本发明涉及精制棉的生产工艺及设备， 更具体地说涉及超高粘精制棉生产工艺及精 制棉棉浆干法输送装置。 背景技术

精制棉 (Refinrd cotton)是以棉短绒为原料， 经开棉、 浸渍 （浸碱）、 蒸煮、 漂白、 碾 压、 干燥等工艺精制而成的白色棉纤维。 世界各国称谓不一， 也称为棉纤维素、 纤维素 浆、 未漂白棉短绒纸浆等等。 它无毒、 无味、 易吸水， 是制造醚类纤维素、 硝化纤维素 和醋酸纤维素的基础材料， 广泛用于食品、 医药、 日化、 塑料、 电子、 造纸、 冶金、 航 空航天等众多领域， 被誉为 "特种工业味精"。 精制棉在达到一定白度的前提下， 其粘度 越高越好（粘度在 800厘泊以上的精制棉通常称为 "高粘度精制棉"， 粘度在 2200厘泊以 上的精制棉通常称为 "超高粘精制棉"），越有利于纤维素厂家生产� ��高粘度的产品。但是， 采用目前生产高粘度精制棉的工艺方法均无法 生产出粘度超过 2200 厘泊以上的精制棉 (目前中国生产的精制棉的粘度最高在 1500厘泊）， 其主要原因是在浸渍、 蒸煮和漂白 工序中对粘度的降解很大， 一是在浸渍工序中对原材料的浸碱工艺不合理 ， 使得碱液没 有充分地渗透到棉短绒内， 不仅影响产品的粘度， 而且不利于后续的蒸煮处理； 二是蒸 煮和漂白工序中的处理工艺简单， 没有很好地根据棉短绒的自身特性制定合适的 蒸煮工 艺和漂白工艺； 三是漂白工序中缺乏有助于漂白反应的助剂， 会很大程度上影响到产品 粘度的提高。 此外， 蒸煮后的棉浆需要通过管道送到漂白漂洗池内 进行水洗和漂白， 而 现有的输送方式是先将棉浆倒入水中搅拌形成 一定的浓度后， 再用泵将稀释后的棉浆通 过管道泵到漂白漂洗池内， 这种输送方式也称为"湿法输送"， 其不足之处在于： 一是稀 释棉浆需要使用大量的水， 稀释后的棉浆又会产生大量的污水， 不仅增加了水的成本， 还产生了大量需要处理的污水； 二是在对棉浆进行后续的碾压处理时， 碾压出来的污水 浓度较高只能被排到污水池进行处理， 不仅加大了污水处理费用， 而且还大大浪费了其 中的碱液成份， 不利于降低生产成本， 也不利于环保。 发明内容

本发明的一个目的是针对上述不足提供一种工 艺设计合理、 可大大降低碱液使用成 本、 有效提高产品粘度的超高粘精制棉生产工艺。

本发明的另一个目的是提供一种耗水量明显减 小， 同时污水产生量也得到了大大减 小， 还有利于碱液的回收再利用， 符合环保要求的精制棉棉浆干法输送装置。

本发明为了解决上述技术问题而采用的技术解 决方案如下：

一种超高粘精制棉生产工艺， 其特征在于生产工艺如下：

a、 选料、 开棉： 选用无三丝杂质的优质棉短绒为原料， 棉短绒的纤维长度在 13~15mm, 绝干度为 92%， 成熟度为 80%以上， 并经疏松、 除杂和开棉处理；

b、 浸渍： 采用质量浓度为 7%的氢氧化钠溶液对疏松、 除杂和开棉后的棉短绒进行 喷淋， 溶比为 1： 2.7~3.0， 经过 0.18~0.20MPa挤压处理， 使氢氧化钠溶液充分均匀渗透 到棉短绒内形成碱纤维， 碱纤维的湿度控制在 75~78%之间；

c、 预处理： 将上述充分均匀浸碱后的碱纤维， 经过 2~3MPa碾压处理， 将碾压出的 碱液回收再利用， 碾压后碱纤维的湿度控制在 42~45%之间， 接着用质量浓度为 70%的 AES 助剂对上述碾压后的碱纤维再进行三次喷淋和 碾压的反复处理， 温度控制在 25-40 °C , 反复处理后的湿度控制在 42~45%， 整个预处理时间控制在 8~10分钟， 所述 AES助剂的用量按重量比为： 原料： AES助剂 =100： 0.1；

