2小时，直接降低生产成本约300元。
通过实施例1和2说明，本生产工艺流程不但缩短了生产流程，生产时间缩短了2小时，降低了能源消耗，减少蒸汽1.5吨，直接降低生产成本约300元，而且所生产出的产品达到了采用普通工艺方法所生产的产品要求，符合产品标准。
本发明各个实施例中，所用化工料均为本领域生产中所用之料，均可从市场中得到，且对于生产结果不会产生影响；在各工序中用到的设备，均采用当前粘胶纤维生产中所用的常规设备，并无特别之处。
Claims (1)
1.一种竹材粘胶纤维的短流程低能耗生产方法，其特征在于：竹材经过备料、切料、筛选、洗料、预处理、蒸煮、除砂、浓缩、氯化、碱精制、漂白、酸处理、除砂工序后，浆料浓缩到含纤维素的质量浓度为40％～50％，然后直接进入浸渍工序，再经压榨、粉碎、老成、黄化、研磨、溶解、过滤、脱泡、过滤、纺丝、牵伸、切断、后处理、干燥、打包后制得成品；
其中所述的浸渍工艺采用二次浸渍，
第一次浸渍温度35～45℃，NaOH浓度：600～650g/L，浸渍回流液半纤维素含量：30g/L，浆浓：3％；浸液回流碱量：45m3/d；
第二次浸渍温度40～43℃，NaOH浓度：190～200g/L，浸渍回流液半纤维素含量：23g/L，浆浓：3％；
所述的压榨工艺采用二次压榨，
第一次压榨机浆槽压力：1.1～1.3MPa，压榨后碱纤维素甲纤：20～22％，压榨后碱纤维素中NaOH的含量：19～22％；
第二次压榨机浆槽压力：0.7～1.0MPa。
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