專利名稱：木漿硝化棉生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于硝化棉生產(chǎn)方法技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及木槳硝化棉生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
纖維素硝酸酯，俗稱硝化棉或硝化纖維，是纖維素與硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物，最初用于軍用領(lǐng)域，是制造發(fā)射藥、導彈、火箭推進劑的重要原料；同時，纖維素硝酸酯具有良好的成膜性能，可用于金屬、木材等材料的表面涂層，因此廣泛應(yīng)用于民用行業(yè)，主要用于制造各種油漆、打字蠟紙、油墨、漆布、瓶口密封套、粘合劑、皮革油、指甲油、酯溶性或水溶性涂料、乒乓球、鋼琴鍵等產(chǎn)品。目前國內(nèi)硝化棉生產(chǎn)均使用精制棉為原料，但精制棉纖維長短不一，雜質(zhì)含量高， 直接影響硝化棉品質(zhì)。例如采用精制棉生產(chǎn)的絮狀硝化棉C5棉1/4秒牌號指標透光率 (90 % 94 % )、色度QOO 250號)、白度(88 % 90 % )，這些指標均偏低。并且精制棉生產(chǎn)過程中蒸汽消耗量大(1.4t/tNC)，燃料消耗高，還會產(chǎn)生大量精制棉廢水(120噸/ tRC)環(huán)保治理壓力大，以精制棉為原材料生產(chǎn)硝化棉的成本也相對較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種木漿硝化棉生產(chǎn)方法，該方法以木材為原材料，生產(chǎn)的能耗低，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品的色度低。木漿硝化棉生產(chǎn)方法，包括以下步驟1)木材硝化硝化時所用混酸為硝酸、硫酸和水的混合物，混酸中按質(zhì)量分數(shù)計硝酸20 55 %、水分10 18 %，余量為硫酸；2)離心驅(qū)酸后得酸性木漿硝化棉；3)酸性木漿硝化棉煮洗；加水調(diào)整起始的酸度為0. 5 10g/l，煮洗溫度101 150 0C ；4)脫水；5)驅(qū)水。優(yōu)選的，步驟1)木材硝化前需要切片，便于提高硝化效率。步驟4)脫水時，脫水后產(chǎn)品的含水量30 35 %，脫水后產(chǎn)品的含水量高會增加酒精投入和消耗，脫水后產(chǎn)品水分過會低降低生產(chǎn)效率。步驟幻驅(qū)水過程加酒精(酒精的濃度>95v/v)控制木漿硝化棉潤濕劑含量觀 35 %，潤濕劑為酒精和水的總量，潤濕劑含量過高會升高用戶使用成本，潤濕劑含量過低不符合國家安全儲存及運輸要求。進一步優(yōu)選的，步驟1)硝化溫度25 60°C，反應(yīng)20 90min。步驟1)硝化時混酸的用量為每公斤木材0. 01 0. 05m3，硝化完成后通過離心驅(qū)酸機分離廢酸得到酸性木漿硝化棉。步驟3)煮洗時間1 5小時，煮洗后用冷水洗滌，洗滌時間大于30分鐘，洗滌時間過短會影響產(chǎn)品安定性。步驟4)脫水為進料時間1 5分鐘，控制每篩裝量120 200公斤，脫水時間1 10分鐘。步驟5)驅(qū)水時酒精用量為0. 9 1. 8升/公斤木漿硝化棉，驅(qū)水時間3 15分鐘。再進一步優(yōu)選的，木材切片為連續(xù)切片將木材放置在切片機支架上，控制切片速度連續(xù)切片。硝化時采取連續(xù)硝化，木漿投料量10 30公斤/分鐘，混酸流量5 20m3/ h。本發(fā)明木材和混酸用量精準，硝化溫度和時間穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量均勻性好，色度、白度、透光率等參數(shù)均高于精制棉生產(chǎn)的硝化棉，且品質(zhì)高于涂料硝化棉優(yōu)級品指標。本發(fā)明的有益效果是，用木材代替精制棉原料，改變原材料，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，提高硝化棉品質(zhì)，降低精制棉生產(chǎn)過程廢水排放量，減少環(huán)境污染，可達到節(jié)能減排的目的。