d、蒸煮： 将上述预处理后的碱纤维投入到密闭的蒸球内 ， 用 30~35分钟时间将蒸球 内温度缓慢升温至 100 °C， 压力控制在 0.18~0.20MPa， 接着空转蒸球 30~35分钟后， 再 一边转动蒸球一边升温， 用 40~45分钟时间将蒸球内温度缓慢升温至 114~116°C， 压力 控制在 0.20~0.22MPa， 然后停止转动蒸球， 放汽 10分钟， 排除蒸球内的部分氧气， 防 止氧化降粘， 接着继续边转动蒸球边升温， 再用 40~45分钟时间将蒸球内温度缓慢升温 至 120~125°C， 压力控制在 0.25~0.28MPa， 最后保温 30分钟后再次放汽， 回收碱液， 待 降温至 10CTC时倒出棉浆料；

e、 漂白： 首先对上述蒸煮后的棉浆进行 15~18分钟的第一次水洗， 将 PH值控制在 7.0~7.5之间， 棉浆浓度为 5%， 然后加入质量浓度为 99.9%的 EDTA助剂， 再投入质量 浓度为 0.14~0.17%二氧化氯溶液进行第一次漂白处理， 搅拌 50分钟后再用 50分钟时间 将其水份过滤，接着对上述棉浆进行 20~25分钟的第二次水洗处理，将 PH值控制在 5~6， 用质量浓度为 30%的氢氧化钠溶液进行处理 40分钟， 用 50分钟时间将其水份过滤， 接 着对上述棉浆进行 15~20分钟的第三次水洗处理， 将 PH值控制在 7.0 7.5， 再用质量浓 度为 0.14~0.17%的二氧化氯溶液进行第二次漂白处理� � 搅拌 30分钟后用 40分钟时间将 其水份过滤， 再加水将棉浆的浓度调整为 5%后， 用质量浓度为 25~30%的 Na ₂ S ₂ 0 ₃ 溶液 进行脱氯处理 10分钟，最后水洗 15~20分钟，将 PH值控制在 6.8 7.0之间，所述 EDTA 助剂的用量按重量比为： 原料： EDTA助剂 =100： 0.075， 所述第一次漂白的二氧化氯的 用量按重量比为： 原料：二氧化氯 =100： 190~200， 所述第二次漂白的二氧化氯的用量 按重量比为： 原料：二氧化氯 =100： 70~75， 所述氢氧化钠的用量按重量比为： 原料： 氢 氧 化 钠 =100： 1.75-2.0 ， 所 述 Na ₂ S ₂ 0 ₃ 的 用 量 按 重 量 比 为 ： 原 料： Na ₂ S ₂ O ₃ =100： 0.375-0.5；

f、 碾压、 烘干： 将上述漂白后的棉浆 （漂白后的棉浆亦称为"白浆"） 经两级白浆碾 压处理后， 使棉浆的含水率在 48%以下， 最后经烘干即得成品， 成品的粘度达到 2200 厘泊以上。

一种精制棉棉浆干法输送装置， 其特征在于： 它主要由鼓风机、 上部呈开口状的物 料仓、 阀板、 中心轴、 电机和一端与鼓风机相连通的输料管构成， 所述物料仓的下部开 设有下料口， 所述下料口与输料管相连通， 所述输料管的另一端为物料出口， 所述阀板 通过中心轴安装在物料仓内， 所述电机与中心轴传动连接。

