專利名稱：植物纖維超聲降聚制造粘膠纖維的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于粘膠纖維制造領(lǐng)域，涉及用植物纖維制造粘膠纖維的方法，和用超聲 降聚在制造纖粘膠纖維中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
纖維素的降聚(降低聚合度)是在粘膠生產(chǎn)中不可缺少的工藝步驟，只有把植物 纖維素的降低到一定程度才能滿足后續(xù)粘膠纖維的生產(chǎn)要求，而在其中降聚的均勻性和降 聚程度是纖維素降聚的關(guān)鍵。制備粘膠的纖維素的降聚方法有有氧降聚和堿降聚。實際運用中以有氧降聚為 主，而堿降聚溫度要求相對較高、而且對纖維素原有特性損害較大，因此較少使用。200810044654. 9棉短絨氧解制備溶解漿的方法、200810044655. 3氧解連蒸法制 備溶解漿的生產(chǎn)方法、200810044656. 8紙漿氧解制備溶解漿的方法、20081004452. χ 一種 植物纖維的降聚工藝等專利文獻均系有氧降聚。20081004452. χ 一種植物纖維的降聚工藝，采用了以造紙級漿板為原料，通過制 漿、反應(yīng)釜內(nèi)降聚最后生產(chǎn)出能用于粘膠纖維生產(chǎn)的溶解級植物漿粕。獲得的溶解級植物 漿粕可直接用于粘膠纖維生產(chǎn)。該發(fā)明專利申請所公開的技術(shù)方案的實質(zhì)是將不能用于粘 膠纖維生產(chǎn)的造紙級植物纖維漿板，通過在反應(yīng)釜能有氧高溫降聚溶解級漿粕，原料經(jīng)處 理過直接用于常規(guī)粘膠纖維生產(chǎn)工藝獲得粘膠纖維。常規(guī)粘膠纖維生產(chǎn)工藝包括浸漬、壓 榨老成、黃化、過濾、脫泡、紡絲、精煉、烘干。上述現(xiàn)有技術(shù)雖然有效利用了造紙級植物漿板價格低廉的優(yōu)勢來生產(chǎn)粘膠纖維 生產(chǎn)用的溶解級漿粕，但也使粘膠纖維生產(chǎn)一段式生產(chǎn)變?yōu)閮啥问缴a(chǎn)，先把把漿板浸漬 獲得漿粥再降聚壓榨獲得堿纖，再進行纖維生產(chǎn)，20081004452. χ工藝仍然屬于漿粕變性工 藝，先將如造紙級植物纖維漿板進行浸漬，然后在反應(yīng)釜內(nèi)進行高壓有氧降聚，降聚后壓榨 獲得堿纖，然后才用堿纖生產(chǎn)粘膠纖維，雖然能使?jié){粕的變性與粘膠纖維生產(chǎn)相銜接，但是 由于其降聚過程在高溫有氧的反應(yīng)釜內(nèi)進行，使其存在著諸多弊端，這些弊端也是有氧降 聚共同的問題，主要包括—、降聚不均勻由于反應(yīng)釜體積大、攪拌死角多，導(dǎo)致攪拌不均；而氧氣的加入 也不能均勻滲入漿粥參加反應(yīng)，最終導(dǎo)致降聚不均；二、反應(yīng)釜占地面積大，且需要壓縮空氣和高溫環(huán)境，使整個粘膠纖維生產(chǎn)工藝過 程變得龐大、耗時、設(shè)備多、占地廠房面積大，不便于生產(chǎn)管理；三、反應(yīng)釜工作需要壓縮空氣和蒸汽，能耗大。四、反應(yīng)釜內(nèi)的反應(yīng)在高溫、有氧、攪拌條件下，工藝控制點多、控制難度大，造成 產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種直接以植物纖維通過超聲降聚管降聚的一種粘膠纖維生產(chǎn)方法，該方法以超聲降聚管代替了傳統(tǒng)的反應(yīng)釜，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)存在的降聚不 均勻、能耗大、設(shè)備多、占地空間大、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的弊端。植物纖維超聲降聚制造粘膠纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟如下A.植物纖維經(jīng)堿浸漬獲得漿粥；B.漿粥在通往壓榨機過程中，在超聲波儀作用下完成降聚；C.降聚后壓榨獲得堿纖；D.用堿纖維生成粘膠纖維。降聚原理是超聲聲波對高分子的降解作用，高分子在超聲波作用下可降解為單 體，這里纖維素(聚糖)在超聲降解達到一定時間和強度下可降解為單糖。所述B工序中的超聲波儀可采用現(xiàn)有技術(shù)的構(gòu)造原理，主要由超生產(chǎn)生機構(gòu)和超 聲發(fā)射機構(gòu)構(gòu)成，現(xiàn)有超聲波儀有各種類型，本發(fā)明不排斥任何一種，關(guān)鍵在于超聲波儀中 超聲發(fā)射機構(gòu)，將其設(shè)置在漿粥管道外部，漿粥在通往壓榨機過程中完成降聚。