一种提高纤维素泡沫材料力学均匀性的清洗工艺的制作方法

文档序号:11499266阅读:218来源:国知局

本发明涉及一种纤维素泡沫材料的清洗工艺,特别是一种提高纤维素泡沫材料力学均匀性的清洗工艺,属于纤维素泡沫材料技术领域。



背景技术:

纤维素泡沫材料具有生物可降解性、吸油性、强吸水性和吸水膨胀性,因而可用于民用清洁、工业清洁和水上工程。随着人们的环保意识不断地增强,纤维素泡沫材料的市场需要求将不断地增大。目前,纤维素泡沫材料生产工艺是粘胶液混合增强纤维和芒硝,再经过注模、加热固化、脱模清洗四大工艺步骤。在纤维素泡沫材料生产过程中约35%硫酸钠以固体形式存在于加热固化成型后期,若直接挤压脱液会导致产品的力学均匀性程度低,体现在挤压方向的平行面和垂直面的拉伸强度存在较大差值,给下游加工和应用开发带来局限性;纤维素泡沫材料的产品体积越大,硫酸钠溶解和脱液越困难;另外,工业生产中需要干净水进行溶解硫酸钠,导致水消耗量增大和不利于硫酸钠回收。

国内外的该领域有关于纤维素泡沫材料的拉伸强度的技术专利或研究报道,例如us2495237和us2914493,但是未公开关于纤维素泡沫材料产品的力学均匀性程度低问题及其解决方法。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的纤维素泡沫材料产品的力学均匀性程度低问题,本发明提供一种提高纤维素泡沫材料力学均匀性的清洗工艺,以实现以下发明目的:

1、采用本发明纤维素泡沫材料的清洗工艺,生产制备的的纤维泡沫材料在保持低灰分的同时,力学均匀性程度高;

2、采用本发明纤维素泡沫材料的清洗工艺,大量降低水的用量,有利于硫酸钠回收;

3、采用本发明纤维素泡沫材料的清洗工艺,在确保力学均匀性前提下,更适用于纤维素泡沫材料产业化。

为达到上述发明目的,本发明采取的技术方案如下:

一种提高纤维素泡沫材料力学均匀性的清洗工艺,所述清洗工艺,包括静置脱液、第一次溶剂喷淋或浸渍、第一次挤压脱液、第二次溶剂喷淋或浸渍、后处理。

以下是对上述技术方案的进一步改进:

所述静置脱液,环境温度为20-90℃;脱液时间为3.0-6.0h/m。

优选为:环境温度为35-45℃;脱液时间为3.8-4.2h/m。

脱液时间是按照纤维素泡沫材料的放置垂直高度计算的,优选该垂直高度值为方体的最小棱长。

所述第一次溶剂喷淋或浸渍,溶剂为碱性液体;所述碱性液体包括8.34-17.90%硫酸钠,0.004-4.040%氢氧化钠;优选为11.03-15.64%硫酸钠,0.040-0.400%氢氧化钠。

所述第一次溶剂喷淋,喷淋温度为20-45℃,优选为33-38℃;喷淋时间为0.5-2.0h,优选为0.5-1.5h。

所述第一次溶剂浸渍,温度为20-45℃,优选为33-38℃;浸渍时间为0.5-2.0h,优选为0.5-1.5h;浸渍的浸渍液位高度为纤维素泡沫材料放置后自然高度的0.80-1.10倍,优选为0.95-1.05倍。

所述第一次溶剂喷淋或浸渍,达到完全溶解硫酸钠。

所述第一次挤压脱液,挤压高度差为纤维素泡沫材料放置后自然高度的60-80%,优选65-75%。

纤维素泡沫材料成型脱模后不受力时放在平面上的高度,称为自然高度,挤压高度差是受力时最低高度与自然高度的差值;

所述第二次溶剂喷淋或浸渍,溶剂为低盐水或水;所述低盐水,硫酸钠含量为0-2.34%,优选为硫酸钠含量为0-1.17%;