所述阀板为 3至 6个， 分别呈放射状固定在中心轴上。

所述电机通过减速器与中心轴传动连接。

本发明的生产工艺具有的有益效果是： 1、通过在蒸煮工序前增加预处理工序， 对浸 碱后的碱纤维在特定助剂的作用下通过反复多 次喷淋和碾压， 并在蒸煮工序的空转前， 进行预升温处理， 实现了碱液对纤维的充分均匀渗透， 为后续的蒸煮处理以提高产品粘 度奠定了良好的基础； 2、在预处理工序中， 对碾压出的碱液进行了回收再利用， 减少了 碱液的使用量， 有效降低了碱液使用成本； 3、在蒸煮工序中， 很好地根据棉短绒的自身 特性制定合适的蒸煮工艺路线， 即采用在不同的温度和压力环境下分多段蒸煮 ， 从而达 到了提高产品超高粘度的要求； 4、 在漂白工序中， 采用 EDTA助剂进行预漂白， 实行 二段漂白， 在助剂的作用和特定环境下， 经过多次水洗和漂白处理， 达到了既满足白度 要求， 又稳定产品粘度的目的。 本发明的精制棉棉浆干法输送装置具有的有益 效果是： 通过干法输送装置将蒸煮后 的棉浆直接输送到漂白漂洗池内， 不需要先对蒸煮后的棉浆用水进行稀释， 一方面可大 大减小水的使用量， 同时也大大减小污水的产生量， 不仅有利于环保， 而且还大大降低 生产成本。 本发明的精制棉棉浆干法输送装置不仅可用于 本发明的生产工艺中， 也可用 于替代现有精制棉生产工艺中的"湿法输送"。 附图说明

图 1为本发明的精制棉棉浆干法输送装置结构示� �图。

图中： 1-鼓风机、 2-物料仓、 3-阀板、 4-中心轴、 5-电机、 6-输料管、 7-下料口、 8- 物料出口、 9-减速器。 具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明。

实施例 1 : 超高粘精制棉生产工艺， 其具体生产工艺如下：

a、 选料、 开棉： 选用无三丝杂质的优质棉短绒 4000千克为原料， 棉短绒的纤维长度在 13~15mm, 绝干度为 92%， 成熟度为 80%以上， 并经疏松、 除杂和开棉处理； b、浸渍： 采用质量浓度为 7%的氢氧化钠溶液对疏松、除杂和开棉后的棉� ��绒进行喷淋， 溶比为 1 : 2.7， 经过 0.18MPa挤压处理， 使氢氧化钠溶液充分均匀渗透到棉短绒内形成 碱纤维， 碱纤维的湿度控制在 78%；

c、 预处理： 将上述充分均匀浸碱后的碱纤维， 经过 2MPa碾压处理， 将碾压出的碱液回 收再利用， 碾压后碱纤维的湿度控制在 45%， 接着用质量浓度为 70%的 AES助剂 4千 克对上述碾压后的碱纤维再进行三次喷淋和碾 压的反复处理， 温度控制在 25°C， 反复处 理后的湿度控制在 45%， 整个预处理时间控制在 8分钟；

d、 蒸煮： 将上述预处理后的碱纤维投入到密闭的蒸球内 ， 用 30分钟时间将蒸球内温度 缓慢升温至 100°C， 压力控制在 0.18MPa， 接着空转蒸球 30分钟后， 再一边转动蒸球一 边升温， 用 40分钟时间将蒸球内温度缓慢升温至 114°C， 压力控制在 0.20MPa， 然后停 止转动蒸球， 放汽 10分钟， 排除蒸球内的部分氧气， 防止氧化降粘， 接着继续边转动蒸 球边升温， 再用 40分钟时间将蒸球内温度缓慢升温至 120°C， 压力控制在 0.25MPa， 最 后保温 30分钟后再次放汽， 回收碱液， 待降温至 10CTC时倒出棉浆料；

e、 漂白： 首先对上述蒸煮后的棉浆进行 15分钟的第一次水洗， 将 PH值控制在 7.5， 棉 浆浓度为 5%，然后加入质量浓度为 99.9%的 EDTA助剂 3千克，再投入质量浓度为 0.14% 二氧化氯溶液 8000千克进行第一次漂白处理，搅拌 50分钟后再用 50分钟时间将其水份 过滤， 接着对上述棉浆进行 20分钟的第二次水洗处理， 将 PH值控制在 6， 用质量浓度 为 30%的氢氧化钠溶液 70千克进行处理 40分钟， 用 50分钟时间将其水份过滤， 接着 对上述棉浆进行 15分钟的第三次水洗处理，将 PH值控制在 7.5，再用质量浓度为 0.14% 的二氧化氯溶液 3000千克进行第二次漂白处理，搅拌 30分钟后用 40分钟时间将其水份 过滤， 再加水将棉浆的浓度恢复为 5%后， 用质量浓度为 25%的 Na ₂ S ₂ 0 ₃ 溶液 20千克进 行脱氯处理 10分钟， 最后水洗 15分钟， 将 PH值控制在 6.8;