一種現(xiàn)有的 超聲波儀，超生產(chǎn)生機構(gòu)為超聲發(fā)生器、輸出變壓器、阻抗元件等，超聲發(fā)射機構(gòu)為超聲換 能器、共振薄片。本發(fā)明也可采用其他結(jié)構(gòu)形式，都是現(xiàn)有技術(shù)。所述超聲發(fā)射機構(gòu)(比如之上的換能器及共振薄片)可以是條狀，間隔、對稱地分 布在漿粥管道外部?？梢允翘坠軤?，包覆在漿粥管道外部?？梢允峭郀?，兩片或多片對稱布 置在漿粥管道上。超聲發(fā)射機構(gòu)(超聲換能器和共振薄片)或及其覆蓋的漿粥管道在本發(fā) 明稱為超聲降聚管。采用以上超聲波儀降聚的工作原理是首先輸出變壓器及阻抗元件對超聲換能器 或者超聲發(fā)生器進行阻抗變換，使超聲換能器的阻抗與超聲發(fā)生器的負載相匹配，目的是 使超聲換能器能接受超聲波發(fā)生器所發(fā)出的特征頻率信號和通過輸出變壓器線圈調(diào)整輸 出功率，超聲發(fā)生器把交流電轉(zhuǎn)化為直流電，驅(qū)動內(nèi)部高頻信號發(fā)生器產(chǎn)生一個特定頻率 的震蕩信號，然后把這特定頻率的信號輸入超聲換能器，引起共振薄片機械振動，就能產(chǎn)生 這個特定頻率的超聲波，通過控制電路系統(tǒng)控制輸出頻率，通過輸出電壓變壓器控制輸出 功率，還可以通過控制漿粥流速及通過泵讓漿粥在通過超聲的循環(huán)來控制降聚時間，從而 控制降聚程度。所述B工序超聲波的功率0. 5KW 3. 5KW,超聲波的頻率20 60KHz。所述B工序漿粥流速為10 30m3/小時、管道長度為 20m。所述B工序的漿粥通過超聲降聚管時的溫度為50°C 90°C，超聲降聚管道內(nèi)徑 60cm 90cm，漿粥濃度為1.9% 4. (質(zhì)量百分比)。所述A工序在浸漬桶內(nèi)完成，堿液溫度60°C 90°C、堿濃度在50g/l 120g/l、 漿粥濃度在1. 9% 4. 1%、浸漬時間40min 70min，作用在于形成堿纖維素，并溶出木質(zhì)素等雜質(zhì)。所述C工序采用壓榨機對漿粥進行壓榨，壓榨溫度要求為60°C 80°C，壓榨壓力 300mbar 700mbar，壓榨后的堿纖的甲纖含量沈％ 41 % (質(zhì)量百分比)，堿纖維含量 14% 17% (質(zhì)量百分比)、堿纖粘度9mPa. s 13mPa. s。所述D工序的粘膠纖維生產(chǎn)工序包括壓榨黃化，獲得粘膠，粘膠經(jīng)過過濾、脫泡、 紡絲獲得粘膠纖維，最后精煉。根據(jù)以上內(nèi)容，本發(fā)明另一個需要保護的主題是超聲降聚在制備粘膠纖維中的應(yīng)用。本發(fā)明的有益效果表現(xiàn)在一、由于超聲波穿透性強，再加上以管道形式包裹在漿粥管圓周外部，因此避免了 降聚死角的產(chǎn)生；二、由于采用超聲波降聚，不需蒸汽和氧參與反應(yīng)，杜絕了反應(yīng)不均勻的弊端；三、本發(fā)明采用的超聲波降聚管是包覆在漿粥管到之上，占用空間??；而且由于無 需再配置送氧和蒸汽的設(shè)備，減少了設(shè)備數(shù)量，減少了能耗，且方便了生產(chǎn)管理；四、由于降聚不再需要高溫、有氧、攪拌條件下反應(yīng)，減少了繁瑣的工藝控制點、大 大降低了控制難度，保證了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。五、在粘膠纖維行業(yè)，對漿粥的降聚都是采用蒸煮方式降聚，如背景技術(shù)給出的有 氧降聚和堿降聚，它們都有一個共同點——蒸煮，無論是教科書還是產(chǎn)業(yè)界均是采用相同 理論。本發(fā)明首次把超聲波對聚合物的降聚作用應(yīng)用于粘膠纖維生產(chǎn)當中，豐富了粘膠纖 維降聚的生產(chǎn)當中降聚的方法。本發(fā)明跳出了傳統(tǒng)的纖維素降聚理論，創(chuàng)新的在粘膠生產(chǎn)行業(yè)中對纖維素采用超 聲波降聚，改變了傳統(tǒng)的纖維素降聚方式，是一種新的理論探索和嘗試，并實現(xiàn)了包括以上 幾點在內(nèi)的意想不到的技術(shù)效果。


圖1為本發(fā)明獲得堿纖前的生產(chǎn)流程2為本發(fā)明采用的超聲降聚管結(jié)構(gòu)原理3為本發(fā)明采用的超聲降聚儀結(jié)構(gòu)原理中標記1喂粕機、2浸漬桶、3輔助浸漬桶、4漿粥管道、5壓榨機、6超聲降聚管 (超聲發(fā)射機構(gòu))、7整流器、8高頻信號發(fā)生器(7、8屬于超聲發(fā)生器)、9阻抗元件及輸出 變壓器、10超聲換能器、11共振薄片具體實施方案本專利公開了將竹纖維直接應(yīng)用于粘膠纖維，主要包括堿浸漬、輔助浸漬、超聲降 聚管降聚、壓榨等工序。步驟包括植物纖維經(jīng)堿浸漬獲得漿粥；漿粥在通往壓榨機過程中，在超聲降聚管作用下完成降聚；降聚后壓榨獲得堿纖；用堿纖維生成粘膠纖維。實施例如下實施例1 (竹纖維一)具體工藝步驟如下一、將平均聚合度為1000左右的竹纖維放在喂粕機上，設(shè)定一定的投料速度 (25kg/min)，再加入濃度85g/l，溫度為60°C 90°C的堿液，堿液流量為10m3/h 20m3，然 后通過攪拌作用，把漿粕打碎與堿液充分混合，配制成固態(tài)和液態(tài)的混合物，稱之為漿粥， 工藝上稱這工序為浸漬。
