CN106381743B - 一种纤维精制工艺 - Google Patents

Abstract

一种纤维精制工艺，属于纤维制品加工技术领域。其特征在于：包括以下步骤，1）配料，将碱液输送至蒸球（5）内；2）蒸煮，通过蒸球（5）对泡制在碱液中的纤维进行高温高压蒸煮，然后排入半浆机（7）内；3）通过半浆机（7）进行搅动使其再次冷却，对纤维和碱液进行初步分离；4）通过半浆机（7）内的转动将纤维进行脱液；5）脱离出来的液体分离得到碱液和杂质；6）脱离碱液之后的纤维进入脱液机，通过脱液机反复多次的漂洗和甩干；7）漂洗完成后，进行烘干。本发明将纤维中含有的碱液进行脱离，分离出有用的高浓度碱液再次回收利用，满足了环保的需求，不用单独进行含碱污水的处理，提高了系统中碱的利用率，进而降低了生产成本。

Description

一种纤维精制工艺

技术领域

一种纤维精制工艺，属于纤维制品加工技术领域。

背景技术

目前，多数的纤维制品通常采用碱液泡制，而后通过蒸球蒸煮的方式去除制取纤维的原料表面的胶质、木质素等杂质，在经过蒸球蒸煮之后还需要经过脱水和漂洗的工序。其中，在脱水的过程中，纤维原料中脱出的黑色杂质液体中通过碱液含量较高，如果直接排放这部分碱液不但不能满足环保标准，还造成了碱液的大量浪费，增加了生产成本；同时，在进行漂洗的过程中，由于脱水之后的纤维中仍然存在大量的碱液成分，因为需要大量的水进行多次漂洗，直至漂洗干净。目前的漂洗工艺都是通过漂白池来实现，纤维放置在漂白池中，通过大量的活水进行多次漂洗，漂洗之后的水达到环保标准的直接排出，不达标的就通过污水处理装置进行处理，此处漂白方式不但造成大量水资源的浪费，同时也提高了纤维的制造成本，而且，漂白池中通常是通过推进器来实现纤维的搅动，通过搅动纤维来推进纤维的漂白效果，但由于推进器的转速较慢，在漂白池中放置大量的纤维时，漂白效果并不理想，进而又增加了漂白的难度和次数，进一步的增大了漂白用水的用量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够对碱液进行回收利用、提高碱液利用率，避免水资源浪费的纤维精制工艺。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：该种纤维精制工艺，其特征在于：包括以下步骤，

1）配料，在配料器内进行碱液的配置，在蒸球内放置需要利用碱液蒸煮的纤维，配置后通过管路将碱液输送至蒸球内；

2）蒸煮，通过蒸球对泡制在碱液中的纤维进行蒸煮，蒸煮完毕后进行初步冷却，然后排入半浆机内；

3）在半浆机内，通过半浆机内部的搅拌桨叶对纤维进行搅动，使其进行再次冷却，在冷却的过程中通过半浆机内部的分离机构对纤维和碱液进行初步分离；

4）初步分离之后，通过半浆机内的转动机构带动纤维与桨叶发生同向转动，通过旋转将纤维进行脱液，将纤维中含有的碱液进行脱离；

5）脱离出来的液体通过液体排出管路进入沉淀分离装置，通过沉淀分离装置分离得到碱液和杂质，碱液通过碱液循环管输送至配料器进料口，杂质通过杂质收集装置集中处理；

6）脱离碱液之后的纤维通过管路进入脱液机，通过脱液机反复多次的对同一批纤维进行漂洗和甩干，直至漂洗出来的水为清水；

7）漂洗完成后，纤维通过管路进入烘干机进行烘干。

步骤1）所述的纤维为棉短绒。

步骤2）所述的蒸煮是通过蒸球对泡在碱液中的纤维进行30~90分钟的蒸煮，蒸煮完毕后，冷却至室温，所述的蒸煮温度为150~260度，所述的碱液为25g-30g/升的NaOH溶液。

