CN103603219A - 一种超高粘度食品级精制棉及其生产方法 - Google Patents

一种超高粘度食品级精制棉及其生产方法 Download PDF

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本发明涉及一种超高粘度食品级精制棉及其生产方法，该精制棉的粘度为1850-2500mPa·s，聚合度为2800-3100，主要生产步骤如下：以成熟度≥80％、纤维长度10-13mm、外观无可见杂质的II类棉短绒为原料，经蒸煮、二氧化氯和次氯酸钠漂白、水洗、碾压驱水、烘干工序制得。生产过程中科学精准地调控各化工原料的浓度、温度、反应时间以及助剂的合理添加，得到的产品在白度≥83％的前提下，既除去了杂质，同时也保证粘度在1850-2500mPa·s，聚合度在2800-3100，各项性能指标满足高粘度食品级精制棉要求；采用二氧化氯和次氯酸钠两次漂白，在制备出高粘度食品级精制棉的前提下，降低生产成本。

Description

一种超高粘度食品级精制棉及其生产方法
技术领域
本发明属于精制棉领域，具体涉及一种超高粘度食品级精制棉及其生产方法。
背景技术
精制棉(Refined cotton)是以棉短绒为原料，经碱法蒸煮、氧化剂漂白精制而成的一种均匀疏松、无木屑、竹屑、泥沙、油污、金属物等杂质的白色絮状物。其主要化学成分是纤维素、木质素和半纤维素。它是由碳、氢、氧3种元素组成，其组成的质量比：碳44.4％、氢6.17％、氧49.39％，其密度一般为L50-L56g/cm，比热容L30-L40kJ/(kg·℃)，可溶于铜氨溶液中，具有很好的亲水性和良好的吸附性。精制棉无毒、无味、易吸水，是制造醚类纤维素(如CMC、HEC、HPMC、MC等)、硝化纤维素(硝化棉)和醋酸纤维素的主要材料，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”。
传统的精制棉生产一般采用以下工艺：1)棉短绒开棉；2)高压蒸煮：将棉短绒加入到蒸煮锅内，加碱液升温蒸煮；3)洗涤：将蒸煮后的棉短绒洗涤；4)漂白前预处理；5)漂白；6)碾压、烘干制得成品。采用传统工艺生产出的精制棉产品多为工业级，聚合度最高能达到2500左右，粘度通常可达到900mPa·s，虽然有几家厂商生产的精制棉粘度可达到1800mPa·s左右，但产品的外观和各种指标远远达不到高粘食品级的要求，主要原因如下：
选料：棉短绒的成熟度没有达到80％，外观上看杂质比较多，纤维长度没有达到10-13mm的范围；
蒸煮：碱的浓度配比上不均匀，压力温度时间控制不到位，同时没有添加任何除杂的助剂；
漂白：洗料时没有洗干净和过滤干净杂质，漂白时没有添加助剂帮助除杂，导致生产出来的产品聚合度偏低，产品外观达不到食品级要求；
碾压烘干：碾压时粉碎的不蓬松，烘干杯一段二段温度控制不均匀，出来的产品吸湿度偏低，烘干后产品从烘干杯出来没有经过筛选杂质就直接进入打包机打包，导致成品中杂质偏多。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超高粘度食品级精制棉及其生产方法，在白度≥83％的前提下，既除去了杂质，同时保证粘度在1850-2500mPa·s，聚合度在2800-3100，满足食品级要求，填补国内技术空白。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种超高粘度食品级精制棉，该精制棉的粘度为1850-2500mPa·s，聚合度为2800-3100。
该超高粘度食品级精制棉的生产步骤如下：
1)选料、开棉：以成熟度≥80％、纤维长度10-13mm、外观无可见杂质的II类棉短绒为原料，开棉处理；
2)配置蒸煮液：蒸煮液中氢氧化钠含量25-35g/L，助剂含量为0.01-0.03wt％，配制好后进行搅拌使分散均匀；
3)蒸煮：将棉短绒通过浸渍机用蒸煮液润湿，输送至蒸球内，转动蒸球40-60分钟，用蒸汽将料液升温2-3小时温度达到125-135℃，压力0.1-0.2MPa，恒温30-40分钟，使蒸球内压力降至0.05MPa，蒸煮总时间为3.5-5小时；
