採用速生楊製備粘膠纖維的方法

2023-05-31 07:47:51

專利名稱：採用速生楊製備粘膠纖維的方法
技術領域：
本發明涉及紡織纖維的技術領域，尤其是涉及一種採用速生楊為原料生產 製備粘膠纖維的方法。
技術背景隨著人們生活水平的日益發展，人們對紡織纖維的需求量越來越大，而其 中粘膠纖維就佔有相當大的比例。人們用來生產粘膠纖維的原料主要是採用闊 葉木、針葉木或是棉短絨。傳統的木漿，均採用成年木材為原料，需剝皮後制 槳，否則將影響粘膠的質量。而剝皮過程既麻煩又汙染環境，且我國現有森林 資源逐漸減少，成年材原料緊缺，而國內對木漿的需求量在不斷增長，供需矛 盾顯得越來越突出，這就迫使我們必須尋找一種新的來源廣且生長循環快的粘 膠纖維原料，並且利用該原料不僅要滿足加工的粘膠纖維日常生產的需要，而 且利用該原料生產粘膠纖維的方法簡單，便於操作，生產的粘膠纖維具有優良 的性能。 發明內容本發明所要解決的技術問題是提供了一種採用速生楊製備粘膠纖維的方 法，採用本生產方法能夠以速生楊為原料方便的生產具有優良性能的高質量粘 膠纖維，並且解決了當前粘膠纖維生產過程中成年木材浪費嚴重，粘膠纖維原 料短缺的問題。本發明提供的是一種採用速生楊製備粘膠纖維的方法，是採用速生楊為原 料先製成速生楊漿粕，再利用速生楊眾粕生產粘膠纖維的方法，包括備料、予 處理、蒸煮、洗料、打漿、除砂、濃縮、氯鹼化、漂白、洗料、濃縮、抄造、 浸漬和壓榨、老成.黃化、研磨、溶解、混合、過濾、脫泡、過濾、紡絲、牽伸、後處理工序等步驟，其中，備料時採用機械設備將速生楊原料切成長3 5cm、且剖切後直徑小於3cm的節塊，並對碎後料片進行篩選，以去掉不合格的
料片，然後採用水溫60 80'C的熱水衝洗料片10 20分鐘，以充分洗去料片 中所含的泥沙、木屑等雜質，以得到符合生產要求的速生楊粒片，然後對料片 進行予處理，以方便適合對其進行蒸煮，本發明中的速生楊料片採用一次式鹼 法蒸煮，蒸煮液的配製可以採用NaOH計以絕幹速生楊重量的20 35X，並調 整蒸煮液的硫化度10 35%，蒸煮助劑十二烷基磺酸鈉為絕幹速生楊重量的 0.05 5%，蒽醌為絕幹速生楊重量的0.05 5%，液比為l: 2.5 5的情況下 進行配料以在蒸煮器中迸行蒸煮；在蒸煮時採用分段升溫，將放有速生楊原料 和配好的蒸煮液的蒸煮器先冷轉10 20分鐘後向蒸煮器中通入蒸氣進行蒸煮， 一次升溫時間20±5分鐘，壓力0. 30±0. 03Mpa， 一次小放汽時間10±2分鐘， 蒸煮器內餘壓為常壓；二次升溫時間30±5分鐘，壓力0.50土0.03Mpa, 二次 小放汽時間15±2分鐘，蒸煮器內餘壓0.30土0.03Mpa，三次升溫時間25±5 分鐘，壓力0. 55 0. 78Mpa，溫度165土2(TC，保溫時間120 240分鐘。之後， 對蒸煮後的速生楊進行洗料，然後進行打漿，打漿時控制打漿溼重為20士2g, 對打漿後的漿料進行除砂，以除去漿中所含有的雜質，並通過濃縮機進行濃縮 以使漿料深度符合生產工藝的要求，例如具體技術條件可為除砂進口漿濃度 0.3 0. 5%，除砂壓力0. 30 0. 33Mpa，濃縮機出口槳濃度3 4%，當然，本 領域內的技術人員可以根據生產的需要對其進行適當的調整，以利於生產的進 行。之後，為了確保速生楊漿的白度，對其進行漂白，使用氯鹼化加次氯酸鈉 的漂白方法，對濃縮後的速生楊漿進行氯鹼化處理和漂白，可在氯化塔和漂白 機中進行，氯鹼化時可採用向氯化塔中通氯氣，使用氯量為絕幹漿重量的0.1 % 2.5%,並且在鹼化後殘氯0. 02 0. 9g/L，鹼化後殘鹼10 100mg/L，在進 行氯鹼化過程中可以根據生產的需要，控制氯鹼化的時間，並調整反應時的PH 值，以保證氯鹼化的正常進行，這些均是本領域的技術人員所公知的常識。而 漂白則採用次氯酸鈉進行漂白，漂白時控制含鹼10 100mg/L，殘氯量0. l 0.5g/L，並根據生產的需要控制溫度為35 55'C，漂白時間20 100分鐘，並 調整次氯酸鈉的用量，這些也均為本領域的技術人員所公知的常識。漂白完畢，