具體實施例方式實施例1切片機連續(xù)將木材切片(11公斤/分鐘)，混酸流量8m3/h，硝化溫度反應(yīng) 23min。混酸中按質(zhì)量分數(shù)計硝酸21 %、水分9%、余量為硫酸。通過離心驅(qū)酸機分離出廢酸得到酸性木漿硝化棉。酸性木漿硝化棉煮洗時，加水調(diào)整起始的酸度0. 7g/l，煮洗溫度112°C，時間4. 8 小時，煮洗后冷洗時間65分鐘(長流冷洗)；脫水(驅(qū)水)機進料時間1.2分鐘，控制每篩裝量1 公斤，脫水時間1.5分鐘。 脫水后產(chǎn)品的含水量；34%。驅(qū)水過程加酒精1. 2升/公斤木漿硝化棉，驅(qū)水時間3. 2分鐘。驅(qū)水后控制木漿硝化棉潤濕劑含量30%。整個生產(chǎn)過程蒸汽消耗0. 8t/tNC。得到的木漿硝化棉產(chǎn)品指標含氮量194. 3ml/ g，透光率94. 8%、色度160號、白度94%，1噸產(chǎn)品少產(chǎn)生110噸廢水。實施例2切片機連續(xù)將木材切片(15公斤/分鐘)，混酸流量15m3/h，硝化溫度38°C反應(yīng) 48min。混酸中按質(zhì)量分數(shù)計硝酸32%、水分12%，余量為硫酸。通過離心驅(qū)酸機分離廢酸得到酸性木漿硝化棉。煮洗時，加水調(diào)整起始的酸度4g/l，煮洗溫度134°C，時間3. 5小時，煮洗后冷洗時間38分鐘(長流冷洗)；脫水(驅(qū)水)機進料時間2. 9分鐘，控制每篩裝量182公斤，脫水時間5分鐘。脫水后產(chǎn)品的含水量31%。驅(qū)水過程加酒精1. 7升/公斤木漿硝化棉，驅(qū)水時間8分鐘?？刂颇緷{硝化棉潤濕劑含量；35%。整個生產(chǎn)過程蒸汽消耗0.95t/tNC。得到的木漿硝化棉產(chǎn)品指標含氮量 190. 6ml/g，透光率96. 1%、色度140號、白度95%，1噸產(chǎn)品少產(chǎn)生130噸廢水。
實施例3切片機連續(xù)將木材切片(27公斤/分鐘)，混酸流量7m3/h，硝化溫度56°C。反應(yīng) 60min?；焖嶂邪促|(zhì)量分數(shù)計硝酸50%、水分15%，余量為硫酸。通過離心驅(qū)酸機分離廢酸得到酸性木漿硝化棉。煮洗時，加水調(diào)整起始的酸度9g/l，煮洗溫度145°C，時間2. 7小時，煮洗后冷洗時間47分鐘(長流冷洗)；脫水(驅(qū)水)機進料時間4. 6分鐘，控制每篩裝量193公斤，脫水時間6分鐘。脫水后產(chǎn)品的含水量30%。驅(qū)水過程加酒精1. 5升/公斤木漿硝化棉，驅(qū)水時間12分鐘?？刂颇緷{硝化棉潤濕劑含量33%。整個生產(chǎn)過程蒸汽消耗1. lt/tNC。得到的木漿硝化棉產(chǎn)品指標含氮量192. 8ml/ g，，透光率95. 3%、色度170號、白度92%，1噸產(chǎn)品少產(chǎn)生108噸廢水。本發(fā)明木漿硝化棉透光率、色度和白度指標均優(yōu)于以精制棉為原料生產(chǎn)的絮狀硝化棉，而且生產(chǎn)木漿硝化棉煮洗過程蒸汽消耗低、產(chǎn)生的廢水少。對比例1切片機連續(xù)將木材切片(11公斤/分鐘)，混酸流量0. 02m3/h,硝化溫度28V反應(yīng) 23min?；焖嶂邪促|(zhì)量分數(shù)計硝酸18%、水分14%、余量為硫酸。通過離心驅(qū)酸機分離出廢酸得到酸性木漿硝化棉。酸性木漿硝化棉煮洗時，加水調(diào)整起始的酸度0. 7g/l，煮洗溫度112°C，時間4. 8 小時，煮洗后冷洗時間65分鐘(長流冷洗)；脫水(驅(qū)水)機進料時間1. 2分鐘，控制每篩裝量1 公斤，脫水時間1. 5分鐘。 脫水后產(chǎn)品的含水量；34%。驅(qū)水過程加酒精1. 2升/公斤木漿硝化棉，驅(qū)水時間3. 2分鐘。驅(qū)水后控制木漿硝化棉潤濕劑含量30%。得到的木漿硝化棉產(chǎn)品(1/4)棉指標硝化度為160. 0ml/g,透光率92. 1 %、色度 150號、白度90%。對比例2切片機連續(xù)將木材切片、2 公斤/分鐘)，混酸流量0. 04m3/h，硝化溫度56°C。反應(yīng)60min。