第二章黏胶纤维生产用原料.ppt

第二章 黏胶纤维生产用原料 （一）浆粕的结构特点 木浆、棉浆和草 α－纤维素（也称为甲种纤维素，简称甲纤）、β－纤维素、γ－纤维素。 （二）浆粕的质量控制 1．α－纤维素含量 提高浆粕的α－纤维素含量，不仅可提高成品纤维的得率，提高设备生产能力，降低化工原料消耗量和简化浸渍碱液回收，而且还能提高成品纤维质量。 半纤维素含量高，影响到其后的浸渍、老成、黄化、过滤、熟成等工艺过程，也降低了成品纤维的品质。 主要成分是SiO2、铁、镁、钙等 浆粕中含有少量树脂，有利于过滤；树脂含量过多，会影响黄化反应的均匀性，使黏胶变得浑浊，堵塞喷丝孔。 5．吸碱性 浆粕吸碱值过低，则浆粕浸渍时易上浮，采用连续浸渍压榨机时，投料困难，浆粥浓度不均匀；浆粕吸碱值过高，则浆粕表面迅速膨润，使纤维毛细管很快被堵塞，碱液渗透困难，碱纤维素不均匀。 反应性指浆粕在碱化、黄化及生成的黄酸酯的溶解等性能。它表示浆粕在消耗合理数量的NaOH和CS2之后，是否能得到溶解性良好的纤维素黄酸酯和易于过滤的黏胶。 长丝浆粕的α －纤维素含量高，波动范围较小；半纤维素含量低；黏度均匀；树脂及蜡质含量低；灰分含量低；白度高；尘埃度低；含铁量低。 （三）浆粕的制备 从天然纤维材料制取黏胶纤维浆粕，要经过一系列的化学及物理-化学过程，以达到下述三个目的： ①除去植物中各种非纤维素杂质； ②尽可能充分和均匀地破坏纤维的初生壁和纤维素大分子间的结合键，提高浆粕的反应性能； ③适当降低纤维素的聚合度。 1.碱法制浆 碱法制浆是用烧碱或硫化钠溶液在适当的温度和压力下从纤维原料中分离纤维素的方法。包括烧碱法、预水解苛性钠法和预水解硫酸盐法。 （1）苛性钠（烧碱法） 此法多用于制造棉绒浆粕，生产过程包括备料、蒸煮、精选、精漂、脱水和烘干等。 ①备料 制浆原料要经过预处理。如原料为棉绒，则要进行开松、除尘，以除去砂粒、矿物性杂质和棉籽壳等；如为蔗渣原料，则要经过开松和一次或多次除髓，除去其中的蔗髓及其它机械杂质（通常还经预水解处理）；如为木材原料，则要经过剥皮、除节、切片等。 ②蒸煮 用高温烧碱液蒸煮，纤维原料发生如下作用：木素与烧碱作用生成碱木素，树脂被皂成树脂皂，蜡质 被乳化，三者均被溶解，大部分被除去，使纤维得到分离；纤维细胞发生膨润，初生壁被破坏，浆粕 反应性能提高；大部分半纤维蒸煮素直接溶解在碱液中，并水解成戊糖；纤维素发生碱性氧化降解，聚合度降低。 蒸煮的主要影响因素如下： 用碱率：指用碱量与原料绝干重量的百分比。用碱率高，杂质的溶解程度和溶解速度增加，但纤维素的降聚程度亦增加，浆的得率下降。棉浆蒸煮的用碱率通常为15%～18%；蔗渣浆为10%～12%。 温度和时间：蒸煮温度是指蒸煮时的最高温度。在其它条件不变时，温度升高，蒸煮时间可缩短。但温度越高木器的得率越低，浆的黏度、硬度和强度均下降。在选择蒸煮温度和时间时，要全面考虑浆的质量和产量的要求。通常间歇法蒸煮棉浆用150℃～170℃，4～6小时；连续法蒸煮蔗渣浆用130℃～140℃，40～50分钟。 浴比：浴比指碱液体积（升）与原料绝干重量（公斤）之比。在用碱率相同的情况下，减少浴比，则碱浓度大，化学反应速度快，蒸煮时间可缩短，用于加热的蒸汽量可减少，但蒸煮的均匀性差。通常棉浆的间歇式蒸煮浴比为3～4，蔗渣浆连续蒸煮浴比为4～5。 蒸煮的方式：有间歇式和连续式两种。间歇式蒸煮有用立式、卧式、回转式或固定式蒸煮锅（或蒸球）；连续式蒸煮常用多段的方式或水平式的管状蒸煮器。连续蒸煮具有生产效率高，质量稳定，得率高。劳动强度低等优点。 ③精选 蒸煮后的浆料，经过洗涤、打浆、筛选、除砂、浓缩等过程。以提高其纯度和反应性能。洗涤的目的，是除去浆料中蒸煮黑液。打浆就是浆料通过打浆机的飞刀和底刀之间，使纤维受到剪切作用而横向切断，降低其长度，同时纤维在纵向分裂，产生纤维化（又称帚化），提高反应性能。筛选是浆料通过筛网，除去未分散的纤维束或浆团。除砂是使浆料通过沉砂沟和通过锥形除砂器，以除去大小砂粒、金属碎屑和其它机械杂质。 ④精漂 精漂的目的，是除去浆料中的有色杂质和残存的木素、灰分和铁质，进一步提高纤维素的反应性能，并最终调节纤维素的聚合度。 浆料的精漂，通常采用综合的化学方法，包括氯化、碱处理（碱精制）次氯酸盐漂白和酸处理四个阶段。上述各过程，可在精漂池中分批进行，亦可在管道中连续进行。 氯化和碱处理：其目的是除去未漂浆的残余木素。在酸性介质中，木素被氧化，生成氯化木素，然后再用碱处理浆料，使氯化木素溶解而除去。氯化时，一般控制浆料的pH值为2，常温。用氯量和氯化时间根据未漂浆的含木素量来控制。 漂白：漂白的目的，是进一步除去浆粕中残余的木素和有色杂质，提高浆的白度，并调节浆的聚合度。漂白剂有次氯酸钠、二氧化