按照當前常規的生產方式對漿料進行洗料處理，並將洗料後的速生楊漿經濃縮機處理至漿濃為3.0 6.0%，然後送抄槳機進行抄造，得到用於生產粘膠纖維 的速生楊漿粕。之後，利用得到的速生楊漿粕生產粘膠纖維，將其在浸漬桶中進行浸漬，第 一次浸漬之後利用壓榨機進行第一次壓榨，並預粉碎以得到粗料，再進行第二 次浸漬、第二次壓搾並細粉碎得到細料，並且兩次浸漬時，可控制一次浸溫50 'C， 一次浸濃240 g/L，而二次浸溫49。C， 二次浸濃176 g/L;也可控制一次 浸溫49'C， 一次浸濃239g/L， 二次浸溫49。C， 二次浸濃177g/L，對於浸漬時 各工藝條件以及用料的調整，以保證粘膠纖維生產的順利進行和產品的質量， 這些均是本領域的技術人員所熟知的常規技術。而之後對得到的細料在老成機 中進行老成，在黃化機中採用二硫化碳相對甲種纖維素加入量的25 35%，在 溫度25 35'C下進行黃化，黃化時間25 200分鐘，之後，對料通過研磨機進 行研磨、並在容器中溶解、混合、過濾、脫泡、過濾後得到粘膠，並將其在由 濃度為100 150g / L的硫酸，濃度為220 350g / L的硫酸鈉，濃度為5 35g /L的硫酸鋅及濃度為0. 1 3g/L的S653助劑的(Akzo Nobel Surface Chemistry AB SE 444 85 Ste廳gsund SWEDEN生產的BER0L SPIN 653助劑) 溶液組成的紡絲凝固浴的浴液中，在溫度45 55。C下進行紡絲，並將絲按正常 的工藝要求進行牽伸和後處理等工序得到成品。其中控制粘膠中的a纖維素 6.0% 13. 5%，氫氧化鈉4.0% 13.5%,粘度(落球法)20 300s,熟成度 (10%腿4(^值)5.0 30ml。本發明中，各生產工序中所用料均為當前粘膠纖維生產中所用之料，均可 從市場中得到；而在各工序中用到的設備，如象備料時所用的切割設備可採用 的切割機以及其它工序中所採用的設備均為當前採用木材製漿生產粘膠纖維生 產中所用的常規設備，並無特別之處。本發明採用速生楊製備設粘膠纖維的方法，通過對速生楊原料進行備料預 處理，並採用一次式鹼法蒸煮，對蒸煮條件、漂白條件進行改進，可以得到一
種纖維素含量高，戊糖、灰份等雜質含量較低的速生楊漿粕，並且通過這種速生楊漿粕生產粘膠纖維，解決了人們利用速生楊生產粘膠纖維的問題，並且採用該方法生產的粘膠纖維的質量、強度、伸長、含雜、白度等性能參數均達到正常的水平，實現了人們利用速生楊生產粘膠纖維的目的，緩解了粘膠纖維原材料短缺的問題。
具體實施方式