步骤2）所述的蒸煮压力为0.3MPa~0.9MPa。

所述的脱液机内含有辅助纤维搅动的桨叶，桨叶的外圈设有带动纤维转动的离心式转筒，转筒的下部设有分别带动桨叶和转筒同向或反向转动的动力机构。

优选的，半浆机底部的液体排出管路的出口端分成两路，一路连通杂质收集装置，另一路连接通过碱液循环管连接配料器进料口。漂白工序和半浆处理工序中的脱水部分均采用离心式甩干的方式，进一步的，优选在甩干装置中设置可转动的搅拌桨叶，通过提高纤维的搅动速率，将纤维中的液体脱出，快速、有效的将纤维中的液体脱干净，提高了生产效率，同时，降低了漂洗的次数。

在半浆处理装置的底部分成两种排出管路，一路连通杂质收集装置，另一路连接通过碱液循环管连接配料装置进料口，浆料在半浆处理装置内经过搅拌、甩干等程序，将纤维中含有的碱液进行脱离，脱离后的含有杂质和碱液的黑液通过管路排出，经过处理后，分成两种成分，分离出有用的高浓度碱液再次回收利用，用于后续碱液配置的使用，剩余的含有杂质的液体直接收集，用于其他处理。既满足了环保的需求，又不用单独进行含碱污水的处理，提高了系统中碱的利用率，降低了使用量，进而降低了生产成本。

所述的半浆机一侧设有黑液排出管和沉淀池，半浆机内设有搅动桨叶和旋转式脱水机构，底部设有黑液排出管，黑液排出管上设有沉淀池。通过沉淀池，将污水中含有的杂质沉淀，将含有碱的部分液体排出，用于后续碱液配置的需要，杂质直接收集集中处理。

所述的脱液机上部设有漂洗进水管和浆料输入管，脱液机下部设有排出管路，排出管路分成漂洗水排出管和纤维出料管，漂洗水排出管一侧连接脱液机上部的漂洗水循环管，纤维出料管通过输送管路连接烘干机。

漂洗水排出管一侧连接脱液机上部的漂洗水循环管，漂洗谁循环管的设置用于，在对纤维的漂洗进行几次之后，排出的漂洗水比较干净，还可过滤之后再次用于漂洗；采用脱液机进行漂洗，优选的，脱液机采用离心旋转式结构，纤维在漂洗的过程中可通过间歇式正反转的方式快速搅动或翻动，促进漂洗效果，而且，通过离心式甩干的方式，可最大限度的将纤维中的液体甩出，有效减少漂洗的次数。

所述的漂洗水排出管出口分成碱液回收管和漂洗水循环管两路，漂洗水循环管连接脱液机上部，碱液回收管连接所述的碱液循环管或碱液收集装置，碱液回收管和漂洗水循环管上分别设有漂洗水排出阀。

漂洗水排出管出口分成碱液回收管和漂洗水循环管两路，便于再次有效的对含碱液体的回收再利用，当初次或前几次对纤维的漂洗过程中，漂洗出来的液体中通常还会含有大量的碱液，这时候可打开漂洗水排出阀将这些漂洗水进行分离，分别形成漂洗循环水和碱液回收液，对漂洗排出的液体进行充分的再利用。

所述的纤维通过纤维出料管输出，纤维出料管上设有输料绞龙，通过输料绞龙的输出端连接烘干机。

所述的脱液机包括顺序串联的多台，脱液机上部设有漂洗进水管和浆料输入管，脱液机下部设有排出管路，排出管路分成漂洗水排出管和纤维出料管，纤维出料管通过输送管路连接烘干机；前面一台脱液机上部设有漂洗水循环管，设置在后面的一台脱液机的漂洗水排出管通过沉淀分离装置分别连接前面一台脱液机的漂洗水循环管。