所述第二次溶剂喷淋,喷淋温度为22-47℃,优选为35-40℃;喷淋时间为0.5-2.0h;优选为0.5-1.5h。

所述第二次溶剂浸渍,温度为22-47℃,优选为35-40℃;浸渍时间为0.5-2.0h,优选为0.5-1.5h;浸渍的浸渍液位高度为纤维素泡沫材料放置后自然高度的0.80-1.10倍,优选为0.95-1.05倍。

所述后处理,重复挤压脱液、第二次溶剂喷淋或浸渍,重复次数为0-1次,再进行挤压脱液;所述挤压脱液,挤压高度差为80%。

所述后处理,进行第二次挤压脱液,挤压高度差为80%。或者进行第二次挤压脱液,挤压高度差为80%,第三次溶剂喷淋或浸渍,再进行第三次挤压脱液,挤压高度差为80%;所述第三次溶剂喷淋或浸渍,具体操作同第二次溶剂喷淋或浸渍。

本发明单位体积的纤维素纤维泡沫材料,灰分质量为1.6-4.6kg/m³,挤压方向的平行面拉伸强度为0.181-0.198mpa,垂直面的拉伸强度为0.204-0.210mpa,挤压方向的平行面和垂直面的拉伸强度的差值为0.007-0.024mpa;

上述优选的清洗工艺,清洗后的纤维素纤维泡沫材料,灰分质量为1.6-2.2kg/m³;挤压方向的平行面拉伸强度为0.193-0.198mpa,垂直面的拉伸强度为0.204-0.205mpa;挤压方向的平行面和垂直面的拉伸强度的差值为0.007-0.011mpa。

采用了上述技术方案,本发明达到的有益效果如下:

1、采用本发明清洗纤维素纤维泡沫材料的清洗工艺,生产制备的的纤维泡沫材料力学均匀性程度高;

单位体积的纤维素纤维泡沫材料,灰分质量为1.6-4.6kg/m³,挤压方向的平行面拉伸强度为0.181-0.198mpa,垂直面的拉伸强度为0.204-0.210mpa,挤压方向的平行面和垂直面的拉伸强度的差值为0.007-0.024mpa;

现有技术清洗后的清洗纤维素纤维泡沫材料,单位体积的灰分质量为7.5-10.6kg/m³,挤压方向的平行面拉伸强度为0.096-0.102mpa,垂直面的拉伸强度为0.198-0.209mpa;挤压方向的平行面拉伸强度和垂直面的拉伸强度的差值为0.102-0.107mpa。

2、采用本发明对纤维素泡沫材料进行清洗工艺,可使纤维素泡沫材料的下游切割具有易控性。

3、采用本发明对纤维素泡沫材料进行清洗工艺,扩大纤维素泡沫材料的应用市场空间。

4、采用本发明对纤维素泡沫材料进行清洗工艺,在确保力学均匀性前提下,更适用于大体积纤维素泡沫材料产业化。

具体实施方式

实施例1一种提高纤维素泡沫材料力学均匀性的清洗工艺

包括以下步骤:

步骤1、静置脱液

纤维素泡沫材料成型脱模后测量长宽高尺寸分别为1020mm、1020mm、423mm,放置于带孔平台上进行静置脱液,放置垂直高度为423mm,环境温度为40℃,静置时间为1.7h;

纤维素泡沫材料成型脱模后的形状,是方体。

步骤2、第一次溶剂喷淋

放置于水槽中,喷淋碱性液体,水温为37℃,喷淋时间为1h;

所述碱性液体,含有16.67%硫酸钠,4.040%氢氧化钠。

步骤3、第一次挤压脱液

放置于带孔平台上进行挤压脱液,挤压高度差为自然高度的70%,泄压。

步骤4、第二次溶剂喷淋

放置于水槽中,喷淋低盐水,水温为35℃,喷淋时间为1h;

