《超高粘精製棉生產工藝》是鐘祥金漢江精製棉有限公司於2013年9月9日申請的發明專利，該專利申請號為2013104048912，公布號為CN104372701A，公布日為2015年2月25日，發明人是周家貴。
《超高粘精製棉生產工藝》公開了一種超高粘精製棉生產工藝，其具體生產工藝如下：a、選料、開棉；b、浸漬；c、預處理；d、蒸煮：將上述預處理後的鹼纖維投入到密閉的蒸球內，將蒸球內溫度升溫，接著空轉蒸球，再一邊轉動蒸球一邊升溫，壓力控制在0.20~0.22兆帕，然後停止轉動蒸球，放小汽10分鐘，排除蒸球內的部分氧氣，防止氧化降粘，接著繼續邊轉動蒸球邊升溫，壓力控制在0.25~0.28兆帕，最後保溫30分鐘後放大汽，回收鹼液，待降溫至100攝氏度時倒出棉漿料；e、漂白；f、碾壓、烘乾，該發明優點是：減少了鹼液的使用量，有效降低了鹼液使用成本，達到了提高產品超高粘度的要求。
2021年6月24日，《超高粘精製棉生產工藝》獲得第二十二屆中國專利優秀獎。
基本介紹
- 中文名：超高粘精製棉生產工藝
- 申請人：鐘祥金漢江精製棉有限公司
- 發明人：周家貴
- 申請號：2013104048912
- 申請日：2013年9月9日
- 公布號：CN104372701A
- 公布日：2015年2月25日
- 地址：湖北省荊門市鐘祥市金漢江大道橫埂街117號
- 代理機構：荊門市首創專利事務所
- 代理人：王鋒
- Int. Cl.：D21B1/02、D21C1/06、D21C1/00、D21C3/02、D21C9/12、D21C9/18
- 類別：發明專利
背景技術,發明內容,發明目的,技術方案,改善效果,技術領域,權利要求,實施方式,專利榮譽,
背景技術
精製棉又稱棉漿粕，以棉短絨為原料，經開棉、蒸煮、漂洗、乾燥等工藝精製而成的白色棉纖維。它無毒、無味、易吸水，是製造醚類纖維素、硝化纖維素和醋酸纖維素的主要材料，廣泛用於食品、醫藥、日化、塑膠、電子、造紙、冶金、航空航天等眾多領域，被譽為“特種工業味素”。精製棉在達到一定白度的前提下，其粘度越高越好，越有利於纖維素廠家生產出高粘度的產品。但是，截至2013年9月，採用目前生產高粘度精製棉的工藝方法均無法生產出粘度範圍在2200以上的產品，其主要原因在於，一是在生產過程中的蒸煮工序前，對原材料的浸鹼和預處理工藝不合理，使得鹼液沒有充分地滲透到棉短絨內，從而不利於後續的蒸煮處理；二是蒸煮處理工藝簡單，沒有很好地根據棉短絨的自身特性制定合適的蒸煮工藝；三是漂白過程中，採用雙氧水作為漂白劑，會很大程度上影響到產品粘度的提高。
發明內容
發明目的
《超高粘精製棉生產工藝》的目的是為了解決背景技術中的不足而提供一種工藝設計合理，可大大降低鹼液使用成本，有效提高產品粘度的超高粘精製棉生產工藝。
技術方案
《超高粘精製棉生產工藝》為了解決背景技術中的技術問題而採用的技術解決方案如下：
超高粘精製棉生產工藝，其具體生產工藝如下：a、選料、開棉：選用無三絲雜質的優質棉短絨4噸為原料，棉短絨的纖維長度在13~15毫米，絕乾度為92%，成熟度為80%以上，並經疏鬆、除雜和開棉處理；b、浸漬：採用質量濃度為7%的氫氧化鈉溶液對疏鬆、除雜和開棉後的棉短絨進行噴淋，溶比為1：2.7~3.0，經過0.18~0.20兆帕擠壓處理，使氫氧化鈉溶液充分均勻滲透到棉短絨內形成鹼纖維，鹼纖維的濕度控制在75~78%之間；c、預處理：將充分均勻浸鹼後的鹼纖維，經過2~3兆帕碾壓處理，將碾