4)漂洗：将煮棉进行洗涤，去除里面残碱，洗好的煮棉按棉水重量比2-3：90-95加水输送到漂洗池内，加入盐酸溶液进行预酸，pH为2-3.5、温度为25-30℃搅拌40-60分钟，自来水洗净酸液后加入二氧化氯溶液，有效氯含量为1.4-1.7g/L，pH为5-6，反应45-90分钟，水洗去除二氧化氯溶液后加助剂0.02-0.03wt％，同时加次氯酸钠漂白液，有效氯含量0.35-0.45g/L，pH为10.5-11.5，温度为25-30℃，氧化20-50分钟，在水洗去除次氯酸钠后加盐酸，pH为2-3，酸化20-40分钟，然后洗至中性加硫代硫酸钠脱去残氯，用自来水洗净，漂洗总时间为3-4小时；
5)碾压驱水，烘干得到成品。
本发明对现有的精制棉生产工艺进行改进，在生产过程控制中，科学精准地调控各化工原料的浓度、温度、反应时间以及助剂的合理添加，得到的产品在白度≥83％的前提下，既除去了杂质，同时也保证粘度在1850-2500mPa·s，聚合度在2800-3100，各项性能指标满足高粘度食品级精制棉要求，填补了国内技术空白；采用二氧化氯和次氯酸钠进行两次漂白，在能够制备高粘度食品级精制棉的前提下，降低生产成本。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案做进一步作描述，但是本发明的保护范围并不限于这些实施例。凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。
实施例1
选料：II类棉短绒，成熟度≥80％，纤维长度12.2mm，外观无可见杂质，开棉处理，装入蒸球棉短绒重量3000kg。
配置蒸煮液：氢氧化钠含量30.2g/L，助剂含量0.01wt％，配制好后进行搅拌使浓度均匀。
蒸煮：将棉短绒通过浸渍机用蒸煮液润湿，输送至蒸球内，开始转动蒸球40分钟，用蒸汽将料液升温2.5小时，温度达到130℃，压力0.18MPa，然后恒温35分钟，使蒸球内压力降至0.05MPa，总蒸煮时间为3.75小时；
漂洗、烘干：将煮棉进行洗涤，去除里面残碱，洗好的煮棉按棉水重量比2.8：90加水输送到漂洗池内，加入盐酸溶液进行预酸，pH为2.9、温度为25℃搅拌40分钟，自来水洗净酸液后加入二氧化氯溶液，有效氯含量为1.55g/L，pH为5.5，反应45分钟，水洗去除二氧化氯溶液后加助剂0.02wt％，同时加次氯酸钠漂白液，有效氯含量为0.4g/L，pH为11，温度为28℃，氧化30分钟，在水洗去除次氯酸钠后加盐酸，pH为2.5，酸化30分钟，然后洗至中性加硫代硫酸钠脱去残氯，用自来水洗净，经过碾压驱水，烘干得到成品。
检测：测得精制棉性能指标如下：聚合度3063，粘度2500mPa·s，白度83.3％，灰分0.08％，α-纤维素含量99.4％，硫酸不溶物0.09％，吸湿度159.8g，达到食品级精制棉要求。
实施例2
选料：II类棉短绒，成熟度≥80％，纤维长度10mm，外观无可见杂质，开棉处理，装入蒸球棉短绒重量3000kg。
配置蒸煮液：氢氧化钠含量27.3g/L，助剂含量0.02wt％，配制好后进行搅拌使浓度均匀。
蒸煮：将棉短绒通过浸渍机用蒸煮液润湿，输送至蒸球内，开始转动蒸球60分钟，用蒸汽将料液升温2小时，温度达到125℃，压力0.2MPa，然后恒温40分钟，使蒸球内压力降至0.05MPa，总蒸煮时间为3小时40分钟；
漂洗、烘干：将煮棉进行洗涤，去除里面残碱，洗好的煮棉按棉水重量比2.5：95加水输送到漂洗池内，加入盐酸溶液进行预酸，pH为2、温度为27℃搅拌60分钟，自来水洗净酸液后加入二氧化氯溶液，有效氯含量为1.7g/L，pH为5，反应80分钟，水洗去除二氧化氯溶液后加助剂0.03wt％，同时加次氯酸钠漂白液，有效氯含量为0.35g/L，pH为10.5，温度为29℃，氧化40分钟，在水洗去除次氯酸钠后加盐酸，pH为2.8，酸化20分钟，然后洗至中性加硫代硫酸钠脱去残氯，用自来水洗净，经过碾压驱水，烘干得到成品。
检测：测得精制棉性能指标如下：聚合度2881，粘度1850mPa·s，白度85.8％，灰分0.09％，α-纤维素含量99.2％，硫酸不溶物0.08％，吸湿度163.9g，达到食品级精制棉要求。