-實施例一備料採用機械切割設備將速生楊切割成長3 cm、並剖切成直徑小於3 cm 的料片，然後對料片進行篩選，選取合格料片，並採用6(TC的水衝洗20分鐘， 以將料片中所含有的泥沙、木屑雜質充分洗去，以獲得合格的速生楊料片；蒸煮用料用鹼率以NaOH計，為絕幹速生楊重量的20%，硫化度10%， 蒸煮助劑十二垸基磺酸鈉，用量為絕幹速生楊重量的1.0%，蒽醌用量為絕幹 速生楊重量的0.05%,液比1: 2.5。蒸煮.*將放有速生楊原料和配好蒸煮液的蒸煮器先冷轉IO分鐘， 一次升溫 時間25分鐘，壓力0.30土0.03Mpa， 一次小放汽時間9分鐘，蒸煮器內餘壓為 常壓，二次升溫時間25分鐘，壓力0.50士0.03Mpa， 二次小放汽時間15分鐘， 蒸煮器內餘壓為0. 30±0. 03Mpa，三次升溫時間30分鐘，壓力0. 75 0. 78Mpa， 溫度18CTC，保溫時間180分鐘。蒸煮漿聚合度550，甲纖93.8%。打漿打漿溼重21g。氯鹼化用氯量為絕幹漿的0.3%，鹼化後殘氯0. 09g/L，鹼化後殘鹼 80mg/L。漂白採用次氯酸鈉漂白，漂白含鹼60mg/L，殘氯量0.1mg/L，並控制漂 白溫度為4(TC，漂白時間50分鐘；漂白後漿質量白度77%，甲纖94.6%，聚 合度510。濃縮速生楊漿經濃縮機處理至漿濃為3.0%，然後送抄漿進行抄造。 浸漬， 一次浸溫50。C， 一次浸濃240g/L;而二次浸漬時，二次浸溫49'C，
二次浸濃176g/L。黃化二硫化碳加入量(對甲種纖維素重量)30%，黃化時間45分鐘，控制黃化初溫28'c，終溫3rc。紡絲凝固浴硫酸濃度為110g/L,硫酸鈉濃度為300g/L，硫酸鋅濃度為 11g/L， S653助劑溶液濃度為0.2g/L，凝固浴液的溫度為45°C 。粘膠組成為a纖維素8.5X，氫氧化鈉4.5%，粘度(落球法)23s，熟 成度(腦,CI值)15ml。牽伸、集束總牽伸1.2倍，噴絲頭牽伸0.4倍，紡絲盤牽伸0.25倍，二 浴牽伸O. 08倍。成品質量幹斷裂強度2. 10cN / dtex，溼斷裂強度1. 32 cN / dtex，幹斷 裂伸長率19. 1%，線密度偏差率十3%，長度偏差率十4%，超長纖維0.8%， 倍長纖維2.8mg/100g，殘硫量8.omg/100g，疵點1. 4mg / 100g，油汙黃纖維 0. lmg/100g，幹強變異係數17.51%，白度76.2%，含油率O. 15%,回潮率 11.0%,等級一等品。 實施例二備料將速生楊切割成長5cm、並剖切成直徑小於3cm的料片，然後對料 片進行篩選，選取合格料片，並採用80'C的水衝洗15分鐘，以將料片中所含 有的泥沙、木屑雜質充分洗去，以獲得合格的速生楊料片；蒸煮用料用鹼率以NaOH計，為絕幹速生楊重量的25%，硫化度25%， 蒸煮助劑十二烷基磺酸鈉，用量為絕幹速生楊重量的2.0%,蒽醌用量為絕幹 速生楊重量的2.0%,液比1: 3.5。蒸煮將放有速生楊原料和配好蒸煮液的蒸煮器先冷轉15分鐘， 一次升溫 時間20分鐘，壓力0.30士0.03Mpa， 一次小放汽時間10分鐘，蒸煮器內餘壓 為常壓，二次升溫時間30分鐘，壓力0.50土0.03Mpa， 二次小放汽時間17分 鍾，蒸煮器內餘壓為0.30土0.03Mpa，三次升溫時間25分鐘，壓力0.65 0.70Mpa，溫度170。C，保溫時間150分鐘，蒸煮漿聚合度560，甲纖93.0%。
打漿打槳溼重20g。氯鹼化用氯量為絕幹漿的0.6%，鹼化後殘氯0.6g/L，鹼化後殘鹼 50mg/L。漂白採用次氯酸鈉漂白，漂白含鹼50mg/L，殘氯量0.2mg/L，並控制漂 白溫度為漂白溫度為42°。，漂白時間60分鐘；白度77%，甲纖93.8%，聚合 度520。濃縮速生楊漿經濃縮機處理至漿濃為6.0%，然後送抄漿進行抄造。 浸漬 一次浸溫49。C， 一次浸濃239g/L，而二次浸溫49。C， 二次浸 濃177g/L。黃化二硫化碳加入量(對甲種纖維素重量)33%，黃化時間110分鐘，控 制黃化初溫26'C，終溫32t:。