壓出的鹼液回收再利用，碾壓後鹼纖維的濕度控制在42~45%之間，接著用質量濃度為70%的AES（脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉）助劑4千克對碾壓後的鹼纖維再進行三次噴淋和碾壓的反覆處理，溫度控制在25~40攝氏度，反覆處理後的濕度控制在42~45%，整個預處理時間控制在8~10分鐘；d、蒸煮：將預處理後的鹼纖維投入到密閉的蒸球內，用30~35分鐘時間將蒸球內溫度緩慢升溫至100攝氏度，壓力控制在0.18~0.20兆帕，接著空轉蒸球30~35分鐘後，再一邊轉動蒸球一邊升溫，用40~45分鐘時間將蒸球內溫度緩慢升溫至114~116攝氏度，壓力控制在0.20~0.22兆帕，然後停止轉動蒸球，放小汽10分鐘，排除蒸球內的部分氧氣，防止氧化降粘，接著繼續邊轉動蒸球邊升溫，再用40~45分鐘時間將蒸球內溫度緩慢升溫至120~125攝氏度，壓力控制在0.25~0.28兆帕，最後保溫30分鐘後放大汽，回收鹼液，待降溫至100攝氏度時倒出棉漿料；e、漂白：首先對蒸煮後的棉漿進行15~18分鐘的第一次水洗，將PH值控制在7.0~7.5之間，棉漿濃度為5%，然後加入質量濃度為99.9%的EDTA（乙二胺四乙酸）助劑3千克，再投入質量濃度為0.14~0.17%二氧化氯溶液7600~8000千克進行第一次漂白處理，攪拌50分鐘後再用50分鐘時間將其水份過濾，接著對棉漿進行20~25分鐘的第二次水洗處理，將PH值控制在5~6，用質量濃度為30%的氫氧化鈉溶液70~80千克進行處理40分鐘，用50分鐘時間將其水份過濾，接著對棉漿進行15~20分鐘的第三次水洗處理，將PH值控制在7.0~7.5，再用質量濃度為0.14~0.17%的二氧化氯溶液2800~3000千克進行第二次漂白處理，攪拌30分鐘後用40分鐘時間將其水份過濾，再加水將棉漿的濃度恢復為5%後，用質量濃度為25~30%的Na2S2O3溶液15~20千克進行脫氯處理10分鐘，最後水洗15~20分鐘，將PH值控制在6.8~7.0之間；f、碾壓、烘乾：將漂白後的棉漿經兩級白漿碾壓處理後，使棉漿的含水率在48%以下，最後經烘乾即得成品，成品的粘度達到2280。
改善效果
《超高粘精製棉生產工藝》採用發明內容的技術解決方案所能達到的有益效果是：1、該生產工藝在蒸煮前的預處理階段，對浸鹼後的鹼纖維在特定助劑的作用下通過反覆多次噴淋和碾壓，並在蒸煮階段的空轉前，進行預升溫處理，實現了鹼液對纖維的充分均勻滲透，為後續的蒸煮處理提高產品粘度墊定良好基礎；2、在預處理過程中，碾壓出的鹼液進行了回收再利用，減少了鹼液的使用量，有效降低了鹼液使用成本；3、在蒸煮階段，很好地根據棉短絨的自身特性制定合適的蒸煮工藝路線，即採用在不同的溫度和壓力環境下分多段蒸煮，從而達到了提高產品超高粘度的要求；4、在漂白處理階段，通過使用二氧化氯作為漂白劑，在助劑的作用和特定環境下，經過多次水洗和漂白處理，達到了既滿足了白度要求，又有效提高了產品粘度的目的。
技術領域
《超高粘精製棉生產工藝》涉及精製棉生產工藝的技術領域，更具體地說是涉及超高粘精製棉生產工藝的技術領域。
權利要求
