CN108547079B - 一种脱脂棉绿色连续式生产集成装置和工艺 - Google Patents

一种脱脂棉绿色连续式生产集成装置和工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种脱脂棉绿色连续式生产集成装置以及一种脱脂棉绿色连续式生产；所述的脱脂棉绿色连续式生产集成装置，包括棉花开包机(1)，棉被整理机(2)，羟基自由基活性氧制药机(3)，高效浸渍机(4)，催化脱脂脱色反应器(5)，连续脱脂脱色反应器(6)，带式洗涤机(7)，干燥设备(8)以及打包设备(9)；本发明针对现有技术中脱脂棉间歇式生产方式，创造性地提出了一种连续式生产脱脂棉的方式，把高温、间歇作坊式的制造方式改造为高浓低温的连续化、规模化、集约化的生产方式。本发明实现低温脱脂脱色，依据棉花质量，白度可达到80度以上，生产过程不产生黑液，实现连续化生产，充分保证脱脂棉的质量。

Description

一种脱脂棉绿色连续式生产集成装置和工艺
技术领域
本发明涉及卫生材料衍生产品的生产领域，特别涉及一种脱脂棉绿色连续式生产集成装置和工艺。
背景技术
产业用纺织品的市场需求量巨大，其中，脱脂棉是最为重要的产业用纺织品之一，属于卫生用品，主要用于医疗单位使用。根据中华行业研究中心2016年5月对标准化卫生材料制造行业数据的分析，2015年国内脱脂棉下游产品市场份额约为260亿元。
脱脂棉由棉短绒处理得等到。短绒棉是棉花的一部分，占棉花总量的20％左右，是一种含有较多碎棉籽壳，碎棉花叶，碎棉桃壳，尘土等，不能直接用于工业和生活。除外部能看到的一些杂质外，棉短绒常含有各种伴生杂质，这些杂质属于纤维素的伴生物，主要分为两大类：一类是多糖类及衍生物，如多缩戊糖、多缩己糖、果胶质和淀粉等；另一类是非糖类物质，如木质素、树脂或油脂、蜡质、蛋白质、无机盐以及少量的鞣质、色素等，使用时必须除去这些伴生杂质后才能使用。脱脂棉是指经化学处理去掉上述物质的棉花，比普通棉花容易吸收液体。
现有的脱脂棉产业都是以分散的小企业作坊式进行生产的，面临着资源紧缺、装备落后、生产规模小散和环境污染处理费用高的问题，生产方式落后，和环境保护提升的压力，人们消费理念的转变、消费的持续增长形成了市场需求量大与供应不足的矛盾。
现有的脱脂棉制造方法采用间歇的生产方式进行，主要由梳棉机→抓棉机→打饼机→蒸锅蒸煮设备→漂白→吊入三足离心机脱水洗涤离心分离→湿开松机→链板式干燥设备→打包机组成。
现有技术中，典型的脱脂棉生产方式是：单锅产量为1.2吨，把棉花打饼成直径1米左右，高度为1米的实卷，吊装放入蒸煮锅里，把碱液加热到120度，通过泵打循环，蒸煮升温保温时间大约4-5小时，蒸煮液排放后，用水洗涤，洗涤后加入漂白剂，经漂白后，用清水洗涤，洗后吊出蒸锅送入三足式离心机脱水洗涤，取出后送入链板式干燥设备，再送入打包机打包，成品入库。该生产工艺生产时间长，每天生产五锅，产量为六吨。污水处理费用高，蒸汽用量大，加上劳动力成本，吨产品的生产成本为3500-4000元。