紡絲紡絲凝固浴硫酸濃度為112g/L，硫酸鈉濃度為320g / L，硫酸鋅濃 度為12g / L， S653助劑溶液濃度為0. 9g / L，凝固浴液的溫度為50°C 。粘膠組成為a纖維素8.7X，氫氧化鈉4.6%，粘度(落球法)21s，熟 成度(10%朋化1值)16ml。牽伸、集束總牽伸l.l倍，噴絲頭牽伸0.38倍，紡絲盤牽伸0.26倍， 二浴牽伸O. 09倍。成品質量幹斷裂強度2.02cN / dtex，溼斷裂強度1. 31cN / dtex,幹斷裂 伸長率18.5%，線密度偏差率十3.2%，長度偏差率十3. 1%，超長纖維0.83 %，倍長纖維2. 5mg / 100g，殘硫量8. l邁g / 100g，疵點1. 35mg / 100g，油汙 黃纖維0. 12mg / 100g，幹強變異係數17.32%，白度77.5%,含油率0.12%， 回潮率10.5%，等級一等品。 實施例三備料將速生楊切割成長4cm、並剖切成直徑小於3cm的料片，然後對料 片進行篩選，選取合格料片，並採用7(TC的水衝洗10分鐘，以將料片中所含 有的泥沙、木屑雜質充分洗去，以獲得合格的速生楊料片；
蒸煮用料用鹼率以NaOH計，為絕幹速生楊重量的34%，硫化度35%， 蒸煮助劑十二烷基磺酸鈉，用量絕幹速生楊重量的3.5%，蒽醌用量為絕幹速 生楊重量的3.5%,液比1: 4.5。蒸煮將放有速生楊原料和配好蒸煮液的蒸煮器先冷轉20分鐘， 一次升 溫時間15分鐘，壓力0.30土0.03Mpa， 一次小放汽時間12分鐘，蒸煮器內餘 壓為常壓，二次升溫時間25分鐘，壓力0.50土0.03Mpa， 二次小放汽時間17 分鐘，蒸煮器內餘壓為0.30士0.03Mpa，三次升溫時間20分鐘，壓力0. 55 0.60Mpa，溫度160。C，保溫時間200分鐘。蒸煮槳聚合度590，甲纖92.1%。打漿打漿溼重19g。氯鹼化用氯量為絕幹漿的2.1%，鹼化後殘氯0.9g/L，鹼化後殘鹼 95mg/L。漂白採用次氯酸鈉漂白，漂白含鹼95mg/L，殘氯量0.5mg/L，並控制漂 白溫度為漂白溫度為35T:，漂白時間50分鐘；白度81%，甲纖93.2%,聚合 度495。濃縮速生楊漿經濃縮機處理至漿濃為4.0%，然後送抄漿進行抄造。 浸漬 一次浸溫49t:， 一次浸濃230g/L，而二次浸溫49'C， 二次浸濃 165g/L。黃化二硫化碳加入量(對甲種纖維素重量)26%，黃化時間90分鐘，控制 黃化初溫29t，終溫32。C。紡絲紡絲凝固浴硫酸濃度為145g/L，硫酸鈉濃度為245g / L，硫酸鋅濃 度為31g/L， S653助劑溶液濃度為2. lg/L，凝固浴液的溫度為52°C 。粘膠組成為a纖維素8.1X，氫氧化鈉5.6%，粘度(落球法)20s，熟 成度(10XNH4CI值)18ml。牽伸、集束總牽伸1. 1倍，噴絲頭牽伸0. 36倍，紡絲盤牽伸0. 28倍， 二浴牽伸O. 095倍。成品質量幹斷裂強度2.05cN/dtex，溼斷裂強度1. 33cN / dtex，幹斷裂 伸長率2L 1%，線密度偏差率十0.9%，長度偏差率一3。Z，超長纖維0.4%， 倍長纖維3. 8mg / 100g，殘硫量8. 0mg / 100g，疵點2. 4mg / 100g,油汙黃纖維 0. lmg/100g，幹強變異係數19.51%,白度76.2。％，含油率O. 15%,回潮率 11.5%，等級一等品。
權利要求