1.《超高粘精製棉生產工藝》其特徵在於其具體生產工藝如下：a、選料、開棉：選用無三絲雜質的優質棉短絨4噸為原料，棉短絨的纖維長度在13~15毫米，絕乾度為92%，成熟度為80%以上，並經疏鬆、除雜和開棉處理；b、浸漬：採用質量濃度為7%的氫氧化鈉溶液對疏鬆、除雜和開棉後的棉短絨進行噴淋，溶比為1：2.7~3.0，經過0.18~0.2兆帕擠壓處理，使氫氧化鈉溶液充分均勻滲透到棉短絨內形成鹼纖維，鹼纖維的濕度控制在75~78%之間；c、預處理：將充分均勻浸鹼後的鹼纖維，經過2~3兆帕碾壓處理，將碾壓出的鹼液回收再利用，碾壓後鹼纖維的濕度控制在42~45%之間，接著用質量濃度為70%的AES（脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉）助劑4千克對碾壓後的鹼纖維再進行三次噴淋和碾壓的反覆處理，溫度控制在25~40攝氏度，反覆處理後的濕度控制在42~45%，整個預處理時間控制在8~10分鐘；d、蒸煮：將預處理後的鹼纖維投入到密閉的蒸球內，用30~35分鐘時間將蒸球內溫度緩慢升溫至100攝氏度，壓力控制在0.18~0.2兆帕，接著空轉蒸球30~35分鐘後，再一邊轉動蒸球一邊升溫，用40~45分鐘時間將蒸球內溫度緩慢升溫至114~116攝氏度，壓力控制在0.2~0.22兆帕，然後停止轉動蒸球，放小汽10分鐘，排除蒸球內的部分氧氣，防止氧化降粘，接著繼續邊轉動蒸球邊升溫，再用40~45分鐘時間將蒸球內溫度緩慢升溫至120~125攝氏度，壓力控制在0.25~0.28兆帕，最後保溫30分鐘後放大汽，回收鹼液，待降溫至100攝氏度時倒出棉漿料；e、漂白：首先對蒸煮後的棉漿進行15~18分鐘的第一次水洗，將PH值控制在7.0~7.5之間，棉漿濃度為5%，然後加入質量濃度為99.9%的EDTA（乙二胺四乙酸）助劑3千克，再投入質量濃度為0.14~0.17%二氧化氯7600~8000千克進行第一次漂白處理，攪拌50分鐘後再用50分鐘時間將其水份過濾，接著對棉漿進行20~25分鐘的第二次水洗處理，將PH值控制在5~6，再用質量濃度為30%的氫氧化鈉70~80千克進行處理40分鐘，再用50分鐘時間將其水份過濾，再接著對棉漿進行15~20分鐘的第三次水洗處理，將PH值控制在7.0~7.5，再用質量濃度為0.14~0.17%的二氧化氯2800~3000千克進行第二次漂白處理，攪拌30分鐘後用40分鐘時間將其水份過濾，再加水將棉漿的濃度恢復為5%後，用質量濃度為25~30%的Na2S2O315~20千克進行脫氯處理10分鐘，最後水洗15~20分鐘，將PH值控制在6.8~7.0之間；f、碾壓、烘乾：將漂白後的棉漿經兩級白漿碾壓處理後，使棉漿的含水率在48%以下，最後經烘乾即得成品，成品的粘度達到2280。
實施方式
實施例1：超高粘精製棉生產工藝，其具體生產工藝如下：a、選料、開棉：選用無三絲雜質的優質棉短絨4噸為原料，棉短絨的纖維長度在13~15毫米，絕乾度為92%，成熟度為80%以上，並經疏鬆、除雜和開棉處理；b、浸漬：採用質量濃度為7%的氫氧化鈉溶液對疏鬆、除雜和開棉後的棉短絨進行噴淋，溶比為1：2.7，經過0.18兆帕擠壓處理，使氫氧化鈉溶液充分均勻滲透到棉短絨內形成鹼纖維，鹼纖維的濕度控制在78%；c、預處理：將充分均勻浸鹼後的鹼纖維，經過2兆帕碾壓處理，將碾壓出的鹼液回收再利用，碾壓後鹼纖維的濕度控制在45%，接著用質量濃度為70%的AES（脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉）助劑4千克對碾壓後的鹼纖維再進行三次噴淋和碾壓的反覆處理，溫度控制在25攝氏度，反覆處理後的濕度控制在45%，整個預處理時