[发明专利]一种棉短绒制浆的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种棉短绒制浆的方法。

背景技术

在我国化纤和精制棉生产领域中，棉短绒制浆包括以下步骤：蒸煮、洗料、打浆、除砂、漂白、抄浆，整个生产工艺的方框示意图如图1所示。其中棉短绒蒸煮要经过投料、一次升温、一次小放汽、二次升温、二次小放汽、三次升温、保温、大放汽、加温水、倒料十个程序。蒸煮通过向蒸球内通入高温水蒸汽达到升温目的，采用公知的边升温边小放汽(参见图3)的方法实现保温时要求的温度和表压。蒸煮时棉短绒在保温阶段通过皂化和乳化作用，去除油脂、蜡质、铁质、灰份等杂质，充分破坏纤维的初生壁、次生壁，降低纤维素的聚合度，提高甲基纤维素的相对含量。蒸煮过程会产生大量黑液，其中COD为10万～16万mg/L，氢氧化钠10～15g/L，主要成分包括木质素，半纤维素，有机酸及大量黑色有机物，会严重污染水质。

目前国内同行及有关科研单位，先后研究过在棉短绒蒸煮投料时，同时加入双氧水进行蒸煮漂白的方法，因为降低了蒸煮后期升温温度，影响蒸煮质量。由于双氧水只能漂白纤维表层，不能渗入内部，同时双氧水不能去除棉短绒的油脂和蜡质，所以不能有效的提高棉浆的反应性能，无法用于制造化纤棉浆粕。

发明内容

本发明提供一种棉短绒制浆的方法，可以将蒸煮过程产生的黑液中的COD降至＜8000mg/L，同时有效提高棉浆粕的反应性能。

所述棉短绒制浆的方法，包括蒸煮步骤，所述蒸煮步骤包括以下步骤：

(1)棉短绒与氢氧化钠溶液混合，在蒸煮温度下保温；

(2)放汽；

(3)当表压＜0.05MPa时加入双氧水稀释液，其中H₂O₂的质量为棉短绒的3-6％；在80～100℃下处理40～60分钟后倒料。

本发明还可包括常规制浆生产中的洗料步骤。

本发明中，除非特别说明，凡涉及到棉短绒的质量时，均以棉短绒的绝干质量计。

其中，步骤(1)所有的工艺条件(如用碱量、蒸煮压力和温度)均为现有技术，一般用碱量(NaOH/棉短绒)为12～17％，蒸煮温度为168～172℃，蒸煮压力为表压0.68～0.75MPa。

步骤(3)中，处理时间是指从加双氧水稀释液开始至处理结束的总时间。处理的具体方法优选为先使反应混合物中的液体进行内循环，以混合均匀，然后在所述处理温度下保温一段时间。

本发明是在化纤领域中总结了许多失败的经验教训下，独创在蒸煮大放汽后加入双氧水稀释液，取代现有技术中的加温水过程，不仅可进一步保证蒸煮质量，漂白蒸煮浆料，也使黑液中的大量有机物得以氧化分解，沉降。蒸煮后所得黑液的颜色也大大淡化成啤酒色，经两次洗料后污水COD小于3000mg/L，到污水池与白水混合，再经过沉淀过滤后COD小于200mg/L，即可符合排放标准。加入的双氧水稀释液是指将浓度27.5％双氧水经水稀释得到的稀H₂O₂水溶液，这样可以如现有技术中所加温水一样，使体系的温度降到80～100℃，从而使蒸球内的蒸汽量减少，表压降低，便于倒料。双氧水稀释液的用量与现有技术中的温水基本相当，只要能达到步骤(3)中的反应温度即可。加入双氧水稀释液后，蒸球内NaOH的浓度约10g/L。碱不仅能钝化保护碳钢蒸球，还能促进双氧水的分解，使浆料漂白。同时可加入少量硫酸镁起到保护蒸球与纤维的作用。蒸煮中的投料、升温、小放汽、升温、保温、大放汽和倒料程序均为现有技术，在此不再赘述。

蒸煮结束后，所得混合物倒料进入洗料池，过滤其中的黑液后蒸煮浆经两次洗料、打浆、抄浆工序，无需漂白，即可得到化纤用棉浆粕。当然，如果对棉浆泊的白度有特殊要求，也可和现有技术一样，在抄浆工序前增加漂白工序，但显然，漂白剂的用量可明显减少。洗料前，从洗料池中取样检测，纤维白度＞60％(以氯化钡白度为100％)，灰份＜0.9％，铁质＜60ppm，反应性能≤50s，同时过滤所得黑液的COD从现有技术中的10万～16万mg/L降到＜8000mg/L，黑液的颜色淡化成啤酒色，已没有了恶臭味。两次洗料后洗料池出口污水的COD＜3000mg/L，污水经回收细小纤维，到污水池与打浆、抄浆等工段来的白水混合、中和，沉淀过滤后，即可回用或排放。

附图说明

图1是现有技术中棉短绒制浆的流程方框图；

图2是本发明棉短绒制浆的流程方框图；

图3是实施例1和2的温度控制曲线图。

具体实施方式