而且，即便是脱脂棉年产万吨的企业，也是用多台生产设备以间歇的生产方式生产。目前我国大多数同类企业技术水平不高，具有较强研发能力的企业不多。生产企业利用率低，污染严重，生产成本较高。从脱脂棉的间歇式生产方式向连续式生产方式转变是制约脱脂棉大规模高效生产的的决定性因素。因此开发一种能够连续生产脱脂棉的集成装置，进而开发一种脱脂棉绿色连续生产工艺是脱脂棉生产领域中最重要的研究内容。
发明内容
本发明针对现有技术中脱脂棉间歇式生产方式存在的不足，本发明提出一种脱脂棉绿色连续式生产集成装置以及使用所述的装置的一种脱脂棉绿色连续式生产工艺。
本发明所述的脱脂棉绿色连续式生产集成装置从间歇式、松散的生产方式向集约化、连续化的生产方式的转变，过程高效、有利于环境保护，有利于产品质量的提升，生产过程实现节能节水减排，大幅度降低制造成本，是对现行生产方式的重大变革创新。
本发明的一方面公开了一种脱脂棉绿色连续式生产集成装置，技术方案如下。
一种脱脂棉绿色连续式生产集成装置，包括棉花开包机1(也即开棉机)，棉被整理机2，羟基自由基活性氧制药机3，高效浸渍机4，催化脱脂脱色反应器5，连续脱脂脱色反应器6，带式洗涤机7，干燥设备8，打包设备9；
其中，所述的棉花开包机1包括接收棉花包的棉花开包机入口、开包设备以及棉花开包机出口；所述的棉花开包机入口接收成捆棉花包，所述的开包设备将棉花包开包，所述的棉花开包机出口连接所述的棉被整理机进口，棉被整理机2的出口连接高效浸渍机4的棉花进口，同时羟基自由基活性氧制药机3的药剂出口通过管线连接高效浸渍机的药剂进口，高效浸渍机内部设置药剂喷嘴以及位于药剂喷嘴下方的输送带，药剂喷嘴喷洒药剂至输送带上的棉花，对棉花进行浸渍，高效浸渍机的出口连接催化脱脂脱色反应器5的进口，物料在催化脱脂脱色反应器内进行脱脂脱色反应，催化脱脂脱色反应器5的出口连接连续脱脂脱色反应器6的进口，物料在连续脱脂脱色反应器6进一步发生脱脂脱色反应，连续脱脂脱色反应器6的出口连接带式洗涤机7的进口，物料在带式洗涤机内进行洗涤处理，带式洗涤机7的出口连接干燥设备8的进口，物料在干燥设备内进行干燥处理，干燥设备的出口连接打包设备9的进口。
优选的，所述的羟基自由基活性氧制药机是离子膜电催化偶对合成自由基活性氧，在低温低压下工作，没有任何三废产生，该装置的主要原料为氧气、去离子水、氢氧化钠(或氢氧化钾)，是由供气、供水、供碱和供电(或直流电)组成。
优选的，在所述的棉花开包机之前还设置前处理装置，所述的前处理装置包括有依次连接的往复抓棉机、金属火星探除器、强磁除铁器、微尘分离器。
本发明的另一方面公开了一种脱脂棉绿色连续式生产工艺，技术方案如下。
一种脱脂棉绿色连续式生产工艺，包括如下步骤：
对原料棉花在棉花开包机1中进行开棉处理；开棉后的物料输送至棉被整理机2整理为棉被状，整理后的棉被状物料输送至高效浸渍机4，在高效浸渍机内，与羟基自由基活性氧制药机4制备的药剂混合浸渍；浸渍后的物料进入催化脱脂脱色反应器5进行催化脱脂脱色反应，反应后的物料进一步输送至连续脱脂脱色反应器6进行进一步的脱脂脱色处理，处理后的物料进入带式洗涤机7进行洗涤处理，洗涤后的物料进行干燥，干燥后的物料在打包设备9中包装后即得脱脂棉产品。
优选的，所述的工艺在开棉之前进行前处理，前处理包括去除原料中的杂质颗粒。
优选的，所述的原料棉花为落地棉、一道绒、纺织厂落棉中的一种或多种的组合。
优选的，所述棉被整理机2整理的棉被状物料的厚度为150毫米，宽度为2.8米。
