专利名称：棉杆浆粕及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种纺织领域中的化学纤维技术，尤其是涉及一种采用棉杆为 原料制备棉杆浆粕的方法以及采用该方法制备的棉杆浆粕。
背景技术：
随着人们生活水平面的日益发展，人们对纺织纤维的需求量越来越大，而 其中粘胶纤维就占有相当大的比例。当前人们用来生产粘胶纤维的原料主要是 釆用阔叶木、针叶木或是棉短绒，但是由于随着近年来粘胶纤维工业和造纸工 业的迅速发展，对阔叶木、针叶木等木材和棉短绒需求量大大增加，导致了粘 胶纤维用主要原料空前紧张。而棉花是当前的一种重要的经济作物，其种植面 积较大，目前人们对棉花的利用还仅仅限于其种子纤维上，而作为棉花植物的 大部分棉杆，人们却只是将其作为无用物品而用作燃柴或是废弃。而棉杆中却
含有丰富的纤维素，其中，棉杆韧皮纤维的平均长度可达1. 8 2. 2 nnn，平均 直径为18 22um，而其木质纤维的平均长度0. 6 0. 85 mm，平均直径为14 18rnn，虽然棉杆中含有丰富的纤维素，但是目前却没有采用棉杆为原料来生产 粘胶纤维的成熟方法和工艺，因此，将棉杆开发成为一种新的粘胶纤维原料成 为人们急需解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供了一种采用棉杆制备粘胶纤维的方法， 通过本发明中的方法能够以棉杆浆为原料方便的生产具有优良性能的高质量 粘胶纤维，解决了当前粘胶纤维原料短缺的问题。
本发明的棉杆浆粕，具有优良的性能，该浆粕甲纤含量>90%，灰分《0.2 %，铁分《50mg/kg，粘度10.5士1.0mPa's，白度》70%，吸碱值>500%， 反应性能《250s，小尘埃《300mm7kg，大尘埃《1.5个/m2。
本发明的还提供了一种采用棉杆制备棉杆浆粕的方法，为采用棉杆为原料 制成棉杆浆粕，包括步骤备料、蒸煮、喷放、洗涤、筛选、碱精制、漂白、浓 縮和抄造、烘干等步骤；备料时，将棉杆原料进行清选后切断、压溃、经过生 物酶预处理后风干作为蒸煮原料，当然也可以采用予碱渍等方式进行处理。为 了确保棉杆浆白度质量，本制备方法在进行碱精制前需要先对棉杆浆进行氧脱 木素处理，可在氧脱塔中进行，处理时控制氧气压力为0.5 0.8Mpa，并可根 据生产的需要，适当调整并控制氧脱木素处理的工艺条件，如控制用碱量2 6%，温度85 115匸，反应时间60 100分钟，以及采用添加助剂的用量，如 MgS04的用量等。本发明中的蒸煮釆用一次式碱法蒸煮，用碱率采用以NaOH计 相对绝干棉杆重量的20 40%，蒸煮液硫化度5 30%，蒸煮助剂十二烷基磺 酸钠相对绝干棉杆重量的0. 01 3%，蒽醌相对绝干棉杆重量的0. 01 5%， 液比l: 2 4.5的情况下进行蒸煮，如可以在立式蒸煮锅中或蒸球进行蒸煮； 在蒸煮时可以釆用分段蒸煮的方法，如将放有棉杆原料和配好蒸煮液的蒸球先 冷转10 20分钟后再向蒸球中通入蒸气进行升温蒸煮，蒸煮最高温度165 180°C，升温时间40 80分钟，保温时间150 210分钟。之后，将蒸煮后的 棉杆浆喷放并进行洗涤、筛选，以除去泥沙、铁质等杂物，并且可以通过浓缩 机进行浓缩以符合工艺要求，例如具体技术条件可为筛选浆浓0.5 0.7%， 筛选压力0. 30 0. 33Mpa，在压力筛中进行，压力筛出浆浓3 4%，当然，本 领域内的技术人员可以根据生产的需要对其进行适当的调整，以利于生产的进 行。而在对棉杆浆进行了氧脱木素处理后，再对棉杆浆进行碱精制和二段过氧 化氢漂白，以确保浆的白度，可在碱精制塔、过氧化氢漂白塔中进行，在进行 碱精制时要求碱浓17. 5%，温度97 99'C;漂白采用二段过氧化氢漂白，漂白 工艺为一段过氧化氢质量浓度8 12%，温度50 7(TC， 二段过氧化氢质量浓 度4 6%，温度50 7(TC，在生产中可以控制漂白时的浆浓、PH值、时间以 及助剂如MgS04的用量等，如可以控制一、二段漂白时浆浓为8 18%， PH值
