[发明专利]一种利用全棉秆生产溶解浆的工艺

说明书

技术领域    

本发明涉及溶解浆技术领域，特别涉及一种利用全棉秆生产溶解浆的工艺。

背景技术   

溶解浆主要作为人造棉、人造丝、富强纤维、轮胎强力帘子线、醋酸纤维、肠溶性药片糖衣、医疗人工肾脏、香烟过滤嘴、电影胶片、羧甲基纤维素、硝化纤维和纸制防弹衣的原材料，用途非常广，现已成为现代轻、纺、医药、化工、军工等工业的重要原料之一。

国内溶解浆生产的主要原料为棉短绒，但由于近年来粘胶产量的增加，对原料的需求量增大，棉短绒已满足不了化纤工业对它的需求，开发新原料势在必行。国内进行了这方面的研究与探索实践，主要采用竹片和木片为原料，经过预水解-碱法蒸煮-漂白制得溶解浆。

棉秆作为农业废弃物，2004年我国棉秆产量约1900多万吨，对全棉秆来说，平均纤维长度约为1mm，宽度约22μm，纤维素含量约为38%，其中α-纤维素含量约为25%，若能利用棉秆来制备溶解浆，将对溶解浆原料的开发大有裨益。

发明内容   

为了解决以上以棉短绒为原料制备溶解浆满足不了需求的问题，本发明提供了一种利用全棉秆生产溶解浆的工艺。

本发明是通过以下方式实现的：

一种利用全棉秆生产溶解浆的工艺，包括以下步骤：

（1）向棉杆中加入水解助剂a，在一定温度下预水解一段时间；

（2）水解后的浆料进行KP/AQ蒸煮；

（3）蒸煮后的浆料进行OHP三段漂白；

（4）漂白后的浆料加入水解助剂b进行后水解，即得。

所述水解助剂a为硼酸和脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯按照质量比1:1混合得到。

所述水解助剂b为脂肪胺聚氧乙烯醚。

预水解工艺条件为：液比1: 4～8，水解助剂a用量为棉杆质量的0.1～0.5%，温度为150～170℃，保温时间90～180分钟。

KP/AQ蒸煮工艺条件为：用碱量为15～25%，液比1:3～6，硫化度为2.5～10%，AQ用量为绝干浆质量的0.01-0.05%，Tmax=160℃±5℃，升温时间30～90分钟，保温时间90～180分钟。

OHP三段漂白中O漂的氧压为0.4～0.6Mpa，浆浓10%，MgSO₄ 用量为绝干浆质量的0.5%，NaOH用量为绝干浆质量的1～3%，温度95～110℃，保温60min。

OHP三段漂白中H漂白工艺条件为:T=45±5℃，反应时间60～120分钟, 生石灰质量浓度为5～10%，pH=9～10，有效氯用量为绝干浆质量的1.0～3.0%。

OHP三段漂白中P漂的MgSO₄用量为绝干浆质量的0.5%，NaOH用量为绝干浆质量的0.4% ，H₂O₂用量为绝干浆质量的3%，浆浓10%，温度80～95℃，反应时间60～180min。

后水解工艺条件为：液比1:6～10，水解助剂b用量为绝干浆质量的0.05～0.30%，温度100～140℃，保温时间90～180分钟。

KP/AQ蒸煮中AQ指蒽醌。

首先借助于添加助剂的预水解来大幅度脱出棉秆中的半纤维素，然后采用低硫化度的KP/AQ蒸煮，尽量脱出木素，保护纤维素，同时减少蒸煮臭气的排放（臭气主要是硫化钠与木素反应产生的甲硫醇、二甲硫醚等低分子物质），蒸煮后浆料进行OHP漂白进一步脱出木素并调节溶解浆的粘度，最后，对漂后浆进行添加助剂的后水解来进一步降低溶解浆中的半纤维素、灰分含量和提高溶解浆的反应性能（主要是提高后期粘胶生产时CS₂的扩散速率）。采用此工艺处理后，溶解浆中的α-纤维素含量提高、聚戊糖含量降低、半纤维素含量降低、反应性能提高。

本发明的有益效果：

（1）首先借助于添加助剂的预水解大幅度溶出棉秆中的半纤维素，最后采取添加助剂的后水解使棉秆中的半纤维素进一步降低，再结合KP/AQ蒸煮和OHP漂白，制备了高α-纤维素含量、低聚戊糖含量、低半纤维素含量和高反应性能的棉秆溶解浆；

（2）采用本发明所述工艺处理全棉秆，所用化学品清洁环保。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合具体实例来进一步说明。

下述实施例中使用的水解助剂a为硼酸和脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯按照质量比1:1混合得到，水解助剂b为脂肪胺聚氧乙烯醚。

实施例1：添加助剂的预水解-KP/AQ-OHP-添加助剂的后水解工艺处理棉秆原料