1、採用速生楊製備粘膠纖維的方法，為以速生楊為原料採用包括備料、予處理、蒸煮、打漿、濃縮、氯鹼化、漂白、濃縮、抄漿等步驟後製得速生楊漿粕，再利用速生楊漿粕製備粘膠纖維，其特徵在於備料時將速生楊原料切成長3～5cm、且剖切後直徑小於3cm的節塊，並對切碎後料片進行篩選，然後採用水溫60～80℃的熱水衝洗料片10～20分鐘，以充分洗去料片中所含的泥沙、木屑等雜質。
2、根據權利要求1所述的採用速生楊製備粘膠纖維的方法，其特徵在於 採用一次式鹼法蒸煮，為採用NaOH計以絕幹速生楊重量的20 35%，蒸煮液 硫化度10 35%，蒸煮助劑十二垸基磺酸鈉以絕幹速生楊重量的0.05 5%， 蒽醌以絕幹速生楊重量的0. 05 5%，液比為1: 2. 5 5的情況下進行蒸煮。
3、 根據權利要求l所述的採用速生楊製備粘膠纖維的方法，其特徵在於 所述一次式鹼法蒸煮為將放有速生楊原料和配好的蒸煮液的蒸煮器先冷轉 10 20分鐘後，向蒸煮器中通入蒸氣進行蒸煮， 一次升溫時間20士5分鐘，壓 力0.30土0.03Mpa，一次小放汽時間10±2分鐘，蒸煮器內餘壓為常壓；二次 升溫時間30土5分鐘，壓力0.50土0.03Mpa， 二次小放汽時間15±2分鐘，蒸 煮器內餘壓O. 30±0. 03Mpa，三次升溫時間25±5分鐘，壓力0. 55 0, 78Mpa， 溫度165士2(TC，保溫時間120 240分鐘。
4、 根據權利要求1所述的採用速生楊製備粘膠纖維的方法，其特徵在於 打漿時控制打漿溼重為20士2g。
5、 根據權利要求1所述的採用速生楊製備粘膠纖維的方法，其特徵在於 所述氯鹼化時用氯量為絕幹漿重量的0.1% 2.5%，鹼化後殘氯0.02 0.9g/L，鹼化後殘〗或10 100mg/L。
6、 根據權利要求1所述的採用速生楊製備粘膠纖維的方法，其特徵在於 漂白採用次氯酸鈉，漂白含鹼10 100mg/L，殘氯量O. 1 0.5g/L。
7、 根據權利要求1所述的採用速生楊製備粘膠纖維的方法，其特徵在於 速生楊漿經濃縮處理至漿濃為3. 0 6. 0%，然後進行抄造。
8、 根據權利要求1至7中任一項所述的採用速生楊製備粘膠纖維的方法， 其特徵在於所述的利用速生楊漿粕製備粘膠纖維包括浸漬和壓榨、老成、黃化、 紡絲、牽伸等步驟，其中所述浸漬和壓榨包括一次浸漬、第一次壓搾、預粉碎、 第二次浸漬、第二次壓榨、細粉碎。
9、 根據權利要求8所述的採用速生楊製備粘膠纖維的方法，其特徵在於 所述黃化二硫化碳相對甲種纖維素的加入量25 35%，黃化溫度25 35*€,黃 化時間25 200分鐘。
10、 根據權利要求8所述的採用速生楊製備粘膠纖維的方法，其特徵在於 所述紡絲時凝固浴內硫酸100 150g/L，硫酸鈉220 350g/L，硫酸鋅5 35g/L,助劑S653 0. 1 3g/L，凝固浴液的溫度為45 55°C。
全文摘要
本發明公開了一種採用速生楊製備粘膠纖維的方法，以速生楊為原料製成速生楊漿，再利用速生楊漿生產粘膠纖維，包括備料、切料、篩選、洗料、預處理、蒸煮、洗料、打漿、除砂、濃縮、氯鹼化、漂白、洗滌、濃縮、抄造、浸漬和壓榨、老成、黃化、研磨、溶解、混合、過濾、脫泡、過濾、紡絲、牽伸、後處理工序等步驟生產粘膠纖維。本發明能夠以速生楊為原料方便的生產具有優良性能的高質量粘膠纖維，並且解決了當前粘膠纖維生產過程中成年木材浪費嚴重，粘膠纖維原料短缺的問題。
文檔編號D01F2/00GK101165234SQ20061006952
公開日2008年4月23日 申請日期2006年10月19日 優先權日2006年10月19日
發明者劉建華, 桑洪波, 東 王 申請人:山東海龍股份有限公司