間控制在8分鐘；d、蒸煮：將預處理後的鹼纖維投入到密閉的蒸球內，用30分鐘時間將蒸球內溫度緩慢升溫至100攝氏度，壓力控制在0.18兆帕，接著空轉蒸球30分鐘後，再一邊轉動蒸球一邊升溫，用40分鐘時間將蒸球內溫度緩慢升溫至114攝氏度，壓力控制在0.20兆帕，然後停止轉動蒸球，放小汽10分鐘，排除蒸球內的部分氧氣，防止氧化降粘，接著繼續邊轉動蒸球邊升溫，再用40分鐘時間將蒸球內溫度緩慢升溫至120攝氏度，壓力控制在0.25兆帕，最後保溫30分鐘後放大汽，回收鹼液，待降溫至100攝氏度時倒出棉漿料；e、漂白：首先對蒸煮後的棉漿進行15分鐘的第一次水洗，將PH值控制在7.5，棉漿濃度為5%，然後加入質量濃度為99.9%的EDTA（乙二胺四乙酸）助劑3千克，再投入質量濃度為0.14%二氧化氯溶液8000千克進行第一次漂白處理，攪拌50分鐘後再用50分鐘時間將其水份過濾，接著對棉漿進行20分鐘的第二次水洗處理，將PH值控制在6，用質量濃度為30%的氫氧化鈉溶液70千克進行處理40分鐘，用50分鐘時間將其水份過濾，接著對棉漿進行15分鐘的第三次水洗處理，將PH值控制在7.5，再用質量濃度為0.14%的二氧化氯溶液3000千克進行第二次漂白處理，攪拌30分鐘後用40分鐘時間將其水份過濾，再加水將棉漿的濃度恢復為5%後，用質量濃度為25%的Na2S2O3溶液20千克進行脫氯處理10分鐘，最後水洗15分鐘，將PH值控制在6.8；f、碾壓、烘乾：將漂白後的棉漿經兩級白漿碾壓處理後，使棉漿的含水率在48%以下，最後經烘乾即得成品，成品的粘度達到2230。
實施例2：超高粘精製棉生產工藝，其具體生產工藝如下：a、選料、開棉：選用無三絲雜質的優質棉短絨4噸為原料，棉短絨的纖維長度在13~15毫米，絕乾度為92%，成熟度為80%以上，並經疏鬆、除雜和開棉處理；b、浸漬：採用質量濃度為7%的氫氧化鈉溶液對疏鬆、除雜和開棉後的棉短絨進行噴淋，溶比為1：3.0，經過0.20兆帕擠壓處理，使氫氧化鈉溶液充分均勻滲透到棉短絨內形成鹼纖維，鹼纖維的濕度控制在75%；c、預處理：將充分均勻浸鹼後的鹼纖維，經過3兆帕碾壓處理，將碾壓出的鹼液回收再利用，碾壓後鹼纖維的濕度控制在42，接著用質量濃度為70%的AES（脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉）助劑4千克對碾壓後的鹼纖維再進行三次噴淋和碾壓的反覆處理，溫度控制在40攝氏度，反覆處理後的濕度控制在42%，整個預處理時間控制在10分鐘；d、蒸煮：將預處理後的鹼纖維投入到密閉的蒸球內，用35分鐘時間將蒸球內溫度緩慢升溫至100攝氏度，壓力控制在0.20兆帕，接著空轉蒸球35分鐘後，再一邊轉動蒸球一邊升溫，用45分鐘時間將蒸球內溫度緩慢升溫至116攝氏度，壓力控制在0.22兆帕，然後停止轉動蒸球，放小汽10分鐘，排除蒸球內的部分氧氣，防止氧化降粘，接著繼續邊轉動蒸球邊升溫，再用45分鐘時間將蒸球內溫度緩慢升溫至125攝氏度，壓力控制在0.28兆帕，最後保溫30分鐘後放大汽，回收鹼液，待降溫至100攝氏度時倒出棉漿料；e、漂白：首先對蒸煮後的棉漿進行18分鐘的第一次水洗，將PH值控制在7.0之間，棉漿濃度為5%，然後加入質量濃度為99.9%的EDTA（乙二胺四乙酸）助劑3千克，再投入質量濃度為0.17%二氧化氯溶液7600千克進行第一次漂白處理，攪拌50分鐘後再用50分鐘時間將其水份過濾，接著對棉漿進行