1.1. Bio-reģenerētu šķiedru apstrādes process
Ņemot par piemēru reģenerētu celulozes šķiedru, tās apstrādes procesu var aptuveni iedalīt celulozes izejvielu pirmapstrādes apstrādē un šķiedru formēšanas apstrādē:
Celulozes izejvielu pirmapstrāde:
Celulozi no izejmateriāla nevar izmantot tieši, tā ir jāattīra, lai sagatavotu šķiedru, attīrīšanas mērķis ir izejvielās atdalīt lignīnu, hemicelulozi un citas vielas un pēc tam pārvērst to celulozē (celulozes veidošanas process). Visbiežāk izmantotās apstrādes metodes ietver ķīmisko apstrādi, ko galvenokārt apstrādā ar skābju{0}}bāzes hidrolīzi. Taču šī apstrādes metode ir videi kaitīga, un pakāpeniski ir izstrādātas dažādas jaunas attīrīšanas metodes. Piemēram, bioloģiskā apstrāde (izmantojot sēnītes un baktērijas, lai noņemtu lignīnu, keratīnu un citas vielas), apstrāde ar enzīmiem, fizikālā apstrāde (izmantojot mehānisku spēku, augstas-enerģijas starojumu, apstrādi ar mikroviļņu krāsni), tvaika strūklu un tā tālāk.
Lielākā daļa šķiedras celulozes ražošanas sākumu galvenokārt nāk no nepieciešamības pēc kokvilnas, koksnes, bet ierobežoto aramzemes un meža resursu dēļ Ķīnā izejvielu avots sāka pāriet uz citiem atjaunojamiem resursiem Ķīnā, piemēram, bambusu, kaņepēm, banānu, cukurniedrēm. , jo īpaši daži lauksaimniecības un blakusprodukti, piemēram, maisījums, labības salmi, kokosriekstu čaumalas utt., Izmantojot šos lauksaimniecības un blakusproduktus kā šķiedras izejvielas, var pārvērst atkritumus dārgumos, samazināt produktu izmaksas un nodrošināt plašas iespējas izlaides paplašināšanai.
Šķiedru veidošanas apstrāde:
Pēc šķiedru izejvielu pirmapstrādes nākamais solis ir šķiedru formēšana. Šķīduma vērpšana ir industriālā vērpšanas tehnoloģija, no kurām raksturīgākā ir viskozes metode un tiešā šķīdinātāja metode.
Viskozes process ir visplašāk izmantotās celulozes šķiedru ražošanas metodes, šķiedru apstrādājot ar sārmu, vispirms rodas sārmu celuloze, reaģējot ar oglekļa=_ sulfīdu, iegūstot celulozes sulfonātu, pēc tam atvasinājumus izšķīdina sārmu viskozē (dope), vērpšanas šķīdumu no dušas sprausla poraina vidēju spriegumu ar sērskābi, nātrija sulfātu un nelielu daudzumu cinka sulfāta, koagulējot, vannā, reģenerējot, pēc stiepšanas un citas apstrādes tiek iegūtas mākslīgās šķiedras. Ražošanas process ietver sarežģītas ķīmiskas reakcijas, ilgu procesa plūsmu, zemu ražošanas efektivitāti un CS2, H2S un citu izplūdes gāzu, skābju, sārmu, Zn2 plus notekūdeņu, dūņu, kas satur CaO, Al2O3, MgO, Fe2Oz utt., patēriņu. liela ūdens, elektrības, ogļu un citas enerģijas daudzuma.
Tiešā šķīdinātāja metode ir jaunu šķīdinātāju sistēmu izstrāde, ko attēlo N-metilmorfolīn-n-oksīds (NMMO). NMMO process ir celulozes šķiedras ražošanas process bez ķīmiskas reakcijas. Vispirms mīkstumu pilnībā sajauc ar NMMO saturošu kristālūdeni, pēc tam dekompresijas ceļā tiek izņemta lielākā kristālūdens daļa, izšķīdināta un veidojas stabila, caurspīdīga un viskoza vērpšanas izejviela, kuru pirms vērpšanas filtrē un atputo. Tam ir īsas procesa plūsmas priekšrocības, mazs piesārņojums un laba šķīdība. Reģenerētā celulozes šķiedra, kas ražota NMMO procesā, tiek saukta par Lyocell šķiedru, un tā tiek slavēta kā 21. gadsimta zaļā šķiedra.
No iepriekš minētā satura var redzēt, ka šķīdinātāja metode var izlaist virkni ķīmiskās apstrādes procesu, saīsināt ražošanas procesu un samazināt piesārņojumu. Šobrīd pētnieki gan mājās, gan ārvalstīs strādā pie citu šķīdinātāju sistēmu izstrādes. Citi šķīdinātāji ietver jonu šķidrumu un zemas temperatūras sārmu/urīnvielas sistēmu, starp kurām zemas temperatūras sārmu/urīnvielas sistēma ir celulozes šķīdināšanas sistēma, ko neatkarīgi izstrādājusi Ķīna.