混酸中按質(zhì)量分數(shù)計硝酸57%、水分18%，余量為硫酸。通過離心驅(qū)酸機分離廢酸得到酸性木漿硝化棉。煮洗時，加水調(diào)整起始的酸度9g/l，煮洗溫度145°C，時間2. 7小時，煮洗后冷洗時間47分鐘(長流冷洗)；脫水(驅(qū)水)機進料時間4. 6分鐘，控制每篩裝量193公斤，脫水時間6分鐘。脫水后產(chǎn)品的含水量30%。驅(qū)水過程加酒精1. 5升/公斤木漿硝化棉，驅(qū)水時間12分鐘?？刂颇緷{硝化棉潤濕劑含量33%。整個生產(chǎn)過程蒸汽消耗1. lt/tNC。得到的木漿硝化棉產(chǎn)品(1/4)指標硝化度為 165. Oml/g，透光率90. 1%、色度140號、白度88%。
權(quán)利要求
1.木漿硝化棉生產(chǎn)方法，其特征在于1)木材硝化硝化時所用混酸為硝酸、硫酸和水的混合物，混酸中按質(zhì)量分數(shù)計硝酸 20 55%、水分10 18%，余量為硫酸；2)離心驅(qū)酸后得酸性木漿硝化棉；3)酸性木漿硝化棉煮洗；加水調(diào)整起始的酸度為0.5 10g/l，煮洗溫度101 150°C;4)脫水；5)驅(qū)水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的木漿硝化棉生產(chǎn)方法，其特征在于步驟1)硝化溫度 25-60°C，反應(yīng) 20 90min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的木漿硝化棉生產(chǎn)方法，其特征在于步驟1)硝化時混酸的用量為每公斤木材0. 01 0. 05m3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的木漿硝化棉生產(chǎn)方法，其特征在于步驟幻煮洗后用冷水洗滌，洗滌時間大于30分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的木漿硝化棉生產(chǎn)方法，其特征在于步驟4)脫水時，控制脫水后產(chǎn)品的含水量30 35%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的木漿硝化棉生產(chǎn)方法，其特征在于步驟幻驅(qū)水過程加酒精控制木漿硝化棉潤濕劑含量觀 35%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的木漿硝化棉生產(chǎn)方法，其特征在于步驟幻驅(qū)水時酒精用量為0. 9 1. 8升/公斤木漿硝化棉，驅(qū)水時間3 15分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 6任一項所述的木漿硝化棉生產(chǎn)方法，其特征在于步驟1)硝化時采取連續(xù)硝化，木材投料量為10 30公斤/分鐘，混酸流量為0. 02 0. 04m3/h。
全文摘要
本發(fā)明屬于硝化棉生產(chǎn)方法技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及木漿硝化棉生產(chǎn)方法。本發(fā)明方法以木漿粕為原材料，生產(chǎn)的能耗低，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品的色度低。本發(fā)明木漿硝化棉包括以下步驟木材硝化硝化時所用混酸為硝酸、硫酸和水的混合物，混酸中按質(zhì)量分數(shù)計硝酸20～55％、水分10～18％，余量為硫酸；離心驅(qū)酸后得酸性木漿硝化棉；酸性木漿硝化棉煮洗；加水調(diào)整起始的酸度為0.5～10g/l，煮洗溫度101～150℃；脫水；驅(qū)水。本發(fā)明降低精制棉生產(chǎn)過程廢水排放量，減少環(huán)境污染，可達到節(jié)能減排的目的。
文檔編號C08B5/02GK102321183SQ20111022345
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月5日
發(fā)明者危濤, 周邦友, 張仁旭, 張永長, 王維智, 程從勇, 薛剛, 趙利斌, 郭朝鋼, 陳紹文 申請人:四川北方硝化棉股份有限公司