f、 碾压、 烘干： 将上述漂白后的棉浆经两级白浆碾压处理后， 使棉浆的含水率在 48%以 下， 最后经烘干即得成品， 成品的粘度达到 2230厘泊。

实施例 2: 超高粘精制棉生产工艺， 其具体生产工艺如下：

a、 选料、 开棉： 选用无三丝杂质的优质棉短绒 4000千克为原料， 棉短绒的纤维长度在 13~15mm, 绝干度为 92%， 成熟度为 80%以上， 并经疏松、 除杂和开棉处理； b、浸渍： 采用质量浓度为 7%的氢氧化钠溶液对疏松、除杂和开棉后的棉� ��绒进行喷淋， 溶比为 1： 3.0， 经过 0.20MPa挤压处理， 使氢氧化钠溶液充分均匀渗透到棉短绒内形成 碱纤维， 碱纤维的湿度控制在 75%；

c、 预处理： 将上述充分均匀浸碱后的碱纤维， 经过 3MPa碾压处理， 将碾压出的碱液回 收再利用， 碾压后碱纤维的湿度控制在 42， 接着用质量浓度为 70%的 AES助剂 4千克 对上述碾压后的碱纤维再进行三次喷淋和碾压 的反复处理， 温度控制在 40°C， 反复处理 后的湿度控制在 42%， 整个预处理时间控制在 10分钟；

d、 蒸煮： 将上述预处理后的碱纤维投入到密闭的蒸球内 ， 用 35分钟时间将蒸球内温度 缓慢升温至 100°C， 压力控制在 0.20MPa， 接着空转蒸球 35分钟后， 再一边转动蒸球一 边升温， 用 45分钟时间将蒸球内温度缓慢升温至 116°C， 压力控制在 0.22MPa， 然后停 止转动蒸球， 放汽 10分钟， 排除蒸球内的部分氧气， 防止氧化降粘， 接着继续边转动蒸 球边升温， 再用 45分钟时间将蒸球内温度缓慢升温至 125°C， 压力控制在 0.28MPa， 最 后保温 30分钟后再次放汽， 回收碱液， 待降温至 10CTC时倒出棉浆料； e、 漂白： 首先对上述蒸煮后的棉浆进行 18分钟的第一次水洗， 将 PH值控制在 7.0， 棉 浆浓度为 5%，然后加入质量浓度为 99.9%的 EDTA助剂 3千克，再投入质量浓度为 0.17% 二氧化氯溶液 7600千克进行第一次漂白处理，搅拌 50分钟后再用 50分钟时间将其水份 过滤， 接着对上述棉浆进行 25分钟的第二次水洗处理， 将 PH值控制在 5， 用质量浓度 为 30%的氢氧化钠溶液 80千克进行处理 40分钟， 用 50分钟时间将其水份过滤， 接着 对上述棉浆进行 20分钟的第三次水洗处理，将 PH值控制在 7.0，再用质量浓度为 0.17% 的二氧化氯溶液 2800千克进行第二次漂白处理，搅拌 30分钟后用 40分钟时间将其水份 过滤， 再加水将棉浆的浓度恢复为 5%后， 用质量浓度为 30%的 Na ₂ S ₂ 0 ₃ 溶液 15千克进 行脱氯处理 10分钟， 最后水洗 20分钟， 将 PH值控制在 7.0;