所述低盐水,含有2.34%硫酸钠。

步骤5、第二次挤压脱液

放置于带孔平台上进行挤压脱液,挤压高度差为80%,泄压。

步骤6、第三次溶剂喷淋

放置于水槽中,喷淋低盐水,水温为35℃,喷淋时间为1h;

所述低盐水,含有2.34%硫酸钠。

步骤7、第三次挤压脱液

放置于带孔平台上进行挤压脱液,挤压高度差为80%,泄压即可。

取样测试单位体积的灰分质量为3.2kg/m³,挤压方向的平行面拉伸强度为0.181mpa,垂直面的拉伸强度为0.205mpa,差值为0.024mpa。

实施例2一种提高纤维素泡沫材料力学均匀性的清洗工艺

包括以下步骤:

步骤1、静置脱液

纤维素泡沫材料的成型脱模后测量长宽高尺寸分别为1020mm,1020mm、1018mm,放置于带孔平台上进行静置脱液,放置垂直高度为1020mm,环境温度为35℃,静置时间为4h;

纤维素泡沫材料成型脱模后的形状,是方体。

步骤2、第一次溶剂浸渍

放置于水槽中,注入碱性液体,水温为37℃,浸渍液位高度为自然高度的0.95倍,浸渍时间为1.5h;

所述碱性液体,含有8.34%硫酸钠,0.220%氢氧化钠。

步骤3、第一次挤压脱液

放置于带孔平台上进行挤压脱液,挤压高度差为自然高度为75%,泄压。

步骤4、第二次溶剂浸渍

放置于水槽中,注入低盐水,水温为35℃,浸渍液位高度为自然高度的0.95倍,浸渍时间为1.5h;

所述低盐水,含有2.30%硫酸钠。

步骤5、第二次挤压脱液

将二次低盐水浸渍的纤维素泡沫材料放置于带孔平台上进行挤压脱液,挤压高度差为自然高度为80%,泄压即可。

取样测试单位体积的灰分质量为4.6kg/m³,挤压方向的平行面拉伸强度为0.187mpa,垂直面的拉伸强度为0.210mpa,差值为0.023mpa。

实施例3一种提高纤维素泡沫材料力学均匀性的清洗工艺

包括以下步骤:

步骤1、静置脱液

纤维素泡沫材料的成型脱模后测量长宽高尺寸分别为2020mm,2020mm、421mm,放置于带孔平台上进行静置脱液,放置垂直高度为421mm,环境温度为40℃,静置时间为1.2h;

纤维素泡沫材料成型脱模后的形状,是方体。

步骤2、第一次溶剂浸渍

放置于水槽中,注入碱性液体,水温为37℃,喷淋或浸渍液位高度为自然高度的1.05倍,浸渍时间为0.5h;

所述碱性液体,含有12.51%硫酸钠,0.220%氢氧化钠。

步骤3、第一次挤压脱液

放置于带孔平台上进行挤压脱液,挤压高度差为自然高度为65%,泄压。

步骤4、第二次溶剂喷淋

放置于水槽中,喷淋低盐水,水温为35℃,喷淋或浸渍时间为0.5h;

所述低盐水,含有0.09%硫酸钠。

步骤5、第二次挤压脱液

放置于带孔平台上进行挤压脱液,挤压高度差为自然高度为80%,泄压即可。

取样测试单位体积的灰分质量为2.2kg/m³,挤压方向的平行面拉伸强度为0.193mpa,垂直面的拉伸强度为0.204mpa,差值为0.011mpa。

实施例4一种提高纤维素泡沫材料力学均匀性的清洗工艺

包括以下步骤:

步骤1、静置脱液

纤维素泡沫材料成型脱模后测量长宽高尺寸分别为1020mm、1020mm、423mm,放置于带孔平台上进行静置脱液,放置垂直高度为423mm,环境温度为40℃,静置时间为1.7h。

步骤2、第一次溶剂喷淋

放置于水槽中,喷淋碱性液体,水温为37℃,喷淋时间为1h;