实施例3
选料：II类棉短绒，成熟度≥80％，纤维长度13mm，外观无可见杂质，开棉处理，装入蒸球棉短绒重量3000kg。
配置蒸煮液：氢氧化钠含量25.8g/L，助剂含量0.01wt％，配制好后进行搅拌使浓度均匀。
蒸煮：将棉短绒通过浸渍机用蒸煮液润湿，输送至蒸球内，开始转动蒸球55分钟，用蒸汽将料液升温3小时，温度达到135℃，压力0.15MPa，然后恒温35分钟，使蒸球内压力降至0.05MPa，总蒸煮时间为4.5小时；
漂洗、烘干：将煮棉进行洗涤，去除里面残碱，洗好的煮棉按棉水重量比2：90加水输送到漂洗池内，加入盐酸溶液进行预酸，pH为3.2、温度为30℃搅拌40分钟，自来水洗净酸液后加入二氧化氯溶液，有效氯含量为1.5g/L，pH为5.5，反应50分钟，水洗去除二氧化氯溶液后加助剂0.025wt％，同时加次氯酸钠漂白液，有效氯含量为0.37g/L，pH为10.8，温度为25℃，氧化50分钟，在水洗去除次氯酸钠后加盐酸，pH为2，酸化40分钟，然后洗至中性加硫代硫酸钠脱去残氯，用自来水洗净，经过碾压驱水，烘干得到成品。
检测：测得精制棉性能指标如下：聚合度2969，粘度2220mPa·s，白度83.9％，灰分0.08％，α-纤维素含量99.3％，硫酸不溶物0.09％，吸湿度154.8g，达到食品级精制棉要求。
实施例4
选料：II类棉短绒，成熟度≥80％，纤维长度11.8mm，外观无可见杂质，开棉处理，装入蒸球棉短绒重量3000kg。
配置蒸煮液：氢氧化钠含量25g/L，助剂含量0.025wt％，配制好后进行搅拌使浓度均匀。
蒸煮：将棉短绒通过浸渍机用蒸煮液润湿，输送至蒸球内，开始转动蒸球45分钟，用蒸汽将料液升温2.5小时，温度达到128℃，压力0.13MPa，然后恒温40分钟，使蒸球内压力降至0.05MPa，总蒸煮时间为3小时55分钟；
漂洗、烘干：将煮棉进行洗涤，去除里面残碱，洗好的煮棉按棉水重量比3：92加水输送到漂洗池内，加入盐酸溶液进行预酸，pH为3.5、温度为28℃搅拌55分钟，自来水洗净酸液后加入二氧化氯溶液，有效氯含量为1.4g/L，pH为6，反应90分钟，水洗去除二氧化氯溶液后加助剂0.03wt％，同时加次氯酸钠漂白液，有效氯含量为0.45g/L，pH为11.3，温度为30℃，氧化20分钟，在水洗去除次氯酸钠后加盐酸，pH为2.5，酸化30分钟，然后洗至中性加硫代硫酸钠脱去残氯，用自来水洗净，经过碾压驱水，烘干得到成品。
检测：测得精制棉性能指标如下：聚合度2800，粘度1872mPa·s，白度84.8％，灰分0.07％，α-纤维素含量99.4％，硫酸不溶物0.07％，吸湿度155.6g，达到食品级精制棉要求。
实施例5
选料：II类棉短绒，成熟度≥80％，纤维长度10.5mm，外观无可见杂质，开棉处理，装入蒸球棉短绒重量3000kg。
配置蒸煮液：氢氧化钠含量35g/L，助剂含量0.03wt％，配制好后进行搅拌使浓度均匀。
蒸煮：将棉短绒通过浸渍机用蒸煮液润湿，输送至蒸球内，开始转动蒸球55分钟，用蒸汽将料液升温3小时，温度达到130℃，压力0.1MPa，然后恒温30分钟，使蒸球内压力降至0.05MPa，总蒸煮时间为4小时25分钟；
漂洗、烘干：将煮棉进行洗涤，去除里面残碱，洗好的煮棉按棉水重量比2.3：92加水输送到漂洗池内，加入盐酸溶液进行预酸，pH为3、温度为25℃搅拌60分钟，自来水洗净酸液后加入二氧化氯溶液，有效氯含量为1.5g/L，pH为5.4，反应90分钟，水洗去除二氧化氯溶液后加助剂0.02wt％，同时加次氯酸钠漂白液，有效氯含量为0.42g/L，pH为11.5，温度为25℃，氧化50分钟，在水洗去除次氯酸钠后加盐酸，pH为3，酸化40分钟，然后洗至中性加硫代硫酸钠脱去残氯，用自来水洗净，经过碾压驱水，烘干得到成品。
检测：测得精制棉性能指标如下：聚合度3100，粘度1910mPa·s，白度84.9％，灰分0.09％，α-纤维素含量99.3％，硫酸不溶物0.08％，吸湿度155.2g，达到食品级精制棉要求。
本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (4)