为了进一步的增强漂洗效率和漂洗效果，以及能够在漂洗时最大限度的节省水资源，提高碱液的回收率，可设置多台脱液机，多台脱液机串联设置，相互连通，形成流水线式的多次漂洗，在通过多台脱液机对同一批纤维流水线式的多次漂洗的同时，由于纤维在经过后面一台的脱液机漂洗时已经相对干净，因此，其排出的水也相对干净，还可通过循环的方式再次进入前一台脱液机内用于漂洗，这样不仅能够把纤维充分的漂洗干净，还能节约大量的水资源，同时，还能充分的回收碱液。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

1、在半浆处理装置的底部分成两种排出管路，一路连通杂质收集装置，另一路连接通过碱液循环管连接配料装置进料口，浆料在半浆处理装置内经过搅拌、压制、甩干等程序，将纤维中含有的碱液进行脱离，脱离后的含有杂质和碱液的黑液通过管路排出，经过处理后，分成两种成分，分离出有用的高浓度碱液再次回收利用，用于后续碱液配置的使用，剩余的含有杂质的液体直接收集，用于其他处理。既满足了环保的需求，又不用单独进行含碱污水的处理，提高了系统中碱的利用率，降低了使用量，进而降低了生产成本。

2、通过沉淀池，将污水中含有的杂质沉淀，将含有碱的部分液体排出，用于后续碱液配置的需要，杂质直接收集集中处理。

3、漂洗水排出管一侧连接脱液机上部的漂洗水循环管，漂洗谁循环管的设置用于，在对纤维的漂洗进行几次之后，排出的漂洗水比较干净，还可过滤之后再次用于漂洗；采用脱液机进行漂洗，优选的，脱液机采用离心旋转式结构，纤维在漂洗的过程中可通过间歇式正反转的方式快速搅动或翻动，促进漂洗效果，而且，通过离心式甩干的方式，可最大限度的将纤维中的液体甩出，有效减少漂洗的次数。

4、为了进一步的增强漂洗效率和漂洗效果，以及能够在漂洗时最大限度的节省水资源，提高碱液的回收率，可设置多台脱液机，多台脱液机串联设置，相互连通，形成流水线式的多次漂洗，在通过多台脱液机对同一批纤维流水线式的多次漂洗的同时，由于纤维在经过后面一台的脱液机漂洗时已经相对干净，因此，其排出的水也相对干净，还可通过循环的方式再次进入前一台脱液机内用于漂洗，这样不仅能够把纤维充分的漂洗干净，还能节约大量的水资源，同时，还能充分的回收碱液。

附图说明

图1为本发明实施例1的连接关系示意图。

图2为本发明实施例3的多台半浆机之间的连接关系示意图。

其中，1、碱液入口 2、配料器 201、碱液输送管 3、碱液循环管 4、第一浆料泵 5、蒸球 501、蒸球出料管 6、第二浆料泵 7、半浆机 701、黑液排出管 702、沉淀池 8、第三浆料泵 9、脱液机 901、漂洗进水管 902、漂洗浆料排出管 903、浆料输入管 10、烘干机 11、漂洗水排出管 1101、碱液回收管 1102、漂洗水循环管 1103、漂洗水排出阀 12、纤维出料管 1201、输料绞龙 13、二级脱液机 14、三级脱液机 15、第一浆料输送机 16、第二浆料输送机 17、第一沉淀分离装置 18、第二沉淀分离装置。

具体实施方式

图2是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~2对本发明做进一步说明。

参照附图1：一种纤维精制工艺，包括以下步骤，

1）配料，在配料器2内进行碱液的配置，在蒸球5内放置需要利用碱液蒸煮的纤维，配置后通过管路将碱液输送至蒸球5内；

具体的，首先通过配料器2进行碱液的配置，采用浓度为25g-30g/升的NaOH溶液作为碱液，完成碱液的配置后将碱液通过碱液输送管201输送至蒸球5内，蒸球5内放置有纤维，输送至蒸球5内的碱液要能足够淹没全部的纤维。

