三醋酸纖維素干燥過(guò)程中質(zhì)量控制

雒孟

摘要：本文研究了工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程中三醋酸纖維素的干燥工藝及其對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響。

關(guān)鍵詞：三醋酸纖維素;干燥;水份;溶解質(zhì)量

Abstract：Studied on the drying process of triacetate cellulose（TAC）and its effection on the quality of triacetate cellulose.

Key words：cellulose triacetate;Dry;Moisture;Dissolved mass

三醋酸纖維素（TAC）是由棉漿粕或木漿粕的纖維素和醋酸酐在硫酸的催化作用下，纖維素上面的三個(gè)羥基完全被乙?；〈谩Ｈ姿崂w維素被廣泛用作顯示用的光學(xué)膜和功能性膜材料，源于TAC作為光學(xué)膜材料，具有良好的耐磨性、阻燃性、低霧度值和高透光率等特性，可用于感光膠片、顯示器光學(xué)元件和眼鏡片中;TAC作為功能性膜材料，具有選擇性高、透水量大等優(yōu)點(diǎn)，可用于滲透膜和陰陽(yáng)離子份離膜等。

作為工業(yè)產(chǎn)品的TAC，水份對(duì)其下游加工至關(guān)重要。同時(shí)，干燥過(guò)程中如控制偏差，也會(huì)影響到產(chǎn)品質(zhì)量。本文結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，研究了TAC的干燥條件及其可能引發(fā)的質(zhì)量問(wèn)題。

1 實(shí)驗(yàn)材料及內(nèi)容

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

設(shè)備：500 mL敞口玻璃瓶、有戴孔的HDPE塞子、攪拌器（900 rpm）、天平（精確到1 g）、25倍顯微鏡（目鏡10倍，物鏡2.5倍）、梅特勒-托利多水份測(cè)定儀、干燥機(jī)。

溶劑：二氯甲烷（份析級(jí)）、純乙醇（份析級(jí)）、混合溶劑：二氯甲烷92.02%、乙醇7.98%。

1.2 TAC的干燥過(guò)程

目前，本文主要是對(duì)TAC產(chǎn)品采用轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)方式進(jìn)行干燥進(jìn)行研究，轉(zhuǎn)筒干燥的方式物料從干燥機(jī)一側(cè)進(jìn)入干燥機(jī)后經(jīng)過(guò)被蒸汽加熱的層狀列管，和被干燥機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)翻轉(zhuǎn)之后從干燥機(jī)另一側(cè)下料，干燥產(chǎn)生的濕氣被處理后排到大氣中，產(chǎn)生的冷凝水被回收。干燥過(guò)程中干燥溫度、干燥時(shí)間和干燥環(huán)境對(duì)TAC產(chǎn)品水份和溶解質(zhì)量都會(huì)有較大影響。

1.3 產(chǎn)品性能測(cè)試

對(duì)TAC產(chǎn)品水份、溶解質(zhì)量（不溶物、雜質(zhì)等）測(cè)試。

2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論

2.1 干燥溫度對(duì)TAC產(chǎn)品水份的影響

干燥機(jī)在轉(zhuǎn)速、壓力、抽風(fēng)量、干燥機(jī)進(jìn)料量和進(jìn)料水份恒定情況下，干燥機(jī)后水份和蒸汽溫度如圖1所示：

由圖1可以得出：蒸汽溫度由150℃調(diào)到180℃，干燥后產(chǎn)品水份由0.1%漲到2.5%，要想控制產(chǎn)品水份在合格范圍內(nèi)蒸汽溫度≥155℃;在保證干燥后產(chǎn)品水份和節(jié)約蒸汽消耗情況下，蒸汽最佳溫度在155℃-170℃之間。

2.2 干燥時(shí)間對(duì)TAC產(chǎn)品水份的影響

干燥機(jī)在溫度、壓力、抽風(fēng)量、干燥機(jī)進(jìn)料量和進(jìn)料水份恒定情況下，干燥機(jī)后水份和轉(zhuǎn)速之間如圖2所示：

由圖2可以得出：干燥機(jī)轉(zhuǎn)速由0.5r/min調(diào)到3.5r/min，干燥后產(chǎn)品水份由0.1%漲到2.8%，要想控制產(chǎn)品水份在合格范圍內(nèi)轉(zhuǎn)速≤2.5r/min;在保證干燥后產(chǎn)品水份和節(jié)約蒸汽消耗情況下，干燥機(jī)最佳轉(zhuǎn)速在1.5r/min-2.5r/min之間。

2.3 干燥環(huán)境對(duì)TAC產(chǎn)品溶解質(zhì)量的影響

TAC不溶性物質(zhì)指將產(chǎn)品溶解后，單位面積上不溶性物質(zhì)的個(gè)數(shù)。而影響產(chǎn)品干燥過(guò)程中不溶性物質(zhì)的因素主要是進(jìn)入干燥機(jī)的空氣中的灰塵，要使不溶性物質(zhì)個(gè)數(shù)越少越好，改善進(jìn)入干燥機(jī)中的空氣質(zhì)量至關(guān)重要。

轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)干燥過(guò)程中抽風(fēng)風(fēng)機(jī)在將濕氣抽進(jìn)旋風(fēng)份離器的過(guò)程中會(huì)由部份未經(jīng)過(guò)濾的空氣進(jìn)入產(chǎn)品中，影響產(chǎn)品的不溶性物質(zhì)含量。如圖3所示。

對(duì)干燥機(jī)補(bǔ)風(fēng)口進(jìn)行密封，同時(shí)對(duì)補(bǔ)風(fēng)口空氣進(jìn)行過(guò)濾，在干燥機(jī)進(jìn)口端形成使用過(guò)濾后的空氣進(jìn)行氣封如下圖4所示。

使用過(guò)濾后的氣體對(duì)干燥機(jī)補(bǔ)風(fēng)口進(jìn)行氣封，TAC產(chǎn)品不溶性物質(zhì)可以由大于50降到低于30.

3.結(jié)論

3.1 控制TAC產(chǎn)品水份措施

干燥過(guò)程控制TAC產(chǎn)品水份≦2%，同時(shí)保證節(jié)約成本的前提下可采取以下措施：

干燥機(jī)進(jìn)料量、進(jìn)料水份、抽風(fēng)量、壓力和轉(zhuǎn)速恒定;蒸汽最佳溫度在155℃-170℃。干燥機(jī)進(jìn)料量、進(jìn)料水份、干燥機(jī)溫度、壓力和轉(zhuǎn)速恒定;干燥機(jī)最佳轉(zhuǎn)速在1.5r/min-2.5r/min之間。

3.2 控制TAC產(chǎn)品干燥過(guò)程中溶解質(zhì)量措施

控制TAC產(chǎn)品在干燥過(guò)程中不溶性物質(zhì)個(gè)數(shù)≤30措施：使用過(guò)濾后的氣體對(duì)干燥機(jī)補(bǔ)風(fēng)口氣封，減少引進(jìn)產(chǎn)品里面空氣的雜質(zhì)，降低TAC產(chǎn)品不溶性物質(zhì)。

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（作者單位：四川普什醋酸纖維素有限責(zé)任公司）