优选的，所述的高效浸渍机内的高效浸渍过程中，用钾基自由基活性氧药剂把棉被浸透，保持药剂和棉花的质量比为1.5-2.0∶1。
所制备的脱脂棉产品白度达80度以上(优选为80-90度)；脱脂棉表面活性物不超过2mm；10g脱脂棉在20s内，吸水量可达23g以上(优选为25-35g)；脱脂棉的α-纤维素含量为98.6-99.2％、粘度为145-244MPa.S、硫酸不溶物含量为0.38-0.51％、灰分含量为0.15-0.30％、吸湿度为116.0-123.6g。
本发明取得了显著的技术效果。
本发明针对现有技术中脱脂棉间歇式生产方式，创造性地提出了一种连续式生产脱脂棉的方式，把高温、间歇作坊式的制造方式改造为高浓低温的连续化、规模化、集约化的生产方式。本发明实现低温(小于100℃)脱脂脱色，依据棉花质量，白度可达到80度以上，生产过程不产生黑液，实现连续化生产。本发明中的制药机制药所需原料为空气、水、烧碱和电，制造成本与电价有关，采用钾基自由基活性氧后产生的废水，浓液可以浓缩后做含钾有机复合肥，或者固沙剂。处理后的达标含有微量钾盐的水可用于农业灌溉和绿化使用。。本发明制备的脱脂棉有效清除原料中的灰分、蛋白质、有机物及杂质，同时制药机还具备杀菌消毒功能，将脱脂棉生产过程中的残留物有效清除，充分保证脱脂棉的质量。
附图说明
图1是本发明的一种脱脂棉绿色连续式生产集成装置的示意图。
图2是本发明的一种脱脂棉绿色连续式生产工艺的流程图。
图1中，相应的附图标记表示的部件为：棉花开包机-1，棉被整理机-2，羟基自由基活性氧制药机-3，高效浸渍机-4，催化脱脂脱色反应器-5，连续脱脂脱色反应器-6，带式洗涤机-7，干燥设备-8，打包设备-9。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明的技术方案进行进一步的详细说明。
实施例1
一种脱脂棉绿色连续式生产集成装置，包括棉花开包机1，棉被整理机2，羟基自由基活性氧制药机3，高效浸渍机4，催化脱脂脱色反应器5，连续脱脂脱色反应器6，带式洗涤机7，干燥设备8，打包设备9；其中，所述的棉花开包机1包括接收棉花包的棉花开包机入口、开包设备以及棉花开包机出口；所述的棉花开包机入口接收成捆棉花包，所述的开包设备将棉花包开包，所述的棉花开包机出口连接所述的棉被整理机进口，棉被整理机2的出口连接高效浸渍机4的棉花进口，同时羟基自由基活性氧制药机3的药剂出口通过管线连接高效浸渍机的药剂进口，高效浸渍机内部设置药剂喷嘴以及位于药剂喷嘴下方的输送带，药剂喷嘴喷洒药剂至输送带上的棉花，对棉花进行浸渍，高效浸渍机的出口连接催化脱脂脱色反应器5的进口，物料在催化脱脂脱色反应器内进行脱脂脱色反应，催化脱脂脱色反应器5的出口连接连续脱脂脱色反应器6的进口，物料在连续脱脂脱色反应器6进一步发生脱脂脱色反应，连续脱脂脱色反应器6的出口连接带式洗涤机7的进口，物料在带式洗涤机内进行洗涤处理，带式洗涤机7的出口连接干燥设备8的进口，物料在干燥设备内进行干燥处理，干燥设备的出口连接打包设备的进口。
其中，所述的羟基自由基活性氧制药机是离子膜电催化偶对合成自由基活性氧，在低温低压下工作，没有任何三废产生，该装置的主要原料为氧气、去离子水、氢氧化钠(或氢氧化钾)，是由供气、供水、供碱和供电(或直流电)组成。