f、 碾压、 烘干： 将上述漂白后的棉浆经两级白浆碾压处理后， 使棉浆的含水率在 48%以 下， 最后经烘干即得成品， 成品的粘度达到 2250厘泊。

实施例 3: 超高粘精制棉生产工艺， 其具体生产工艺如下：

a、 选料、 开棉： 选用无三丝杂质的优质棉短绒 4000千克为原料， 棉短绒的纤维长度在 13~15mm, 绝干度为 92%， 成熟度为 80%以上， 并经疏松、 除杂和开棉处理； b、浸渍： 采用质量浓度为 7%的氢氧化钠溶液对疏松、除杂和开棉后的棉� ��绒进行喷淋， 溶比为 1 : 2.8， 经过 0.19MPa挤压处理， 使氢氧化钠溶液充分均匀渗透到棉短绒内形成 碱纤维， 碱纤维的湿度控制在 76%；

c、 预处理： 将上述充分均匀浸碱后的碱纤维， 经过 2.8MPa碾压处理， 将碾压出的碱液 回收再利用， 碾压后碱纤维的湿度控制在 43%之间， 接着用质量浓度为 70%的 AES助 剂 4千克对上述碾压后的碱纤维再进行三次喷淋� �碾压的反复处理， 温度控制在 33°C， 反复处理后的湿度控制在 43%， 整个预处理时间控制在 9分钟；

d、 蒸煮： 将上述预处理后的碱纤维投入到密闭的蒸球内 ， 用 32分钟时间将蒸球内温度 缓慢升温至 100°C， 压力控制在 0.19MPa， 接着空转蒸球 32分钟后， 再一边转动蒸球一 边升温， 用 43分钟时间将蒸球内温度缓慢升温至 115°C， 压力控制在 0.21MPa， 然后停 止转动蒸球， 放汽 10分钟， 排除蒸球内的部分氧气， 防止氧化降粘， 接着继续边转动蒸 球边升温， 再用 44分钟时间将蒸球内温度缓慢升温至 122°C， 压力控制在 0.26MPa， 最 后保温 30分钟后再次放汽， 回收碱液， 待降温至 10CTC时倒出棉浆料；

e、 漂白： 首先对上述蒸煮后的棉浆进行 16分钟的第一次水洗， 将 PH值控制在 7.2， 棉 浆浓度为 5%，然后加入质量浓度为 99.9%的 EDTA助剂 3千克，再投入质量浓度为 0.15% 二氧化氯溶液 7900千克进行第一次漂白处理，搅拌 50分钟后再用 50分钟时间将其水份 过滤， 接着对上述棉浆进行 24分钟的第二次水洗处理， 将 PH值控制在 5.6， 用质量浓 度为 30%的氢氧化钠溶液 76千克进行处理 40分钟， 用 50分钟时间将其水份过滤， 接 着对上述棉浆进行 18分钟的第三次水洗处理，将 PH值控制在 7.3，再用质量浓度为 0.15% 的二氧化氯溶液 2900千克进行第二次漂白处理，搅拌 30分钟后用 40分钟时间将其水份 过滤， 再加水将棉浆的浓度恢复为 5%后， 用质量浓度为 28%的 Na ₂ S ₂ 0 ₃ 溶液 16千克进 行脱氯处理 10分钟， 最后水洗 19分钟， 将 PH值控制在 6.9;

f、 碾压、 烘干： 将上述漂白后的棉浆经两级白浆碾压处理后， 使棉浆的含水率在 48%以 下， 最后经烘干即得成品， 成品经湖北省石油化工产品暨化学试剂质量监 督检验站检测 (检业字 [2013]365号）， 其粘度达到 2280厘泊。

上述 AES指的是脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠， EDTA指的是乙二胺四乙酸。

上述三个实施例中， 在将蒸煮后的棉浆输送到漂白漂洗池内进行水 洗和漂白时均采 用以下精制棉棉浆干法输送装置。

由图 1所示， 精制棉棉浆干法输送装置， 它主要由鼓风机 1、 上部呈开口状的物料 仓 2、 阀板 3、 中心轴 4、 电机 5和一端与鼓风机 1相连通的输料管 6构成， 所述物料仓 2的下部开设有下料口 7，所述下料口 Ί与输料管 6相连通，所述输料管 6的另一端为物 料出口 8， 所述阀板 3为 3至 6个， 分别呈放射状固定在中心轴 4上， 所述中心轴 4和 阀板 3—同位于物料仓 2内， 所述电机 5通过减速器 9与中心轴 4传动连接。