Celulozes šķiedras tīrās apstrādes tehnoloģijas pētījumos iekļauta arī celulozes estera kausējuma vērpšanas metode, tas ir, šķiedru izejvielas tiek sagatavotas, atvasinot biomasas izejvielas, un pēc tam tiek veikta kausējuma vērpšana. Tomēr, ņemot vērā dabisko biomasas izejvielu sarežģīto ķīmisko struktūru, ieskaitot vairākas hidroksilgrupas, tas ir viegli noārdāms augstā temperatūrā. Lai gan ir ziņots par tā procesu, tas vēl nav kļuvis par preci.
1.2. Bio-sintētisko šķiedru apstrādes process
Bio-sintētisko šķiedru apstrādes process ir līdzīgs tradicionālo šķiedru, piemēram, poliestera un poliamīda, apstrādes process, ko galvenokārt sagatavo, polimerizējot un sagriežot, un pēc tam sagatavo kausējot, vērpjot. Procesam tālāk attīstoties, var attīstīties arī kausējuma tiešās vērpšanas process.
Kā piemēru ņemiet polipienskābi. Polipienskābes monomērs ir pienskābe jeb laktīds, kas iegūts pienskābes dimerizācijas ceļā, ko var iegūt, bioloģiski fermentējot kukurūzu, kartupeļus, biešu un citus kultūraugus kā izejvielas. Šo kultūru raža Ķīnā ir ļoti liela, tāpēc polipienskābes šķiedras attīstības potenciāls Ķīnā ir ļoti liels. Polipienskābes (PLA) šķēles ražošana parasti ir divpakāpju process. Pirmkārt, pienskābes polikondensācija tiek pārveidota par oligomēru, un pēc tam katalizatora ietekmē tiek iegūts laktīds. Pēc tam pēc destilācijas un attīrīšanas vakuumā katalītiskā gredzena atvēršanas polikondensācija tiek veikta PLA. Turpmākai sagriešanas izmantošanai, izmantojot kausējuma vērpšanas procesu, var sagatavot dažādas polipienskābes šķiedras specifikācijas, kas paredzētas pakārtotajiem tirgiem. Sintētisko šķiedru, kuru pamatā ir bio-, apstrādes process ir līdzīgs tradicionālajām šķiedrām, piemēram, poliesteram un poliamīdam, kuras tiek sagrieztas polimerizācijas ceļā un pēc tam sagatavotas ar kausēšanas vērpšanu. Procesam tālāk attīstoties, var attīstīties arī kausējuma tiešās vērpšanas process.
Kā piemēru ņemiet polipienskābi. Polipienskābes monomērs ir pienskābe vai laktīds, ko iegūst, dimerizējot pienskābi. Pienskābi var iegūt no kukurūzas, kartupeļiem, bietēm un citām kultūrām bioloģiskās fermentācijas ceļā. Šo kultūru raža Ķīnā ir ļoti liela, tāpēc PLA šķiedrai ir liels attīstības potenciāls Ķīnā. Polipienskābes (PLA) šķēles ražošana parasti ir divpakāpju process. Pirmkārt, pienskābes polikondensācija tiek pārveidota par oligomēru, un pēc tam katalizatora ietekmē tiek iegūts laktīds. Pēc tam pēc destilācijas un attīrīšanas vakuumā katalītiskā gredzena atvēršanas polikondensācija tiek veikta PLA. Turpmākai sagriešanas izmantošanai, izmantojot kausējuma vērpšanas procesu, var sagatavot dažādas polipienskābes šķiedras specifikācijas, kas paredzētas pakārtotajiem tirgiem.
avots: China Fibers Fashion
https://mp.weixin.qq.com/s?{{0}}biz=MjM5OTc4MTIwOQ==mid=2652399571idx=3sn{{ 7}} c2e3faaf8debe7dc197ed26d36e2b949chksm=bcdaf1e58bad78f3522b 0 8109fc001e086eed21b1b89902470f560879b9e8190bc95b24a1ffdmpshare =1 aina =1 srcid =1231 d4nWTKRCp5jnuPKV6gDmsharer _ sharetime =1640938995982 kopīgotājs {{42} } shareid=ff5f2139d31a4580928c819c5eb948dfexportkey=AZ1aySTqQTQiQ percent 2BzVGbl9Nms procenti 3Dpass _ biļete=xB4WmCCJF7Lp9Y9c0hhHfS82auc8aBIbf5tXcrRAKTCG7S0lkEbMdyrOeLr6iiUnwx _ header =0 rd