2）蒸煮，蒸球5内通入高压气体，通过蒸球5对泡制在碱液中的纤维进行高温压力蒸煮，蒸煮温度为150~260度，蒸煮压力为0.3MPa~0.9MPa，蒸煮完毕后进行初步冷却，然后排入半浆机7内；通过蒸球5对泡在碱液中的纤维进行高温蒸煮30~90分钟，蒸煮完毕后，冷却至室温，将含有碱液的纤维浆料一起排入半浆机7内。

3）在半浆机7内，通过半浆机7内部的搅拌桨叶对纤维进行搅动，搅拌10~30分钟，使其进行再次冷却，在冷却的过程中，通过半浆机7内部的分离机构对纤维和碱液进行初步的过滤、分离；

4）初步分离之后，纤维的温度冷却也相应完成，再通过半浆机7内的转动机构带动纤维与桨叶发生同向转动，通过旋转将纤维进行脱液，将纤维中含有的碱液进行脱离；

5）脱离出来的液体通过液体排出管路进入沉淀分离装置，通过沉淀分离装置分离得到碱液和杂质，碱液通过碱液循环管3输送至配料器2进料口，杂质通过杂质收集装置集中处理；

其中，通过半浆机7对浆料进行冷却、压制、甩干等动作，进而完成纤维的初步脱碱，这部分含有高浓度碱液的液体排入黑液排出管701和沉淀池702，经过沉淀池702的沉淀，分成碱液和杂质，杂质集中收集处理，碱液被重新输送至配料器2中，用于再次配料用。

特别的，可通过半浆机7对浆料进行多次脱碱，在利用半浆机7对浆料进行冷却、压制、甩干等动作之后，可再次向半浆机7内加水，使得利用水再次稀释纤维中含有的碱液成分，这部分水能够将附着在纤维表面的一部分碱液稀释成浓度相对低一点的碱液，而后再利用半浆机7对浆料再次进行压制、甩干等动作。再次脱离出来的碱液经过沉淀池702沉淀分离之后既可以用于配料器2的再次配碱，也可以通过管路输送至电厂，供应电厂的脱硫使用。

6）脱离碱液之后的纤维通过管路进入脱液机，通过脱液机反复多次的对同一批纤维进行漂洗和甩干，直至漂洗出来的水为清水；

完成初步脱碱之后的纤维通过第三浆料泵8输送至一级脱液机9中，优选的，一级脱液机9内含有辅助纤维搅动的桨叶，桨叶的外圈设有带动纤维转动的转筒，转筒的下部设有分别带动桨叶和转筒同向或反向转动的动力机构，通过转动与桨叶的反向转动，实现纤维的漂洗，提高漂洗效果，漂洗完成后，通过转筒的快速转动，将纤维内的液体快速甩干，甩干完成后，排出的水进入漂洗浆料排出管902，漂洗浆料排出管902分成漂洗水排出管11和纤维出料管12，液体进入漂洗水排出管11，经过多次漂洗后，纤维由纤维出料管12输送至烘干机10内进行烘干。

7）漂洗完成后，纤维通过管路进入烘干机10进行烘干，至少烘干2次，单次烘干20~45分钟。烘干采用一台烘干机10来实现，也可通过设置多台串联的烘干机10进行流水线式连续烘干，为了进一步的保证烘干效果，烘干机10内设有翻动机构，在前一级烘干机10中的纤维进入后一级的烘干机10时，可事先进行翻动，或在烘干的过程中，通过翻动机构匀速翻动纤维，保证纤维内部的烘干更均匀，避免内部潮湿，烘干不充分的问题，烘干过程中的余热可加以回收再利用。