作用使竹纖維原料變成固體和液體混合物，同時溶出β -纖維素，提高α -纖維 含量，生產(chǎn)堿纖維素。控制參數(shù)堿液溫度75士 15°C堿液濃度85g/l漿粥濃度3· 5士2% (質(zhì)量百分比) 浸漬時間30士20min二、通過泵把輔助浸漬桶的漿粥打往壓榨機進行壓榨，同時在超聲作用下完成降聚ο作用繼續(xù)溶出堿纖維素和溶出半纖維素、木質(zhì)素等雜質(zhì)，同時完成降聚工序，提 高堿纖維素的反應(yīng)性能?？刂茀?shù)數(shù)漿粥流速10m3/h 超聲功率2. 5KW管道長度為10m 超聲頻率20KHz三、將降聚后的漿粥用壓榨機進行壓榨，壓榨出的物質(zhì)分為兩部分，一部分夾雜著 少部分堿液，另一部分是壓出了多余水分的固體和液體的混合物，工藝上稱為堿纖。通過 壓榨機出口的預(yù)粉碎和細粉碎，然后進入黃化系統(tǒng)進行黃化，然后脫泡、紡絲等獲得粘膠纖 維，最后精煉。作用分離堿纖維素和堿液?？刂茀?shù)壓榨溫度60士3°C壓榨壓力500士50mbar堿纖甲纖含量30士堿纖堿含量16士堿纖粘度9 士 ImP. s四、符合要求的堿纖進入粘膠纖維生產(chǎn)系統(tǒng)。粘膠纖維包括短絲和長絲，粘膠纖維 的生產(chǎn)工序可采用常規(guī)工藝，如浸漬、壓榨、老成、黃化，獲得粘膠，粘膠經(jīng)過過濾、脫泡、紡 絲獲得粘膠纖維，最后精煉。實施例2 (竹纖維二)具體工藝步驟如下一、將平均聚合度為800左右的竹纖維放在喂粕機上，設(shè)定一定的投料速度 (25kg/min)，再加入濃度80g/l，溫度為60°C 90°C的堿液，堿液流量為10m3/h 20m3， 在加入堿液的同時加入助劑甲基異丙酮(MIBK)-乙醇合溶劑，其中MIBK 乙醇= 50 50(體積比，下同)，其目的是加速竹纖維中木質(zhì)素和雜質(zhì)的溶出。然后通過攪拌作用， 把漿粕打碎與堿液充分混合，配制成固態(tài)和液態(tài)的混合物，稱之為漿粥，工藝上稱這工序為 浸漬。作用使竹纖維原料變成固體和液體混合物，同時溶出β -纖維素，提高α -纖維 含量，生產(chǎn)堿纖維素?？刂茀?shù)堿液溫度75士 15°C堿液濃度80g/l漿粥濃度3· 5士2% (質(zhì)量百分比)浸漬時間30士20min二、通過泵把輔助浸漬桶的漿粥打往壓榨機進行壓榨，同時在超聲作用下完成降聚ο作用繼續(xù)溶出堿纖維素和溶出半纖維素、木質(zhì)素等雜質(zhì)，同時完成降聚工序，提 高堿纖維素的反應(yīng)性能?？刂茀?shù)漿粥流速30m3/h 超聲功率1. 2KW管道長度為8m超聲頻率60KHz
三、將降聚后的漿粥用壓榨機進行壓榨，壓榨出的物質(zhì)分為兩部分，一部分夾雜著 少部分堿液，另一部分是壓出了多余水分的固體和液體的混合物，工藝上稱為堿纖。通過 壓榨機出口的預(yù)粉碎和細粉碎，然后進入黃化系統(tǒng)進行黃化，然后脫泡、紡絲等獲得粘膠纖 維，最后精煉。作用分離堿纖維素和堿液。控制參數(shù)壓榨溫度60士3°C壓榨壓力500士50mbar堿纖甲纖含量 士堿纖堿含量17士堿纖粘度8. 5 士 ImP. s四、符合要求的堿纖進入粘膠纖維生產(chǎn)系統(tǒng)。粘膠纖維包括短絲和長絲，粘膠纖維 的生產(chǎn)工序可采用常規(guī)工藝，如浸漬、壓榨、老成、黃化，獲得粘膠，粘膠經(jīng)過過濾、脫泡、紡 絲獲得粘膠纖維，最后精煉。實施例3 (竹纖纖維三)具體工藝步驟如下—、將平均聚合度為1200左右的竹纖維放在喂粕機上，設(shè)定一定的投料速度 (25kg/min)，再加入濃度100g/l，溫度為60°C 90°C的堿液，堿液流量為10m3/h 20m3，在 加入堿液的同時加入助劑甲基異丙酮(MIBK)-乙醇合溶劑，其中MIBK 乙醇=80 50, 其目的是加速竹纖維中木質(zhì)素和雜質(zhì)的溶出。然后通過攪拌作用，把漿粕打碎與堿液充分 混合，配制成固態(tài)和液態(tài)的混合物，稱之為漿粥，工藝上稱這工序為浸漬。作用使竹纖維原料變成固體和液體混合物，同時溶出β -纖維素，提高α -纖維 含量，生產(chǎn)堿纖維素?？