实施例2
一种脱脂棉绿色连续式生产集成装置，包括棉花开包机1(也即开棉机)，棉被整理机2，羟基自由基活性氧制药机3，高效浸渍机4，催化脱脂脱色反应器5，连续脱脂脱色反应器6，带式洗涤机7，干燥设备8，打包设备9；其中，所述的棉花开包机1包括接收棉花包的棉花开包机入口、开包设备以及棉花开包机出口；所述的棉花开包机入口接收成捆棉花包，所述的开包设备将棉花包开包，所述的棉花开包机出口连接所述的棉被整理机进口，棉被整理机2的出口连接高效浸渍机4的棉花进口，同时羟基自由基活性氧制药机3的药剂出口通过管线连接高效浸渍机的药剂进口，高效浸渍机内部设置药剂喷嘴以及位于药剂喷嘴下方的输送带，药剂喷嘴喷洒药剂至输送带上的棉花，对棉花进行浸渍，高效浸渍机的出口连接催化脱脂脱色反应器5的进口，物料在催化脱脂脱色反应器内进行脱脂脱色反应，催化脱脂脱色反应器5的出口连接连续脱脂脱色反应器6的进口，物料在连续脱脂脱色反应器6进一步发生脱脂脱色反应，连续脱脂脱色反应器6的出口连接带式洗涤机7的进口，物料在带式洗涤机内进行洗涤处理，带式洗涤机7的出口连接干燥设备8的进口，物料在干燥设备内进行干燥处理，干燥设备的出口连接打包设备9的进口。
其中，所述的羟基自由基活性氧制药机是离子膜电催化偶对合成自由基活性氧，在低温低压下工作，没有任何三废产生，该装置的主要原料为氧气、去离子水、氢氧化钠(或氢氧化钾)，是由供气、供水、供碱和供电(或直流电)组成。在所述的棉花开包机之前还设置前处理装置，所述的前处理装置包括有依次连接的往复抓棉机、金属火星探除器、强磁除铁器、微尘分离器。
实施例3
一种脱脂棉绿色连续式生产工艺，包括如下步骤：
对原料棉花在棉花开包机1中进行开棉处理；开棉后的物料输送至棉被整理机2整理为棉被状，整理后的棉被状物料输送至高效浸渍机4，在高效浸渍机内，与羟基自由基活性氧制药机4制备的药剂混合浸渍；浸渍后的物料进入催化脱脂脱色反应器5进行催化脱脂脱色反应，反应后的物料进一步输送至连续脱脂脱色反应器6进行进一步的脱脂脱色处理，处理后的物料进入带式洗涤机7进行洗涤处理，洗涤后的物料进行干燥，干燥后的物料在打包设备9中包装后即得脱脂棉产品。
所制备的脱脂棉产品白度达85度；脱脂棉表面活性物为0.89mm；10g脱脂棉在20s内，吸水量为23g；脱脂棉的α-纤维素含量为98.6％、粘度为145MPa.S、硫酸不溶物含量为0.38％、灰分含量为0.15％、吸湿度为116.0g
实施例4
一种脱脂棉绿色连续式生产工艺，包括如下步骤：
对原料棉花在棉花开包机1中进行开棉处理；开棉后的物料输送至棉被整理机2整理为棉被状，整理后的棉被状物料输送至高效浸渍机4，在高效浸渍机内，与羟基自由基活性氧制药机4制备的药剂混合浸渍；浸渍后的物料进入催化脱脂脱色反应器5进行催化脱脂脱色反应，反应后的物料进一步输送至连续脱脂脱色反应器6进行进一步的脱脂脱色处理，处理后的物料进入带式洗涤机7进行洗涤处理，洗涤后的物料进行干燥，干燥后的物料在打包设备9中包装后即得脱脂棉产品。所述的工艺在开棉之前进行前处理，前处理包括去除原料中的杂质颗粒。所述的原料棉花为落地棉。所述棉被整理机2整理的棉被状物料的厚度为150毫米，宽度为2.8米。