半浆机7底部的液体排出管路的出口端分成两路，一路连通杂质收集装置，另一路连接通过碱液循环管3连接配料器2进料口；全自动控制的脱液机内含有辅助纤维搅动的桨叶，桨叶的外圈设有带动纤维转动的离心式转筒，转筒的下部设有分别带动桨叶和转筒同向或反向转动的动力机构。配料装置与蒸球5之间设有第一浆料泵4，半浆处理装置与蒸球5和漂洗甩干装置之间分别设有第二浆料泵6和第三浆料泵8。本发明主要用于棉纤维，或其他纤维，如亚麻纤维等的精制。

配料器2的出口上设有碱液输送管201，通过碱液输送管201连接蒸球5。蒸球5的蒸球出料管501上设有第二浆料泵6。半浆机7一侧设有黑液排出管701和沉淀池702，半浆机7内设有旋转式脱水机构，底部设有黑液排出管701，黑液排出管701上设有沉淀池702。

漂洗甩干装置包括一级脱液机9，一级脱液机9上部设有漂洗进水管901和浆料输入管903，一级脱液机9下部设有排出管路，排出管路分成漂洗水排出管11和纤维出料管12，漂洗水排出管11一侧连接一级脱液机9上部的漂洗水循环管1102，纤维出料管12通过输送管路连接烘干机10。纤维出料管12上设有输料绞龙1201，输料绞龙1201的输出端连接烘干机10。漂洗水排出管11出口分成碱液回收管1101和漂洗水循环管1102两路，漂洗水循环管1102连接一级脱液机9上部，碱液回收管1101连接所述的碱液循环管3或碱液收集装置，碱液回收管1101和漂洗水循环管1102上分别设有漂洗水排出阀1103。依次连接的配料装置、蒸球5、半浆处理装置、漂洗甩干装置和烘干装置形成便于实现上述的纤维精制工艺的一种纤维精制系统。

实施例2

漂洗甩干装置包括一级脱液机9和二级脱液机13，一级脱液机9和二级脱液机13上部设有漂洗进水管901和浆料输入管903，下部设有排出管路，排出管路分成漂洗水排出管11和纤维出料管12；一级脱液机9的纤维出料管12连接二级脱液机13的入料端，二级脱液机13的漂洗水排出管11通过沉淀分离装置分别连接一级脱液机9出口连接的漂洗水排出管11和一级脱液机9上部设置的漂洗水循环管1102。

在使用时，当经过几次漂洗之后，二级脱液机13内排出的液体通过漂洗水排出管11和沉淀分离装置分别排入连接一级脱液机9出口连接的漂洗水排出管11和一级脱液机9上部设置的漂洗水循环管1102中，进行集中收集和再次利用。其他设置和工作原理与实施例1相同。

实施例3

参照附图2：漂洗甩干装置包括两台以上顺序串联的脱液机，脱液机上部设有漂洗进水管901和浆料输入管903，一级脱液机9下部设有排出管路，排出管路分成漂洗水排出管11和纤维出料管12，纤维出料管12通过输送管路连接烘干机10；前面一台脱液机上部设有漂洗水循环管1102，设置在后面的一台脱液机的漂洗水排出管11通过沉淀分离装置分别连接前面一台脱液机的漂洗水循环管1102。

如图所示，设有一级脱液机9、二级脱液机13和三级脱液机14，二级脱液机13的漂洗水排出管11通过沉淀分离装置分别连接一级脱液机9的漂洗水循环管1102，三级脱液机14的漂洗水排出管11通过沉淀分离装置分别连接二级脱液机13的漂洗水循环管1102。在使用时，二级脱液机13内排出的液体通过漂洗水排出管11和沉淀分离装置分别排入连接一级脱液机9出口连接的漂洗水排出管11和一级脱液机9上部设置的漂洗水循环管1102中，三级脱液机14内排出的液体通过漂洗水排出管11和沉淀分离装置分别排入连接二级脱液机13出口连接的漂洗水排出管11和一级脱液机9上部设置的漂洗水循环管1102中，进行集中收集和再次利用。采用“逆流”式的冲洗方法，将后续漂洗后排出的相对清澈的水再重新排入前面一台脱液机内用于漂洗相对较脏的纤维，充分利用水资源，不但能够实现对纤维的反复多次清洗，还节约了大量的水资源。其他设置和工作原理与实施例2相同。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种纤维精制工艺，其特征在于：包括以下步骤，