刂茀?shù)堿液溫度75士 15°C堿液濃度100g/l漿粥濃度3· 5士2% (質(zhì)量百分比) 浸漬時間30士20min二、通過泵把輔助浸漬桶的漿粥打往壓榨機進行壓榨，同時在超聲作用下完成降聚ο作用繼續(xù)溶出堿纖維素和溶出半纖維素、木質(zhì)素等雜質(zhì)，同時完成降聚工序，提 高堿纖維素的反應(yīng)性能。控制參數(shù)漿粥流速20m3/h 超聲功率3. 5KW管道長度為8m 超聲頻率40KHz三、將降聚后的漿粥用壓榨機進行壓榨，壓榨出的物質(zhì)分為兩部分，一部分夾雜著 少部分堿液，另一部分是壓出了多余水分的固體和液體的混合物，工藝上稱為堿纖。通過 壓榨機出口的預(yù)粉碎和細粉碎，然后進入黃化系統(tǒng)進行黃化，然后脫泡、紡絲等獲得粘膠纖 維，最后精煉。作用分離堿纖維素和堿液?？刂茀?shù)壓榨溫度60士3°C壓榨壓力500士50mbar堿纖甲纖含量32士堿纖堿含量16士堿纖粘度10 士 ImP. s四、符合要求的堿纖進入粘膠纖維生產(chǎn)系統(tǒng)。粘膠纖維包括短絲和長絲，粘膠纖維 的生產(chǎn)工序可采用常規(guī)工藝，如浸漬、壓榨、老成、黃化，獲得粘膠，粘膠經(jīng)過過濾、脫泡、紡 絲獲得粘膠纖維，最后精煉。
實施例4 (竹纖維四)具體工藝步驟如下一、將平均聚合度為1000左右的竹纖維放在喂粕機上，設(shè)定一定的投料速度 (20kg/min)，再加入濃度95g/l，溫度為60°C 90°C的堿液，堿液流量為10m3/h 20m3，在 加入堿液的同時加入助劑甲基異丙酮(MIBK)-乙醇合溶劑，其中MIBK 乙醇=65 40， 其目的是加速竹纖維中木質(zhì)素和雜質(zhì)的溶出。然后通過攪拌作用，把漿粕打碎與堿液充分 混合，配制成固態(tài)和液態(tài)的混合物，稱之為漿粥，工藝上稱這工序為浸漬。作用使竹纖維原料變成固體和液體混合物，同時溶出β -纖維素，提高α -纖維 含量，生產(chǎn)堿纖維素?？刂茀?shù)堿液溫度75士 15°C堿液濃度95g/l漿粥濃度3· 5士2% (質(zhì)量百分比) 浸漬時間30士20min二、通過泵把輔助浸漬桶的漿粥打往壓榨機進行壓榨，同時在超聲作用下完成降聚ο作用繼續(xù)溶出堿纖維素和溶出半纖維素、木質(zhì)素等雜質(zhì)，同時完成降聚工序，提 高堿纖維素的反應(yīng)性能?？刂茀?shù)漿粥流速15m3/h 超聲功率1. 8KW管道長度為9m 超聲頻率45KHz三、將降聚后的漿粥用壓榨機進行壓榨，壓榨出的物質(zhì)分為兩部分，一部分夾雜著 少部分堿液，另一部分是壓出了多余水分的固體和液體的混合物，工藝上稱為堿纖。通過 壓榨機出口的預(yù)粉碎和細粉碎，然后進入黃化系統(tǒng)進行黃化，然后脫泡、紡絲等獲得粘膠纖 維，最后精煉。作用分離堿纖維素和堿液。控制參數(shù)壓榨溫度60士3°C壓榨壓力500士50mbar堿纖甲纖含量31 士 堿纖堿含量16士堿纖粘度9 士 ImP. s四、符合要求的堿纖進入粘膠纖維生產(chǎn)系統(tǒng)。粘膠纖維包括短絲和長絲，粘膠纖維 的生產(chǎn)工序可采用常規(guī)工藝，如浸漬、壓榨、老成、黃化，獲得粘膠，粘膠經(jīng)過過濾、脫泡、紡 絲獲得粘膠纖維，最后精煉。實施例5 (木纖纖維1)具體工藝步驟如下一、將平均聚合度為900左右的木纖維放在喂粕機上，設(shè)定一定的投料速度 (22. 5kg/min)，再加入濃度90g/l，溫度為60°C 90°C的堿液，堿液流量為10m3/h 20m3， 通過攪拌作用，把漿粕打碎與堿液充分混合，配制成固態(tài)和液態(tài)的混合物，稱之為漿粥，工 藝上稱這工序為浸漬。作用使竹纖維原料變成固體和液體混合物，工藝上稱為浸漬，同時溶出纖維 素，提高α-纖維含量，生產(chǎn)堿纖維素?？刂茀?shù)堿液溫度65± 15°C堿液濃度90g/l漿粥濃度3. 5±2% (質(zhì)量百分比)浸漬時間30±20min二、通過泵把輔助浸漬桶的漿粥打往壓榨機進行壓榨，同時在超聲作用下完成降聚。作用繼續(xù)溶出堿纖維素和溶出半纖維素、木質(zhì)素等雜質(zhì)，同時完成降聚工序，提 高堿纖維素的反應(yīng)性能?？刂茀?shù)漿粥流速10m7h 超聲功率0. 6KW士0. IKff管道長度為10m 超聲頻率20KHz三、將降聚后的漿粥用壓榨機進行壓榨，壓榨出的物質(zhì)分為兩部分，一部分夾雜著 少部分堿液，另一部分是壓出了多余水分的固體和液體的混合物，工藝上稱為堿纖。作用分離堿纖維素和堿液?？刂茀?shù)壓榨溫度60士3°C壓榨壓力500士50mbar堿纖甲纖含量 士 堿纖堿含量16士堿纖粘度9 士 ImP. s四、符合要求的堿纖進入粘膠纖維生產(chǎn)系統(tǒng)。粘膠纖維包括短絲和長絲，粘膠纖維 的生產(chǎn)工序可采用常規(guī)工藝，如浸漬、壓榨、老成、黃化，獲得粘膠，粘膠經(jīng)過過濾、脫泡、紡 絲獲得粘膠纖維，最后精煉。