Pregled jute vlakana i vlakana izvađenih metodom sumporne kiseline
Kao prirodno vlakno vlakno, jute vlakna ima mnogo prednosti kao što su visoki prinos, niska cijena i odlična mehanička svojstva. Široko se koristi u ukrasu, pakiranju, tekstilnom, medicinskom i drugom polju. Međutim, pored celuloze, jute vlakna sadrži i nečistoće poput hemikeluloze, lignina i pektina. Prisutnost ovih nečistoća ograničava primjenu jute vlakana u vrhunskim poljima. Stoga je efikasno vađenje jute celuloze postalo ključ za povećanje dodane vrijednosti jute vlakana. Trenutno su hemijske, fizičke i biološke metode uobičajene metode za pripremu celuloze, ali svi imaju nedostatke kao što su dugački proces pripreme, mnogih koraka za sušenje i visoku potrošnju sušenja i visoku potrošnju energije. Pored toga, visoke koncentracije kiseline i alkalije imaju veliki utjecaj na stepen polimerizacije i strukturu celuloze pod visokim temperaturnim uvjetima, koji utječu na performanse aplikacije celuloze. Protiv ove pozadine proces reaktora sumporne kiseline došao je, donoseći nove proboj u vađenjem Ćeluloze Jute.
Osnovni princip metode sumporne kiseline za vađenje celuloze je hidroliziranje jute vlakana sa sumpornom kiselinom da ukloni nekristalnu regiju u celuloznoj strukturi, čime dobijaju celulozu sa visokim kristalinity. Sumporna kiselina ne može razgraditi ne samo kristalnu regiju celuloze, već uvesti i nabijene sulfate polusednije grupe na površini celuloze, što pomaže u poboljšanju disperfiranja i stabilnosti celuloze.
TRADICIONALNI METODE I OGRANIČENJA VUTE CELULOZE
(I) Tradicionalne metode ekstrakcije
Trenutno se jute vlakna tradicionalno koristi u širokom rasponu polja, a njegove metode ekstrakcije uglavnom uključuju hemijsku metodu, fizičku metodu, biološku metodu ili kombinaciju nekoliko metoda. Na primjer, proces proizvodnje tute celuloze tradicionalnom hemijskom metodom je vlaknasti pretresnost - visoka temperatura alkalni ključ - natrijum-hlorit tretman - tretman alkali - pranje vode - sušenje - celuloza.
(Ii) ograničenja
Tradicionalne metode imaju mnogo oštećenja. Proces pripreme je dug i uključuje više koraka, što čini cjelokupni proces ekstrakcije; Mnogo je koraka sušenja, što povećava potrošnju energije; Potrošnja energije je visoka, a upotreba visoke koncentracione kiseline i alkalije pod visokim temperaturnim uvjetima ne samo da imaju visoke zahtjeve za opremu, već ima veliki utjecaj na stupanj polimerizacije i strukture celuloze, čime se utječe na performanse primijenjenosti celuloze.
Proces reaktora sumporne kiseline Proces i ključni parametri
(I) Protok procesa
1 Predstavljamo:
• Srušite jute vlakno na odgovarajuću veličinu čestica (kao što je 0. 180mm sito) za naknadnu obradu. • Koristite vodu ili drugu otapala da biste uklonili vodootpućene komponente u jute vlaknima.
2. Ekstrakcija celuloze:
• Postavite unapred vlaknog praha JUTE u reaktor i dodajte sumpornu kiselinu (poput 2% -3% sumporne kiseline).
• reagirati na određenoj temperaturi (kao što je 40 stepeni) i vreme (kao što je 1 sat) i osigurati da se reakcija u potpunosti provodi putem refluksa kondenzacije.
• Nakon završetka reakcije, ostatak nekoliko puta operite sa velikom količinom vode dok ne bude neutralan.
3. Pročišćenje:
• Operite izvučenu celulozu velikom količinom vode nekoliko puta dok ne bude neutralan da biste uklonili preostalu kiselinu i nečistoće.
• Dobijte čistu celulozu filtracijom i sušenjem (poput sušenja u 60 stepeni).