1）配料，在配料器（2）内进行碱液的配置，在蒸球（5）内放置需要利用碱液蒸煮的纤维，配置后通过管路将碱液输送至蒸球（5）内；

2）蒸煮，通过蒸球（5）对泡制在碱液中的纤维进行蒸煮，蒸煮完毕后进行初步冷却，然后排入半浆机（7）内；

3）在半浆机（7）内，通过半浆机（7）内部的搅拌桨叶对纤维进行搅动，使其进行再次冷却，在冷却的过程中通过半浆机（7）内部的分离机构对纤维和碱液进行初步分离；

4）初步分离之后，通过半浆机（7）内的转动机构带动纤维与桨叶发生同向转动，通过旋转将纤维进行脱液，将纤维中含有的碱液进行脱离；

5）脱离出来的液体通过液体排出管路进入沉淀分离装置，通过沉淀分离装置分离得到碱液和杂质，碱液通过碱液循环管（3）输送至配料器（2）进料口，杂质通过杂质收集装置集中处理；

6）脱离碱液之后的纤维通过管路进入脱液机，通过脱液机反复多次的对同一批纤维进行漂洗和甩干，直至漂洗出来的水为清水；

7）漂洗完成后，纤维通过管路进入烘干机（10）进行烘干；

步骤6）所述的脱液机上部设有漂洗进水管（901）和浆料输入管（903），脱液机下部设有排出管路，排出管路分成漂洗水排出管（11）和纤维出料管（12），漂洗水排出管（11）一侧连接脱液机上部的漂洗水循环管（1102），纤维出料管（12）通过输送管路连接烘干机（10）。

2.根据权利要求1所述的一种纤维精制工艺，其特征在于：步骤1）所述的纤维为棉短绒。

3.根据权利要求1所述的一种纤维精制工艺，其特征在于：步骤2）所述的蒸煮是通过蒸球（5）对泡在碱液中的纤维进行30~90分钟的蒸煮，蒸煮完毕后，冷却至室温，所述的蒸煮温度为150~260度，所述的碱液为25g-30g/升的NaOH溶液。

4.根据权利要求1所述的一种纤维精制工艺，其特征在于：步骤2）所述的蒸煮压力为0.3MPa~0.9MPa。

5.根据权利要求1所述的一种纤维精制工艺，其特征在于：所述的脱液机内含有辅助纤维搅动的桨叶，桨叶的外圈设有带动纤维转动的离心式转筒，转筒的下部设有分别带动桨叶和转筒同向或反向转动的动力机构。

6.根据权利要求1所述的一种纤维精制工艺，其特征在于：所述的半浆机（7）一侧设有黑液排出管（701）和沉淀池（702），半浆机（7）内设有搅动桨叶和旋转式脱水机构，底部设有黑液排出管（701），黑液排出管（701）上设有沉淀池（702）。

7.根据权利要求1所述的一种纤维精制工艺，其特征在于：步骤7）所述的纤维通过纤维出料管（12）输出，纤维出料管（12）上设有输料绞龙（1201），通过输料绞龙（1201）连接烘干机（10）。

8.根据权利要求1所述的一种纤维精制工艺，其特征在于：步骤6）所述的脱液机包括顺序串联的多台，脱液机上部设有漂洗进水管（901）和浆料输入管（903），脱液机下部设有排出管路，排出管路分成漂洗水排出管（11）和纤维出料管（12），纤维出料管（12）通过输送管路连接烘干机（10）；前面一台脱液机上部设有漂洗水循环管（1102），设置在后面的一台脱液机的漂洗水排出管（11）通过沉淀分离装置分别连接前面一台脱液机的漂洗水循环管（1102）。