實施例6 (木纖纖維2)具體工藝步驟如下一、將平均聚合度為1100的木纖維放在喂粕機上，設(shè)定一定的投料速度5kg/ min)，再加入濃度110g/l，溫度為60°C 90°C的堿液，堿液流量為10m3/h 20m3，通過攪拌 作用，把漿粕打碎與堿液充分混合，配制成固態(tài)和液態(tài)的混合物，稱之為漿粥，工藝上稱這 工序為浸漬。作用使竹纖維原料變成固體和液體混合物，工藝上稱為浸漬，同時溶出纖維 素，提高α-纖維含量，生產(chǎn)堿纖維素?？刂茀?shù)堿液溫度65士 15°C堿液濃度110g/l漿粥濃度3. 5士2% (質(zhì)量百分比)浸漬時間30士20min二、通過泵把輔助浸漬桶的漿粥打往壓榨機進行壓榨，同時在超聲作用下完成降聚ο作用繼續(xù)溶出堿纖維素和溶出半纖維素、木質(zhì)素等雜質(zhì)，同時完成降聚工序，提 高堿纖維素的反應(yīng)性能。控制參數(shù)漿粥流速30m3/h 超聲功率2. 2KW管道長度為9. 5m 超聲頻率25KHz三、將降聚后的漿粥用壓榨機進行壓榨，壓榨出的物質(zhì)分為兩部分，一部分夾雜著 少部分堿液，另一部分是壓出了多余水分的固體和液體的混合物，工藝上稱為堿纖。作用分離堿纖維素和堿液?？刂茀?shù)壓榨溫度60士3°C壓榨壓力500士50mbar堿纖甲纖含量33士堿纖堿含量16士堿纖粘度9. 5 士 ImP. s四、符合要求的堿纖進入粘膠纖維生產(chǎn)系統(tǒng)。粘膠纖維包括短絲和長絲，粘膠纖維 的生產(chǎn)工序可采用常規(guī)工藝，如浸漬、壓榨、老成、黃化，獲得粘膠，粘膠經(jīng)過過濾、脫泡、紡 絲獲得粘膠纖維，最后精煉。
實施例7 (木纖纖維3)具體工藝步驟如下一、將平均聚合度為800的木纖維放在喂粕機上，設(shè)定一定的投料速度5kg/ min)，再加入濃度70g/l，溫度為60V 90°C的堿液，堿液流量為10m3/h 20m3，通過攪拌 作用，把漿粕打碎與堿液充分混合，配制成固態(tài)和液態(tài)的混合物，稱之為漿粥，工藝上稱這 工序為浸漬。作用使竹纖維原料變成固體和液體混合物，工藝上稱為浸漬，同時溶出纖維 素，提高α-纖維含量，生產(chǎn)堿纖維素?？刂茀?shù)堿液溫度65士 15°C堿液濃度70g/l漿粥濃度3. 5士2% (質(zhì)量百分比) 浸漬時間30士20min二、通過泵把輔助浸漬桶的漿粥打往壓榨機進行壓榨，同時在超聲作用下完成降聚ο作用繼續(xù)溶出堿纖維素和溶出半纖維素、木質(zhì)素等雜質(zhì)，同時完成降聚工序，提 高堿纖維素的反應(yīng)性能。控制參數(shù)漿粥流速20m3/h 超聲功率1. 2KW管道長度為10m 超聲頻率25KHz三、將降聚后的漿粥用壓榨機進行壓榨，壓榨出的物質(zhì)分為兩部分，一部分夾雜著 少部分堿液，另一部分是壓出了多余水分的固體和液體的混合物，工藝上稱為堿纖。作用分離堿纖維素和堿液?？刂茀?shù)壓榨溫度60士3°C 壓榨壓力500士50mbar堿纖甲纖含量30士 堿纖堿含量16士堿纖粘度9 士 ImP. s四、符合要求的堿纖進入粘膠纖維生產(chǎn)系統(tǒng)。粘膠纖維包括短絲和長絲，粘膠纖維 的生產(chǎn)工序可采用常規(guī)工藝，如浸漬、壓榨、老成、黃化，獲得粘膠，粘膠經(jīng)過過濾、脫泡、紡 絲獲得粘膠纖維，最后精煉。實施例8 (木纖纖維4)具體工藝步驟如下一、將平均聚合度為1200的木纖維放在喂粕機上，設(shè)定一定的投料速度5kg/ min)，再加入濃度110g/l，溫度為60°C 90°C的堿液，堿液流量為10m3/h 20m3，通過攪拌 作用，把漿粕打碎與堿液充分混合，配制成固態(tài)和液態(tài)的混合物，稱之為漿粥，工藝上稱這 工序為浸漬。作用使竹纖維原料變成固體和液體混合物，工藝上稱為浸漬，同時溶出纖維 素，提高α-纖維含量，生產(chǎn)堿纖維素。控制參數(shù)堿液溫度65士 15°C堿液濃度110g/l漿粥濃度3. 5士2% (質(zhì)量百分比)浸漬時間30士20min二、通過泵把輔助浸漬桶的漿粥打往壓榨機進行壓榨，同時在超聲作用下完成降聚ο作用繼續(xù)溶出堿纖維素和溶出半纖維素、木質(zhì)素等雜質(zhì)，同時完成降聚工序，提 高堿纖維素的反應(yīng)性能。
