■何東

〔塔城地區(qū)纖維檢驗(yàn)所，新疆烏蘇833000〕

堿法蒸煮棉短絨工藝對(duì)棉漿聚合度的影響研究

■何東

〔塔城地區(qū)纖維檢驗(yàn)所，新疆烏蘇833000〕

棉短絨是指軋棉后殘留在棉籽殼外的那部分纖維。棉短絨由三部分組成，第一部分來自“毛頭”的較長(zhǎng)纖維；第二部分來自毛籽上被軋花機(jī)軋斷的纖維；第三部分是棉籽上天然生長(zhǎng)發(fā)育成的一層短而密的纖維。我國(guó)是四大產(chǎn)棉國(guó)之一，棉短絨量大，作為紡織行業(yè)的廢品，棉短絨經(jīng)蒸煮、漂白可制成棉漿，棉漿是生產(chǎn)高檔紙、人造纖維和化工產(chǎn)品的基本工藝原料。

棉短絨由纖維素組成，其總纖維素含量在98%以上，此外還含有少量脂、蠟、果膠、灰分等物質(zhì)，這些物質(zhì)在蒸煮條件下即可被除去，同時(shí)也得到平均聚合度大幅度降低的棉漿。按蒸煮化學(xué)藥劑的不同，目前常用的方法有石灰法、燒堿法及硫酸鹽法，近年來正在研究和發(fā)展的有多硫化鈉法、硫化氫-硫酸鹽法、氧堿法、氨法及綠液法等。我國(guó)棉短絨蒸煮一般采用高溫、高堿的蒸煮工藝，本文主要研究燒堿法蒸煮棉短絨不同工藝條件對(duì)其制成的棉漿平均聚合度的影響。

一、實(shí)驗(yàn)部分

（一）實(shí)驗(yàn)儀器與試劑

儀器：電子天平、CJ型反應(yīng)釜、恒溫烘箱、恒溫水浴鍋、以及移液管、容量瓶、量筒、燒杯等。

試劑：棉短絨，備料時(shí)采用手工除塵后，放于塑料袋中均衡水分，備用；氫氧化鈉、制漿酶（助劑）均為分析純。

（二）實(shí)驗(yàn)原理及方法

原理：利用堿的作用削弱纖維間的結(jié)合力，促使其解離成漿或?yàn)橐院笸ㄟ^機(jī)械處理使之解離成漿創(chuàng)造條件，同時(shí)使原料中的樹脂、蠟、脂肪等皂化除去。

方法：稱量出所需的棉短絨，將其放入在配制好一定濃度的堿液中進(jìn)行預(yù)浸漬，使得堿液與棉短絨充分接觸；之后加入助劑和堿液，調(diào)試好CJ型反應(yīng)釜的溫度并進(jìn)行預(yù)熱并蒸煮一定的時(shí)間。蒸煮結(jié)束后，提取黒液，對(duì)成漿進(jìn)行分析。

蒸煮處方：

NaOH濃度（g/L） 20～30

助劑（%） 0～0.4

蒸煮時(shí)間（min） 50～250

蒸煮溫度（℃） 100～200

浴比 1：6

棉短絨重（g） 20

二、結(jié)果與討論

（一）蒸煮時(shí)間對(duì)蒸煮后棉漿平均聚合度的影響

圖1 蒸煮時(shí)間對(duì)蒸煮后棉漿平均聚合度的影響

由圖1可以看出，在蒸煮溫度150℃，堿液濃度為25g/L，助劑用量為0.2%的工藝條件下，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，蒸煮棉短絨后棉漿的平均聚合度逐漸降低；當(dāng)蒸煮時(shí)間達(dá)到150min以后時(shí)，棉漿的平均聚合度下降較為緩慢。為此，綜合各方面考慮，蒸煮時(shí)間應(yīng)控制在150min左右。

（二）蒸煮溫度對(duì)蒸煮后棉漿平均聚合度的影響

圖2 蒸煮溫度對(duì)蒸煮后棉漿平均聚合度的影響

由圖2可以看出，在蒸煮時(shí)間150min，堿液濃度為25g/L，助劑用量為0.2%的工藝條件下，隨著蒸煮溫度的升高，蒸煮棉短絨后棉漿的平均聚合度逐漸降低。當(dāng)蒸煮溫度達(dá)到150℃以后，棉漿的平均聚合度下降較為緩慢；而當(dāng)蒸煮溫度達(dá)到170℃以后，棉漿的平均聚合度下降不顯著，應(yīng)將蒸煮溫度控制在150℃左右。

（三）助劑用量對(duì)蒸煮后棉漿平均聚合度的影響

圖3 助劑用量對(duì)蒸煮后棉漿平均聚合度的影響

由圖3可以看出，在蒸煮時(shí)間150min，蒸煮溫度150℃，堿液濃度為25g/L的工藝條件下，隨著助劑用量的增加，蒸煮棉短絨后棉漿的平均聚合度下降較為迅速。當(dāng)助劑用量達(dá)到0.25%以后，棉漿的平均聚合度下降較緩慢，為此，助劑用量應(yīng)控制在0.25%左右。

（四）堿液的濃度對(duì)蒸煮后棉漿平均聚合度的影響

圖4 堿液濃度對(duì)蒸煮棉短絨后棉漿的平均聚合度的影響

由圖4可以看出，在蒸煮時(shí)間150min，蒸煮溫度150℃，助劑用量為0.25%的工藝條件下，隨著堿液濃度的加大，蒸煮棉短絨后棉漿的平均聚合度降低得非常緩慢。當(dāng)堿液濃度達(dá)到25g/L時(shí)，平均聚合度下降較迅速；當(dāng)堿液濃度到達(dá)28g/L以后，其對(duì)棉漿的平均聚合度影響不顯著，堿液的濃度應(yīng)控制在28g/L左右。

三、結(jié)論

本文分別分析了間歇式堿法蒸煮棉短絨工藝中的蒸煮時(shí)間、蒸煮溫度、助劑用量和堿液濃度對(duì)棉短絨蒸煮后平均聚合度的影響，得出了較為理想的蒸煮工藝條件分別為：蒸煮時(shí)間150min、蒸煮溫度150℃、助劑用量為0.25%、堿液濃度為28g/L?！?/p>