王 忠(唐山三友集團(tuán)興達(dá)化纖公司,河北 唐山 063305)
粘膠纖維用漿粕內(nèi)在指標(biāo)分析
王忠
(唐山三友集團(tuán)興達(dá)化纖公司,河北唐山063305)
本文介紹了纖維行業(yè)中粘膠纖維發(fā)展的廣闊前景,闡述了α-纖維素、聚合度、反應(yīng)性能、灰分和鐵質(zhì)等漿粕內(nèi)在指標(biāo)對粘膠生產(chǎn)工藝的影響。
粘膠纖維;溶解漿;指標(biāo)
近幾年隨著紡織工業(yè)的不斷發(fā)展,纖維行業(yè)前景廣闊,我國是紡織工業(yè)大國,紡織工業(yè)以纖維素作為基本原料,目前主要存在三大類纖維。
(1)以棉花、羊毛和蠶絲等為代表的天然纖維;
(2)化學(xué)纖維中的合成纖維,以滌綸、腈綸、尼龍等為代表;
(3)化學(xué)纖維中的粘膠纖維。
天然纖維(主要是棉花),產(chǎn)量受耕地面積的減少和生產(chǎn)成本增加的約束,全球棉花產(chǎn)量不斷下降,導(dǎo)致對棉花的消費(fèi)量保持走低的勢頭。
合成纖維的主要原料是石油、煤和天然氣等,由于其再生時間長,存儲量日益減少。隨著人們環(huán)保意識的不斷增強(qiáng),合成纖維不可降解和不可再生的缺點(diǎn)也抑制其需求量的增長。另外,合成纖維在吸水性、透氣性等舒適型指標(biāo)上都遜于天然纖維和粘膠纖維,所以紡織下游廠家通常會將合成纖維與天然纖維或粘膠纖維混紡,其產(chǎn)量受到了一定的限制。
在全球紡織業(yè)需求增長的背景下,天然纖維需求的缺口,無法通過合成纖維來填補(bǔ),也就為粘膠纖維的發(fā)展帶來了空間。如圖1和圖2所示,近年來我國粘膠纖維產(chǎn)量呈上升趨勢,增長率最高為25.06%,廣闊的市場前景為粘膠行業(yè)的擴(kuò)建和增產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。
粘膠纖維的主要原材料是溶解漿,目前粘膠纖維企業(yè)中主要使用三類溶解漿:棉漿、木漿和其它類溶解漿(竹漿、麻漿、蔗漿等),由于生產(chǎn)成本和環(huán)境資源的限制,粘膠行業(yè)中主要使用木溶解漿作為原料。所以,木漿內(nèi)在指標(biāo)的好壞直接影響粘膠纖維的可紡性,對其指標(biāo)的控制也就尤為重要。
2.1α-纖維素
漿粕中α-纖維素的含量是表征漿粕的純度的唯一指標(biāo)。漿粕中主要含有α-纖維素和半纖維素,工業(yè)上的半纖維素,通常是指β纖維素和γ纖維素,及非纖維素碳水化合物和在制漿過程中由纖維素降解而產(chǎn)生的短鏈(聚合度小于200)的纖維素。
提高α-纖維素和降低半纖維素含量,不僅可以提高成品的產(chǎn)出率、增強(qiáng)設(shè)備利用率、降低化學(xué)藥品單位消耗和簡化浸漬堿液的回收過程,而且還能提高成品纖維的質(zhì)量和可紡性。因此粘膠行業(yè)中生產(chǎn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的粘膠纖維,通常采用α-纖維素含量較高的漿粕。
2.2灰分和鐵質(zhì)
(1)漿粕中灰分主要以硅酸鹽(CaSiO3)為主,其含量偏多嚴(yán)重影響粘膠的過濾性能,導(dǎo)致堵塞過濾系統(tǒng)網(wǎng)眼。
(2)灰分中的鐵質(zhì)(Fe3+)具有氧化性,在老成工序中促進(jìn)老成,使其難以控制,影響粘膠粘度的波動。并且鐵質(zhì)的存在會使粘膠顏色變暗,含量偏高會導(dǎo)致粘膠發(fā)黑。
2.3木質(zhì)素和樹脂
(1)木質(zhì)素存在于木質(zhì)組織中,主要作用是通過形成交織網(wǎng)來硬化細(xì)胞壁,是構(gòu)成細(xì)胞壁的主要成分。木質(zhì)素的存在會降低漿粕的膨潤度和反應(yīng)性能,延長老成時間,在纖維漂白時生成氯化木素
(2)樹脂容易與漿粕中的Ca鹽結(jié)合,其不溶性造成粘膠的過濾和紡絲困難。
2.4聚合度
聚合度小于200的漿粕,它具有半纖維素的特征,影響粘膠工序中的浸漬、黃化和過濾,也會降低成品纖維中強(qiáng)力;當(dāng)其大于1200時,纖維素磺酸酯的溶解性能下降,會造成粘膠質(zhì)量下降和過濾困難,因此漿粕粘度一定要控制在合理范圍內(nèi),并要嚴(yán)格要求其批內(nèi)差。
2.5膨潤度
膨潤度是指漿粕在堿液中的膨脹程度,通常以漿粕在標(biāo)準(zhǔn)條件的堿液中浸漬一定時間后重量或體積增加的倍數(shù)或百分?jǐn)?shù)表示。膨潤度小,漿粕在堿液中浸漬不均勻,會造成堿纖維素反應(yīng)不充分;當(dāng)膨潤度過大時,堿纖維素中含堿量過大,尤其在連續(xù)浸漬壓榨時,會造成壓榨困難。
2.6反應(yīng)性能
漿粕反應(yīng)性能是影響粘膠質(zhì)量的關(guān)鍵因素,反應(yīng)性能偏低,會造成漿粕浸漬時堿化不均勻,增大助劑消耗量,黃化反應(yīng)不充分,使粘膠粒子過多過大,嚴(yán)重影響過濾性能和可紡性,導(dǎo)致成品疵點(diǎn)偏高,纖維優(yōu)級品率下降,增加產(chǎn)品的質(zhì)量反饋。
以上為漿粕的基本指標(biāo),可見指標(biāo)的好壞與穩(wěn)定性尤為重要,它直接影響粘膠生產(chǎn)工藝和成品的質(zhì)量,因此制定了粘膠企業(yè)制定了木漿行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
由于木溶解漿具有經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)成本和較大的市場前景,目前我公司使用比例已達(dá)到80%以上,因此嚴(yán)格控制漿粕內(nèi)在指標(biāo)尤為重要。
[1]溶解漿市場分析報告[R].2013(02):7-8.
[2]粘膠纖維行業(yè)報告[R].2013(04):3.
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