控制參數(shù)漿粥流速25m3/h 超聲功率3KW管道長度為6m 超聲頻率35KHz三、將降聚后的漿粥用壓榨機進行壓榨，壓榨出的物質(zhì)分為兩部分，一部分夾雜著 少部分堿液，另一部分是壓出了多余水分的固體和液體的混合物，工藝上稱為堿纖。作用分離堿纖維素和堿液?？刂茀?shù)壓榨溫度60士3°C 壓榨壓力500士50mbar堿纖甲纖含量32士 堿纖堿含量16士堿纖粘度10 士 ImP. s四、符合要求的堿纖進入粘膠纖維生產(chǎn)系統(tǒng)。粘膠纖維包括短絲和長絲，粘膠纖維 的生產(chǎn)工序可采用常規(guī)工藝，如浸漬、壓榨、老成、黃化，獲得粘膠，粘膠經(jīng)過過濾、脫泡、紡 絲獲得粘膠纖維，最后精煉。實施例9 (棉纖纖維1)具體工藝步驟如下一、將平均聚合度為800的棉纖維放在喂粕機上，設(shè)定一定的投料速度OOkg/ min)，再加入濃度75g/l，溫度為60V 90°C的堿液，堿液流量為10m3/h 20m3，通過攪拌 作用，把漿粕打碎與堿液充分混合，配制成固態(tài)和液態(tài)的混合物，稱之為漿粥，工藝上稱這 工序為浸漬。作用使竹纖維原料變成固體和液體混合物，工藝上稱為浸漬，同時溶出β-纖維 素，提高α-纖維含量，生產(chǎn)堿纖維素?？刂茀?shù)堿液溫度65士 15°C堿液濃度75g/l漿粥濃度3. 5士2% (質(zhì)量百分比)浸漬時間35士20min二、通過泵把輔助浸漬桶的漿粥打往壓榨機進行壓榨，同時在超聲作用下完成降聚ο作用繼續(xù)溶出堿纖維素和溶出半纖維素、木質(zhì)素等雜質(zhì)，同時完成降聚工序，提 高堿纖維素的反應(yīng)性能?？刂茀?shù)漿粥流速10m3/h 超聲功率0. 5KW管道長度為8m 超聲頻率30KHz三、將降聚后的漿粥用壓榨機進行壓榨，壓榨出的物質(zhì)分為兩部分，一部分夾雜著 少部分堿液，另一部分是壓出了多余水分的固體和液體的混合物，工藝上稱為堿纖。作用分離堿纖維素和堿液?？刂茀?shù)壓榨溫度60士3°C壓榨壓力500士50mbar堿纖甲纖含量30士堿纖堿含量16士堿纖粘度8. 5 士 ImP. s四、符合要求的堿纖進入粘膠纖維生產(chǎn)系統(tǒng)。粘膠纖維包括短絲和長絲，粘膠纖維 的生產(chǎn)工序可采用常規(guī)工藝，如浸漬、壓榨、老成、黃化，獲得粘膠，粘膠經(jīng)過過濾、脫泡、紡 絲獲得粘膠纖維，最后精煉。實施例10 (棉纖纖維2)具體工藝步驟如下一、將平均聚合度為1000的棉纖維放在喂粕機上，設(shè)定一定的投料速度OOkg/min)，再加入濃度88g/l，溫度為60°C 90°C的堿液，堿液流量為10m3/h 20m3，通過攪拌 作用，把漿粕打碎與堿液充分混合，配制成固態(tài)和液態(tài)的混合物，稱之為漿粥，工藝上稱這 工序為浸漬。作用使竹纖維原料變成固體和液體混合物，工藝上稱為浸漬，同時溶出纖維 素，提高α-纖維含量，生產(chǎn)堿纖維素?？刂茀?shù)堿液溫度68士 15°C堿液濃度90g/l 1漿粥濃度3· 5士2% (質(zhì)量百分比) 浸漬時間3士20min二、通過泵把輔助浸漬桶的漿粥打往壓榨機進行壓榨，同時在超聲作用下完成降聚ο作用繼續(xù)溶出堿纖維素和溶出半纖維素、木質(zhì)素等雜質(zhì)，同時完成降聚工序，提 高堿纖維素的反應(yīng)性能?？刂茀?shù)漿粥流速30m3/h 超聲功率1. 5KW管道長度為8m超聲頻率55KHz三、將降聚后的漿粥用壓榨機進行壓榨，壓榨出的物質(zhì)分為兩部分，一部分夾雜著 少部分堿液，另一部分是壓出了多余水分的固體和液體的混合物，工藝上稱為堿纖。作用分離堿纖維素和堿液?？刂茀?shù)壓榨溫度60士3°C壓榨壓力500士50mbar堿纖甲纖含量31 士堿纖堿含量16士堿纖粘度10 士 0. 5mP. s四、符合要求的堿纖進入粘膠纖維生產(chǎn)系統(tǒng)。粘膠纖維包括短絲和長絲，粘膠纖維 的生產(chǎn)工序可采用常規(guī)工藝，如浸漬、壓榨、老成、黃化，獲得粘膠，粘膠經(jīng)過過濾、脫泡、紡 絲獲得粘膠纖維，最后精煉。實施例11 (棉纖纖維3)具體工藝步驟如下—、將平均聚合度為900的棉纖維放在喂粕機上，設(shè)定一定的投料速度OOkg/ min)，再加入濃度80g/l，溫度為60V 90°C的堿液，堿液流量為10m3/h 20m3，通過攪拌 作用，把漿粕打碎與堿液充分混合，配制成固態(tài)和液態(tài)的混合物，稱之為漿粥，工藝上稱這 工序為浸漬。作用使竹纖維原料變成固體和液體混合物，工藝上稱為浸漬，同時溶出β -纖維 素，提高α-纖維含量，生產(chǎn)堿纖維素?？刂茀?shù)堿液溫度65士 10°C堿液濃度80g/l漿粥濃度3. 2士2% (質(zhì)量百分比) 浸漬時間35士20min二、通過泵把輔助浸漬桶的漿粥打往壓榨機進行壓榨，同時在超聲作用下完成降聚ο作用繼續(xù)溶出堿纖維素和溶出半纖維素、木質(zhì)素等雜質(zhì)，同時完成降聚工序，提 高堿纖維素的反應(yīng)性能?？刂茀?shù)漿粥流速30m3/h 超聲功率IKW管道長度為6m 超聲頻率55KHz三、將降聚后的漿粥用壓榨機進行壓榨，壓榨出的物質(zhì)分為兩部分，一部分夾雜著少部分堿液，另一部分是壓出了多余水分的固體和液體的混合物，工藝上稱為堿纖。