为9-11， MgS04质量浓度5 12W，而一段漂白时间40 100分钟，二段漂白时 间40 6分钟等，当然也可以根据实际生产进行适当调整。漂白完毕，按照当 前常规的生产方式进行洗料，并将洗后的棉杆桨经浓縮机处理至浆浓为3.0 6.0%，然后送浆板机进行抄造，并烘干后得到用于生产粘胶纤维的棉杆浆粕。
本发明中，各工序中所用化工料均为当前棉浆粕生产中所用之料，均可从 市场中得到；而在各工序中用到的设备，均采用当前棉浆粕生产中所用的常规 设备，并无特别之处。
本发明方法制备棉杆浆粕，通过对棉杆原料进行预处理，并采用一次式碱 法蒸煮，对蒸煮条件、漂白条件进行改进，可以得到一种纤维素含量高，戊糖、 灰份等杂质含量较低的棉杆浆粕，其甲纤、灰铁、粘度、反应性能等质量指标 均达到正常的水平，实现了人们利用棉杆生产浆粕的目的，缓解了粘胶纤维原 材料短缺的问题。
具体实施例方式
实施例一
备料将棉杆原料进行清选后切断、压溃、经过生物酶预处理后并风干； 蒸煮用碱率以NaOH计相对绝干棉杆重量的20X，硫化度5%，蒸煮助 剂十二烷基磺酸钠用量相对绝干棉杆重量的0. 8%，蒽醌用量相对绝干棉杆重 量的0.05%，液比1: 2.5，将棉杆原料和配好蒸煮液放入蒸球中先冷转10分 钟，之后升温60分钟，压力0. 75 0. 78Mpa，温度180°C，保温时间180分钟。 蒸煮浆聚合度550,甲纤93.8%，之后将浆喷放、洗涤并进行筛选；
氧脱木素氧气压力为0.5Mpa，进行氧脱木素处理后进行碱精制处理； 漂白 一段过氧化氢质量浓度8%，温度70°C， 二段过氧化氢质量浓度4%， 温度7CTC;
浓缩将棉杆浆经浓縮机处理至浆浓为3.0%,然后送浆板机进行抄造并烘干。
采用本实施例得到成品质量甲纤91%，灰分0.18%，铁分45mg/kg， 粘度10. 0mPas，白度72%，吸碱值551%，反应性能56s，小尘埃221腿Vkg， 大尘埃1.2个/m2，等级一等品。
实施例二
步骤同实施例一，只是工艺条件为-
蒸煮用碱率以Na0H计相对绝干棉杆重量的40X，硫化度25%，蒸煮助 剂十二烷基磺酸钠用量相对绝干棉杆重量的3%，蒽醌用量相对绝干棉杆重量 的4.5%，液比1: 4.5，将棉杆原料和配好蒸煮液放入蒸球中先冷转10分钟， 升温时间40分钟，压力O. 7 0.75Mpa，温度165。C，保温时间160分钟。蒸 煮浆聚合度510，甲纤92.3%;
氧脱木素氧气压力为O. 7Mpa;
漂白 一段过氧化氢质量浓度10%，温度6(TC， 二段过氧化氢质量浓度 5%，温度60。C;
浓缩将棉杆浆经浓缩机处理至浆浓为3.0%，然后送浆板机进行抄造并烘干。
采用本实施例得到成品质量成品质量甲纤90.5%，灰分0.11%，
铁分35mg/kg，粘度10. lmPas，白度76%，吸碱值554%，反应性能 lls，小尘埃171mm7kg，大尘埃0.8个/m2，等级一等品。 实施例三
步骤同实施例一，只是工艺条件为