25分鐘的第二次水洗處理，將PH值控制在5，用質量濃度為30%的氫氧化鈉溶液80千克進行處理40分鐘，用50分鐘時間將其水份過濾，接著對棉漿進行20分鐘的第三次水洗處理，將PH值控制在7.0，再用質量濃度為0.17%的二氧化氯溶液2800千克進行第二次漂白處理，攪拌30分鐘後用40分鐘時間將其水份過濾，再加水將棉漿的濃度恢復為5%後，用質量濃度為30%的Na2S2O3溶液15千克進行脫氯處理10分鐘，最後水洗20分鐘，將PH值控制在7.0；f、碾壓、烘乾：將漂白後的棉漿經兩級白漿碾壓處理後，使棉漿的含水率在48%以下，最後經烘乾即得成品，成品的粘度達到2250。
實施例3：超高粘精製棉生產工藝，其具體生產工藝如下：a、選料、開棉：選用無三絲雜質的優質棉短絨4噸為原料，棉短絨的纖維長度在13~15毫米，絕乾度為92%，成熟度為80%以上，並經疏鬆、除雜和開棉處理；b、浸漬：採用質量濃度為7%的氫氧化鈉溶液對疏鬆、除雜和開棉後的棉短絨進行噴淋，溶比為1：2.8，經過0.19兆帕擠壓處理，使氫氧化鈉溶液充分均勻滲透到棉短絨內形成鹼纖維，鹼纖維的濕度控制在76%；c、預處理：將充分均勻浸鹼後的鹼纖維，經過2.8兆帕碾壓處理，將碾壓出的鹼液回收再利用，碾壓後鹼纖維的濕度控制在43%之間，接著用質量濃度為70%的AES（脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉）助劑4千克對碾壓後的鹼纖維再進行三次噴淋和碾壓的反覆處理，溫度控制在33攝氏度，反覆處理後的濕度控制在43%，整個預處理時間控制在9分鐘；d、蒸煮：將預處理後的鹼纖維投入到密閉的蒸球內，用32分鐘時間將蒸球內溫度緩慢升溫至100攝氏度，壓力控制在0.19兆帕，接著空轉蒸球32分鐘後，再一邊轉動蒸球一邊升溫，用43分鐘時間將蒸球內溫度緩慢升溫至115攝氏度，壓力控制在0.21兆帕，然後停止轉動蒸球，放小汽10分鐘，排除蒸球內的部分氧氣，防止氧化降粘，接著繼續邊轉動蒸球邊升溫，再用44分鐘時間將蒸球內溫度緩慢升溫至122攝氏度，壓力控制在0.26兆帕，最後保溫30分鐘後放大汽，回收鹼液，待降溫至100攝氏度時倒出棉漿料；e、漂白：首先對蒸煮後的棉漿進行16分鐘的第一次水洗，將PH值控制在7.2，棉漿濃度為5%，然後加入質量濃度為99.9%的EDTA（乙二胺四乙酸）助劑3千克，再投入質量濃度為0.15%二氧化氯溶液7900千克進行第一次漂白處理，攪拌50分鐘後再用50分鐘時間將其水份過濾，接著對棉漿進行24分鐘的第二次水洗處理，將PH值控制在5.6，用質量濃度為30%的氫氧化鈉溶液76千克進行處理40分鐘，用50分鐘時間將其水份過濾，接著對棉漿進行18分鐘的第三次水洗處理，將PH值控制在7.3，再用質量濃度為0.15%的二氧化氯溶液2900千克進行第二次漂白處理，攪拌30分鐘後用40分鐘時間將其水份過濾，再加水將棉漿的濃度恢復為5%後，用AES（脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉）質量濃度為28%的Na2S2O3溶液16千克進行脫氯處理10分鐘，最後水洗19分鐘，將PH值控制在6.9；f、碾壓、烘乾：將漂白後的棉漿經兩級白漿碾壓處理後，使棉漿的含水率在48%以下，最後經烘乾即得成品，成品的粘度達到2280。
專利榮譽
2021年6月24日，《超高粘精製棉生產工藝》獲得第二十二屆中國專利獎優秀獎。