作用分離堿纖維素和堿液。四、符合要求的堿纖進入粘膠纖維生產(chǎn)系統(tǒng)。粘膠纖維包括短絲和長絲，粘膠纖維 的生產(chǎn)工序可采用常規(guī)工藝，如浸漬、壓榨、老成、黃化，獲得粘膠，粘膠經(jīng)過過濾、脫泡、紡 絲獲得粘膠纖維，最后精煉。實施例12 (棉纖纖維4)具體工藝步驟如下一、將平均聚合度為1100的棉纖維放在喂粕機上，設(shè)定一定的投料速度OOkg/ min)，再加入濃度88g/l，溫度為60V 90°C的堿液，堿液流量為10m3/h 20m3，通過攪拌 作用，把漿粕打碎與堿液充分混合，配制成固態(tài)和液態(tài)的混合物，稱之為漿粥，工藝上稱這 工序為浸漬。作用使竹纖維原料變成固體和液體混合物，工藝上稱為浸漬，同時溶出β -纖維 素，提高α-纖維含量，生產(chǎn)堿纖維素?？刂茀?shù)堿液溫度65士 15°C堿液濃度88g/l 1漿粥濃度3. 5士2% (質(zhì)量百分比) 浸漬時間35士20min二、通過泵把輔助浸漬桶的漿粥打往壓榨機進行壓榨，同時在超聲作用下完成降聚ο作用繼續(xù)溶出堿纖維素和溶出半纖維素、木質(zhì)素等雜質(zhì)，同時完成降聚工序，提 高堿纖維素的反應(yīng)性能?？刂茀?shù)漿粥流速30m3/h 超聲功率2. 5KW管道長度為8m 超聲頻率55KHz三、將降聚后的漿粥用壓榨機進行壓榨，壓榨出的物質(zhì)分為兩部分，一部分夾雜著 少部分堿液，另一部分是壓出了多余水分的固體和液體的混合物，工藝上稱為堿纖。作用分離堿纖維素和堿液。控制參數(shù)壓榨溫度60士3°C壓榨壓力500士50mbar堿纖甲纖含量31 士堿纖堿含量16士堿纖粘度10 士 0. 5mP. s四、符合要求的堿纖進入粘膠纖維生產(chǎn)系統(tǒng)。粘膠纖維包括短絲和長絲，粘膠纖維 的生產(chǎn)工序可采用常規(guī)工藝，如浸漬、壓榨、老成、黃化，獲得粘膠，粘膠經(jīng)過過濾、脫泡、紡 絲獲得粘膠纖維，最后精煉。實施例13 超聲降聚本發(fā)明以上實施例所用超聲波儀的構(gòu)造原理不限于以下構(gòu)造，但都來自現(xiàn)有技 術(shù)，由超聲發(fā)生器(整流器、高頻信號發(fā)生器)、輸出變壓器、阻抗元件、超聲換能器、共振薄 片等構(gòu)成。如圖3所示。超聲降聚的原理是首先輸出變壓器及阻抗元件對超聲換能器或者超聲發(fā)生器進 行阻抗變換，使超聲換能器的阻抗與超聲發(fā)生器的負載相匹配，目的是使超聲換能器能接

控制參數(shù)壓榨溫度65士3°C堿纖甲纖含量30. 5 士 堿纖粘度8. 0 士 0. 5mP. s壓榨壓力500 士 50mbar 堿纖堿含量16士1%受超聲波發(fā)生器所發(fā)出的特征頻率信號和通過輸出變壓器線圈調(diào)整輸出功率，超聲發(fā)生器 把交流電轉(zhuǎn)化為直流電，驅(qū)動內(nèi)部電路產(chǎn)生一個特定頻率的震蕩信號，然后把這特定頻率 的信號輸入超聲換能器，就能產(chǎn)生這個特定頻率的超聲波，通過控制電路系統(tǒng)控制輸出頻 率，通過輸出電壓變壓器控制輸出功率，通過控制漿粥流速控制降聚時間，從而控制降聚程度。對管道內(nèi)漿粥發(fā)射超聲的是超聲換能器，超聲換能器包圍在漿粥管道上，漿粥在 通往壓榨機過程中完成降聚。以上各實施例所使用的超聲波儀的原理可以采用現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明不限定它的構(gòu) 造，關(guān)鍵在于向漿粥管道內(nèi)發(fā)送超聲(方向以橫截面圍繞漿粥管道為宜，切向漿粥)的超聲 發(fā)射機構(gòu)，在本實施例中為超聲換能器和共振薄片。根據(jù)制造工藝和安裝條件等實際情況，可將超聲換能器和/或共振薄片做成適當 的形狀，可以是條狀，間隔地分布在漿粥管道外部，如圖加。可以是套管狀，包覆在漿粥管道 外部，如圖2b?？梢允峭郀?，兩片或多片貼在漿粥管道上并連接在一起，如圖2c。包括以上 形狀在內(nèi)的其他形狀，超聲換能器、共振薄片在本發(fā)明稱作超聲降聚管，整套超聲波儀稱作 超聲降聚儀。而根據(jù)生產(chǎn)量、漿粥流速、漿粥管道長度等條件，適當設(shè)置超聲換能器的長度，如 0. 5-2M，長度較小時還可在漿粥管道上多點設(shè)置降聚管或整套超聲波儀。另外還可通過控制漿粥在降聚管內(nèi)的流速及循環(huán)次數(shù)來控制漿粥的超聲降聚時 間，并繼續(xù)溶出木質(zhì)素等雜質(zhì)。
權(quán)利要求