所述的高效浸渍机内的高效浸渍过程中，用钾基自由基活性氧药剂把棉被浸透，保持药剂和棉花的质量比为1.5∶1。
所制备的脱脂棉产品白度达85度；脱脂棉表面活性物为2mm；10g脱脂棉在20s内，吸水量可达24g；脱脂棉的α-纤维素含量为98.8％、粘度为146MPa.S、硫酸不溶物含量为0.38％、灰分含量为0.15％、吸湿度为116.0g。
实施例5
一种脱脂棉绿色连续式生产工艺，包括如下步骤：
对原料棉花在棉花开包机1中进行开棉处理；开棉后的物料输送至棉被整理机2整理为棉被状，整理后的棉被状物料输送至高效浸渍机4，在高效浸渍机内，与羟基自由基活性氧制药机4制备的药剂混合浸渍；浸渍后的物料进入催化脱脂脱色反应器5进行催化脱脂脱色反应，反应后的物料进一步输送至连续脱脂脱色反应器6进行进一步的脱脂脱色处理，处理后的物料进入带式洗涤机7进行洗涤处理，洗涤后的物料进行干燥，干燥后的物料在打包设备9中包装后即得脱脂棉产品。
其中，所述的工艺在开棉之前进行前处理，前处理包括去除原料中的杂质颗粒
，所述的原料棉花为纺织厂落棉合。
所述棉被整理机2整理的棉被状物料的厚度为150毫米，宽度为2.8米。所述的高效浸渍机内的高效浸渍过程中，用钾基自由基活性氧药剂把棉被浸透，保持药剂和棉花的质量比为2.0∶1。
所制备的脱脂棉产品白度达90度；脱脂棉表面活性物为1.6mm；10g脱脂棉在20s内，吸水量可达35g；脱脂棉的α-纤维素含量为99.2％、粘度为244MPa.S、硫酸不溶物含量为0.51％、灰分含量为0.30％、吸湿度为123.6g。
实施例6
一种脱脂棉绿色连续式生产工艺，包括如下步骤：
对原料棉花在棉花开包机1中进行开棉处理；开棉后的物料输送至棉被整理机2整理为棉被状，整理后的棉被状物料输送至高效浸渍机4，在高效浸渍机内，与羟基自由基活性氧制药机4制备的药剂混合浸渍；浸渍后的物料进入催化脱脂脱色反应器5进行催化脱脂脱色反应，反应后的物料进一步输送至连续脱脂脱色反应器6进行进一步的脱脂脱色处理，处理后的物料进入带式洗涤机7进行洗涤处理，洗涤后的物料进行干燥，干燥后的物料在打包设备9中包装后即得脱脂棉产品。
其中，所述的工艺在开棉之前进行前处理，前处理包括去除原料中的杂质颗粒。所述的原料棉花为一道绒。所述棉被整理机2整理的棉被状物料的厚度为150毫米，宽度为2.8米。所述的高效浸渍机内的高效浸渍过程中，用钾基自由基活性氧药剂把棉被浸透，保持药剂和棉花的质量比为1.8∶1。
所制备的脱脂棉产品白度达88度；脱脂棉表面活性物为1.8mm；10g脱脂棉在20s内，吸水量可达30g；脱脂棉的α-纤维素含量为99.0％、粘度为240MPa.S、硫酸不溶物含量为0.5％、灰分含量为0.25％、吸湿度为120.6g。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (8)

1.一种脱脂棉绿色连续式生产集成装置，其特征在于，包括棉花开包机(1)，棉被整理机(2)，羟基自由基活性氧制药机(3)，高效浸渍机(4)，催化脱脂脱色反应器(5)，连续脱脂脱色反应器(6)，带式洗涤机(7)，干燥设备(8)以及打包设备(9)；