蒸煮用碱率以NaOH计相对绝干棉杆重量的30X，硫化度15%，蒸煮助 剂十二烷基磺酸钠用量相对绝干棉杆重量的2%，蒽醌用量相对绝干棉杆重量 的1%，液比1: 4，将棉杆原料和配好蒸煮液放入蒸球中先冷转10分钟，升 温时间80分钟，压力0. 72 0. 75Mpa，温度170°C，保温时间190分钟。蒸煮 浆聚合度530，甲纤92.5%;
氧脱木素氧气压力为0.6Mpa。
漂白 一段过氧化氢质量浓度9%，温度65'C， 二段过氧化氢质量浓度5%， 温度65。C。
浓縮棉杆浆经浓縮机处理至浆浓为3.0%，然后送浆板机进行抄造。 成品质量甲纤91. 1%，灰分0. 15%，铁分36mg/kg，粘度10. 2mPas，
白度73%，吸碱值598%，反应性能93s，小尘埃201mm7kg，大尘埃:
1.1个/m2，等级一等品。 实施例四
步骤同实施例一，只是工艺条件为
蒸煮用碱率以NaOH计相对绝干棉杆重量的的20X，硫化度10%，蒸煮 助剂十二烷基磺酸钠用量相对绝干棉杆重量的1%，蒽醌用量相对绝干棉杆重 量的1.5%，液比1: 3，将棉杆原料和配好蒸煮液放入蒸球中先冷转10分钟， 升温时间70分钟，压力0. 75 0. 78Mpa，温度178。C，保温时间200分钟。蒸 煮浆聚合度540，甲纤93.2%;
氧脱木素氧气压力为0.6Mpa。
漂白 一段过氧化氢浓度12%，温度5(TC， 二段过氧化氢6%，温度50'C; 浓縮棉杆浆经浓縮机处理至浆浓为3.0%，然后送桨板机进行抄造。 成品质量甲纤91.4%,灰分0. 14%，铁分42mg/kg，粘度11. OmPas，
白度74%，吸碱值513%，反应性能42s，小尘埃163mm7kg，大尘埃
0.9个/m2，等级一等品。
权利要求
1、一种棉杆浆粕，其特征在于该浆粕甲纤含量≥90％，灰分≤0.2％，铁分≤50mg/kg，粘度10.5±1.0mPa·s，白度≥70％，吸碱值≥500％，反应性能≤250s，小尘埃≤300mm2/kg，大尘埃≤1.5个/m2。
2、 如权利要求1所述棉杆浆粕的制备方法，采用棉杆为原料，包括步 骤备料、蒸煮、筛选、碱精制、漂白、浓縮和抄造，其特征在于在进行碱精 制前需要先对棉杆浆进行氧脱木素处理，处理时控制氧气压力为0.5 0. 8Mpa。
3、 根据权利要求2所述棉杆浆粕的制备方法，其特征在于其中蒸煮为一次式碱法蒸煮，用碱量以NaOH计相对绝干棉杆重量的20 40。^，蒸煮液硫 化度5 30%，蒸煮助剂十二烷基磺酸钠相对绝干棉杆重量的0.01 3%，蒽 醌相对绝干棉杆重量的0.01 5%，液比l: 2 4.5的情况下进行蒸煮，蒸煮 最高温度165 180。C，升温时间40 80分钟，保温时间150 210分钟。
4、 根据权利要求2所述棉杆浆粕的制备方法，其特征在于所述备料时， 棉杆原料需经过切断、压溃、生物酶预处理，风干后作为蒸煮原料。
5、 根据权利要求2所述棉杆浆粕的制备方法，其特征在于所述漂白采用二段过氧化氢漂白，漂白工艺为一段过氧化氢浓度8 12%，温度50 7(TC， 二段过氧化氢浓度4 6%，温度50 7(TC 。
全文摘要
本发明公开了一种棉杆浆粕的制备方法以及采用该方法制备的棉杆浆粕，制备方法包括步骤备料、蒸煮、筛选、氧脱木素、碱精制、二段过氧化氢漂白、浓缩、抄造等。使用本发明中的制备方法利用棉杆生产棉杆浆粕，工艺简单，物料消耗低。质量指标符合常规化纤用浆粕质量标准。
文档编号D01C1/00GK101381896SQ20081015741
公开日2009年3月11日 申请日期2008年10月5日 优先权日2008年10月5日
发明者刘建华, 姜明亮, 东 王, 田素峰, 马君志, 鲁 黄 申请人:山东海龙股份有限公司