(Ii) Ključni parametri
• Temperatura: Temperatura pročišćavanja kiseline se kontrolira u 50 stepeni -60 stepen. Temperatura ima važan uticaj na reakcijsku brzinu i efekat uklanjanja nečistoća. Previše visoka temperatura može prouzrokovati degradaciju celuloze, dok će prenična temperatura usporiti brzinu reakcije.
• Vrijeme: Vrijeme izolacije kiselina je 45min -90 min. Ako je vrijeme prekratko, nečistoće se neće temeljito uklanjati; Ako je vrijeme predugo, može utjecati na performanse celuloze.
• Omjer kupaonice: omjer kupke je uglavnom 1: 10-1: 20. Prikladan omjer kupke može osigurati da se jute vlakno u potpunosti u kontaktu sa tekućinom za tretman i poboljšavaju efekat liječenja.
• Doziranje sumporne kiseline: Doziranje sumporne kiseline određuje se u skladu sa postupcima procesa, uglavnom 6g / l {1}} g / l. Prekomjerna doza sumporne kiseline povećat će troškove i može prouzrokovati koroziju opremi; Premalo doziranja sumporne kiseline rezultirat će lošim uklanjanjem nečistoće.
Prednosti procesa sumporne kiseline
(I) Kratki protok procesa
U usporedbi s tradicionalnim metodama, protok procesa reaktora sumporni kiseline je jednostavniji i smanjuje nepotrebne korake, čime se skraćuje vrijeme pripreme i poboljšanje efikasnosti proizvodnje.
(Ii) Niska potrošnja energije
Proces ima manje koraka za sušenje, a svi se procesi rade pod normalnim pritiskom, što smanjuje potrošnju energije. Istovremeno se koriste ekološki prihvatljivi aditivi, a iznos kemijskih aditiva je mali, što dodatno smanjuje troškove proizvodnje.
(Iii) Stopa uklanjanja velike nečistoće
Nakon što se tretira procesom reaktora sumpornog kiselina, efekt uklanjanja nečistoće u jute vlaknima je dobar, posebno efekt uklanjanja lignina i hemiceluloze je značajan. Na primjer, nakon biološko-hemijskog kombinovanog tretmana, hemikelulozni sadržaj u jute vlaknima smanjen je sa 10,21% na 5,35%, smanjenje od 47,6%; Sadržaj lignina smanjen je sa 8,25% na 7,43%, pad 9,66%, čime se povećava sadržaj celuloze u jute vlaknima za 8,39%.
(Iv) nema oštećenja na strukturi celuloze i performansi
Celuloza proizvedena ovim procesom ima visok sadržaj --celuloze i ne oštećuje strukturu i performanse celuloze, čime se osigurava kvalitetnom i primjenom performansi celuloze.
zaključak
Proces reaktora sumporni kiseline ostvario je nove proboj u polju vatrenog vatrenog ekrana, sa značajnim prednostima kao što su kratki procesni protok, niska potrošnja energije, visoka brzina uklanjanja nečistoća i bez oštećenja strukture celuloze i performanse celuloze. U usporedbi s tradicionalnim procesima, ovaj proces može efikasnije izdvojiti Jute celulozu, smanjiti troškove proizvodnje i poboljšati kvalitetu proizvoda i imati široke perspektive aplikacije.
U budućnosti, sa kontinuiranim razvojem i inovacijama tehnologije, očekuje se da će proces reaktora sumporne kiseline biti dodatno optimiziran i poboljšan. Na primjer, mogu se proučavati efikasniji strukturi reaktora i radne uvjete za poboljšanje efikasnosti reakcije i efekte uklanjanja nečistoća; Novi bioenzimski pripravci mogu se razviti za dodatno smanjenje troškova proizvodnje; i obrada otpada i recikliranje u procesu mogu se ojačati kako bi se postigla zelena proizvodnja. Vjeruje se da će se u bliskoj budućnosti proces reaktora sumpornog kiselina biti široko korišten u industriji jute vlakana, promovirajući razvoj industrije vlakana jute prema vrhunskim i zelenim smjerovima.