其中，所述的棉花开包机(1)包括接收棉花包的棉花开包机入口、开包设备以及棉花开包机出口；所述的棉花开包机入口接收成捆棉花包，所述的开包设备将棉花包开包，所述的棉花开包机出口连接所述的棉被整理机进口，棉被整理机(2)的出口连接高效浸渍机(4)的棉花进口，同时羟基自由基活性氧制药机(3)的药剂出口通过管线连接高效浸渍机的药剂进口，高效浸渍机内部设置药剂喷嘴以及位于药剂喷嘴下方的输送带，药剂喷嘴喷洒药剂至输送带上的棉花，对棉花进行浸渍，高效浸渍机的出口连接催化脱脂脱色反应器(5)的进口，物料在催化脱脂脱色反应器内进行脱脂脱色反应，催化脱脂脱色反应器的出口连接连续脱脂脱色反应器(6)的进口，物料在连续脱脂脱色反应器进一步发生脱脂脱色反应，连续脱脂脱色反应器的出口连接带式洗涤机(7)的进口，物料在带式洗涤机内进行洗涤处理，带式洗涤机的出口连接干燥设备(8)的进口，物料在干燥设备内进行干燥处理，干燥设备的出口连接打包设备(9)的进口；
所述的羟基自由基活性氧制药机是离子膜电催化偶对合成自由基活性氧，由供气、供水、供碱和供电组成；
在所述的棉花开包机之前还设置前处理装置，所述的前处理装置包括有依次连接的往复抓棉机、金属火星探除器、强磁除铁器、微尘分离器。
2.根据权利要求1所述的一种脱脂棉绿色连续式生产集成装置，其特征在于，供电为直流电。
3.采用权利要求1-2任一项所述的一种脱脂棉绿色连续式生产集成装置进行一种脱脂棉绿色连续式生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：对原料棉花在棉花开包机(1)中进行开棉处理；开棉后的物料输送至棉被整理机(2)整理为棉被状，整理后的棉被状物料输送至高效浸渍机(4)，在高效浸渍机内，与羟基自由基活性氧制药机(3)制备的药剂混合浸渍；浸渍后的物料进入催化脱脂脱色反应器(5)进行催化脱脂脱色反应，反应后的物料进一步输送至连续脱脂脱色反应器(6)进行进一步的脱脂脱色处理，处理后的物料进入带式洗涤机(7)进行洗涤处理，洗涤后的物料进行干燥，干燥后的物料在打包设备(9)中包装后即得脱脂棉产品。
4.根据权利要求3所述的一种脱脂棉绿色连续式生产工艺，其特征在于，所述的工艺在开棉之前进行前处理，前处理包括去除原料中的杂质颗粒。
5.根据权利要求3所述的一种脱脂棉绿色连续式生产工艺，其特征在于，所述的原料棉花为落地棉、一道绒、纺织厂落棉中的一种或多种的组合。
6.根据权利要求3所述的一种脱脂棉绿色连续式生产工艺，其特征在于，所述棉被整理机整理的棉被状物料的厚度为150毫米，宽度为2.8米。
7.根据权利要求3所述的一种脱脂棉绿色连续式生产工艺，其特征在于，所述的高效浸渍机内的高效浸渍过程中，用钾基自由基活性氧药剂把棉被浸透，保持药剂和棉花的质量比为1.5-2.0∶1。
8.根据权利要求3所述的一种脱脂棉绿色连续式生产工艺，其特征在于，所制备的脱脂棉产品白度达80度以上；脱脂棉表面活性物不超过2mm；10g脱脂棉在20s内，吸水量可达23g以上；脱脂棉的α-纤维素含量为98.6-99.2％、粘度为145-244MPa.S、硫酸不溶物含量为0.38-0.51％、灰分含量为0.15-0.30％、吸湿度为116.0-123.6g。
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