[发明专利]醋酸纤维用棉浆粕生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于生产粘胶纤维的棉浆粕的生产方法，本发明尤其适用于制备醋酸纤维。

背景技术

醋酸纤维的发展已有近百年历史，从一九二○年代英国人发明用棉浆粕生产醋酸纤维工业化以来，由于醋酸纤维生产对棉短绒的聚合度分布要求越窄越好，而棉短绒由于生长周期短、聚合度分布较宽以及聚合度不高，因而对其棉短绒质量要求高，且由于采用传统高温高压蒸煮以除去棉短绒的杂质和破坏纤维的次生壁、初生壁等，导致纤维剧烈降解，造成聚合度急剧下降，故用棉短绒生产醋酸纤维专用浆粕，对棉短绒选择范围窄，生产成本高，工艺复杂，导致整个醋酸纤维发展缓慢，到上世纪六十年代，美国人发明用木材为原料生产醋酸纤维后，该行业才得到较快发展，现全世界大部分醋酸纤维厂家均采用木浆粕制备醋酸纤维，仅有少数1-2家厂家生产高品质的醋酸纤维产品是以棉短绒为原料。

我国是产棉大国，具有丰富的棉短绒原料，棉短绒原料产量居世界前列，且棉短绒属棉花生产加工中的附产品，在一定程度上仅是作为粘胶和造纸的原料，其本身的价值未得到充分体现。而我国又是木材资源匮乏国，特别是醋酸纤维用的针叶木更为紧张，制备出聚合度分布狭窄，聚合度、α-纤维素含量高的棉浆粕用于醋酸纤维生产，具有重要的现实意义。

现有棉短绒生产醋酸纤维用棉浆粕，均采取传统的高温、高压、高用碱量的间歇式生产，生产的产品均匀性差，对棉短绒质量要求高，且环保难以达标，造成产品成本高，极易受短绒质量的限制，难以大规模生产。现有技术缺陷主要表现在以下几个方面：

一、在预浸渍方面：采用预浸压榨机，对棉短绒的蒸煮药液浸渍极不均匀，造成蒸煮过程中药液渗透不均，反应不均匀，对蒸煮的均匀性带来极大影响。

二、在蒸煮方面：采用高温、高压、高用碱量蒸煮，由于棉短绒纤维较长，易“搓绳结团”，大多采用蒸球蒸煮，在蒸球蒸煮时，棉短绒易与旋转的蒸煮产生相对运动，不能混合均匀，影响产品的均匀性。

三、在洗涤筛选方面：采用低浓度的圆网浓缩机等，耗水量高，无筛选设备，对非植物纤维类杂质无法去除。

四、在打浆方面：采用槽式打浆机和大锥度精浆机，对纤维进行切断，具有能耗高、工效低、噪音大等缺点。

五、根据以上阐述，现有技术从预浸到打浆各工序由相应的设备完成，环节较多，无论是投资、设备维护、技术监控、质量管理相对于单一设备来讲都存在弊端。

六、双螺杆磨浆机(也称为双螺旋和双辊磨浆机)，该机原是用于塑料挤出的专用设备，利用该技术原理生产纤维浆粕，在棉浆粕行业以及粘胶行业尚无先例。本发明是利用其技术、机械原理，结合纤维生产的实际，特别是针对纤维浆粕的生产特点对正反螺旋区的分组(分段)进行重新分配，使之既能制出高品质醋酸纤维用棉浆粕，又能节水、节电，减少对设备的磨损。

发明内容

本发明旨在针对醋酸纤维用棉浆粕生产方法上存在的以上诸多弊端，提供一种醋酸纤维用棉浆粕的生产方法，本发明尤其解决棉浆粕制备过程中蒸煮和打浆工序存在的问题，提供的棉浆粕具有均匀性好、能耗低、功效高、低污染的特点，使所生产的棉短绒醋酸纤维可达到优于国标的产品，且聚合度可在DP 800-2000范围内任意控制。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

醋酸纤维用棉浆粕生产方法，步骤包括开棉、洗涤、药液混合、打浆和抄造，其特征在于：开棉后棉短绒送入双螺杆磨浆机，在双螺杆磨浆机内分段注水和注药液，在双螺杆磨浆机内完成洗涤、药液混合和打浆工序，形成浆料。

采用本发明制备醋酸纤维用棉浆粕的有益效果主要表现在：

一、现有棉短绒采用预浸压榨机，对棉短绒蒸煮药液进行挤压混合，预浸压榨机实则为带有一定变距(螺距)或变径(螺径)的单螺旋(或双螺旋)输送机，仅靠低速旋转和较低的压缩变(一般＜1∶1.5)，对棉短绒和蒸煮药液混合和一定挤压，以达到混合均匀的要求。由于蒸煮时，蒸煮液比和蒸煮药液的初始浓度不能太大和过低，药液的体积不能过大，且棉短绒容重小(即单位体积的质量小)，加入的药液不能迅速的在棉短绒中扩散，故造成混合不均匀。

采用双螺杆磨浆机，由于其具有极高压缩比(1∶10-20)以及较高转速(300-500转/分)，可将棉短绒迅速压缩，并在高速旋转下以较高药液浓度对棉短绒进行充分混合，以达到混合均匀，又可保证满足蒸煮时具有较低液比；