所述碱性液体,含有12.51%硫酸钠,0.22%氢氧化钠。

步骤3、第一次挤压脱液

放置于带孔平台上进行挤压脱液,挤压高度差为自然高度的70%,泄压。

步骤4、第二次溶剂喷淋

放置于水槽中,喷淋低盐水,水温为35℃,喷淋时间为1h;

所述低盐水,含有0.09%硫酸钠。

步骤5、第二次挤压脱液

放置于带孔平台上进行挤压脱液,挤压高度差为80%,泄压。

步骤6、第三次溶剂喷淋

放置于水槽中,喷淋低盐水,水温为35℃,喷淋时间为1h;

所述低盐水,含有0.09%硫酸钠。

步骤7、第三次挤压脱液

放置于带孔平台上进行挤压脱液,挤压高度差为80%,泄压即可。

取样测试单位体积的灰分质量为1.6kg/m³,挤压方向的平行面拉伸强度为0.198mpa,垂直面的拉伸强度为0.205mpa,差值为0.007mpa

上述实施例1-4,所述第一次挤压和第二次挤压,纤维素泡沫材料的放置方式和静置脱液步骤相同。

实施例5一种纤维素泡沫材料的清洗工艺(对比例)

包括以下步骤:

步骤1、

纤维素泡沫材料的成型脱模后测量长宽高尺寸分别为2020mm,2020mm、421mm,放置于带孔平台上进行挤压脱液,挤压高度差为自然高度为25%。

步骤2、

放置于水槽中,注入碱性液体,水温为37℃,浸渍液位高度为自然高度的1.05倍,浸渍时间为1h;

所述碱性液体,含有16.67%硫酸钠,0.004%氢氧化钠。

步骤3、

放置于带孔平台上进行挤压脱液,挤压高度差为自然高度为50%,泄压。

步骤4、

放置于水槽中,喷淋低盐水,水温为35℃,喷淋时间为1h;所述低盐水,含有3.98%硫酸钠。

步骤5、

放置于带孔平台上进行挤压脱液,挤压高度差为自然高度为80%。

取样测试单位体积的灰分质量为10.6kg/m³,挤压方向的平行面拉伸强度为0.102mpa,垂直面的拉伸强度为0.209mpa,差值为0.107mpa。

实施例5作为对比例,和本发明技术方案的区别在于:不经过静置脱液,直接进行挤压脱液,步骤3的挤压高度差小于本发明,步骤4中低盐水中硫酸钠的含量大于本发明。

实施例6一种纤维素泡沫材料的清洗工艺(对比例)

包括以下步骤:

步骤1、

纤维素泡沫材料的成型脱模后测量长宽高尺寸分别为2020mm,2020mm、421mm,放置于带孔平台上进行挤压脱液,挤压高度差为自然高度为65%。

\步骤2、

放置于水槽中,喷淋碱性液体,水温为37℃,浸渍时间为1h,浸渍液位高度为自然高度的1.05倍,

所述碱性液体,含有8.34%硫酸钠,0.404%氢氧化钠。

步骤3、

放置于带孔平台上进行挤压脱液,挤压高度差为自然高度为70%,泄压。

步骤4、

放置于水槽中,注入低盐水,水温为35℃,浸渍液位高度为自然高度的1.05倍,浸渍时间为1h;

所述低盐水,含有0.03%硫酸钠。

步骤5、

放置于带孔平台上进行挤压脱液,挤压高度差为自然高度为80%,泄压即可。

取样测试单位体积的灰分质量为7.6kg/m³,挤压方向的平行面拉伸强度为0.096mpa,垂直面的拉伸强度为0.198mpa,差值为0.102mpa。

实施例6作为对比例,本发明技术方案的区别在于:不经过静置脱液,直接进行挤压脱液。

除非特殊说明,本发明所述比例,均为质量比例,所述百分含量,均为质量百分含量。

最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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