1.植物纖維超聲降聚制造粘膠纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟如下A.植物纖維經(jīng)堿浸漬獲得漿粥；B.漿粥在通往壓榨機過程中，在超聲波儀作用下完成降聚；C.降聚后壓榨獲得堿纖；D.用堿纖維生成粘膠纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物纖維超聲降聚制造粘膠纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于 所述超聲波儀包括超聲產(chǎn)生機構(gòu)和超聲發(fā)射機構(gòu)，超聲發(fā)射機構(gòu)設(shè)置在漿粥管道外部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的植物纖維超聲降聚制造粘膠纖維的生產(chǎn)方法，其特征在 于超聲波的功率0. 5KW 3. 5KW，超聲波的頻率20 60KHz。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的植物纖維超聲降聚制造粘膠纖維的生產(chǎn)方法，其特征在 于所述超聲發(fā)射機構(gòu)為條狀，間隔、對稱地分布在漿粥管道外部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的植物纖維超聲降聚制造粘膠纖維的生產(chǎn)方法，其特征在 于所述超聲發(fā)射機構(gòu)為套管狀，包覆在漿粥管道外部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的植物纖維超聲降聚制造粘膠纖維的生產(chǎn)方法，其特征在 于所述超聲發(fā)射機構(gòu)為瓦片狀，兩片或多片對稱布置在漿粥管道上。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的植物纖維超聲降聚制造粘膠纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于 所述超生產(chǎn)生機構(gòu)包括超聲發(fā)生器、輸出變壓器、阻抗元件，超聲發(fā)射機構(gòu)為超聲換能器、 共振薄片。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的植物纖維超聲降聚制造粘膠纖維的生產(chǎn)方法，其特征在 于漿粥流速為10 30m3/小時，漿粥通過超聲降聚管時的溫度為50°C 90°C，漿粥濃度 質(zhì)量百分比為1.9% 4. 1%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的植物纖維超聲降聚制造粘膠纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于所述A工序作用在于形成堿纖維素，并溶出木質(zhì)素等雜質(zhì)，A工序在浸漬桶內(nèi)完成，堿 液溫度60°C 90°C、堿濃度在50g/l 120g/l、漿粥濃度在1. 9 % 4. 1 %、浸漬時間 40min 70min ；所述C工序采用壓榨機對漿粥進壓榨，壓榨溫度要求為60°C 80°C，壓榨壓力 300mbar 700mbar，壓榨后的堿纖的甲纖含量質(zhì)量百分比26% 41 %，堿纖維含量質(zhì)量百 分比14% 17%、堿纖粘度9mPa. s 13mPa. s ；所述D工序包括壓榨黃化，獲得粘膠，粘膠經(jīng)過過濾、脫泡、紡絲獲得粘膠纖維，最后精太東。
10.超聲降聚在制備粘膠纖維中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種植物纖維超聲降聚制造粘膠纖維的生產(chǎn)方法，是直接以植物纖維通過超聲降聚管降聚的一種粘膠纖維生產(chǎn)方法，該方法以超聲降聚管代替了傳統(tǒng)的反應(yīng)釜，植物纖維堿浸漬獲得漿粥；漿粥在超聲波儀作用下降聚；降聚后壓榨獲得堿纖，最后堿纖維制得粘膠纖維。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的弊端，降聚更加均勻、能耗小、設(shè)備少、占地空間小、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，且本發(fā)明首次把超聲波對聚合物的降聚作用應(yīng)用于粘膠纖維生產(chǎn)當中，豐富了粘膠纖維降聚的生產(chǎn)當中降聚的方法。
文檔編號C08B1/08GK102041570SQ201010261120
公開日2011年5月4日 申請日期2010年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月24日
發(fā)明者嚴青平, 馮濤, 唐孝兵, 施洋, 李蓉玲, 梁建軍, 田啟兵, 胡小東, 范懷熙, 鄧傳東 申請人:宜賓絲麗雅集團有限公司, 宜賓海絲特纖維有限責任公司