1.一种超高粘度食品级精制棉，其特征在于，该精制棉的粘度为1850-2500mPa·s，聚合度为2800-3100。
2.权利要求1所述的一种超高粘度食品级精制棉的生产方法，其特征在于，步骤如下：
1)选料、开棉：以成熟度≥80％、纤维长度10-13mm、外观无可见杂质的II类棉短绒为原料，开棉处理；
2)配置蒸煮液：蒸煮液中氢氧化钠含量25-35g/L，助剂含量为0.01-0.03wt％，配制好后进行搅拌使分散均匀；
3)蒸煮：将棉短绒通过浸渍机用蒸煮液润湿，输送至蒸球内，转动蒸球40-60分钟，用蒸汽将料液升温2-3小时后恒温30-40分钟，使蒸球内压力降至0.05MPa，蒸煮总时间为3.5-5小时；
4)漂洗：将煮棉进行洗涤，去除里面残碱，洗好的煮棉按棉水重量比2-3：90-95加水输送到漂洗池内，加入盐酸溶液进行预酸，pH为2-3.5、温度为25-30℃搅拌40-60分钟，自来水洗净酸液后加入二氧化氯溶液，有效氯含量为1.4-1.7g/L，pH为5-6，反应45-90分钟，水洗去除二氧化氯溶液后加助剂0.02-0.03wt％，同时加次氯酸钠漂白液，有效氯含量0.35-0.45g/L，pH为10.5-11.5，温度为25-30℃，氧化20-50分钟，在水洗去除次氯酸钠后加盐酸，pH为2-3，酸化20-40分钟，然后洗至中性加硫代硫酸钠脱去残氯，用自来水洗净；
5)碾压驱水，烘干得到成品。
3.根据权利要求2所述的一种超高粘度食品级精制棉的生产方法，其特征在于，所述步骤3)中蒸煮温度为125-135℃，压力0.1-0.2MPa。
4.根据权利要求2所述的一种超高粘度食品级精制棉的生产方法，其特征在于，所述步骤4)中漂洗总时间为3-4小时。
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Effective date of registration: 20190730

Address after: 224000 Sheyang Port Economic Zone, Yancheng City, Jiangsu Province, north of Dacheng Science and Technology and east of Xingang Sewage Treatment Plant

Patentee after: Yancheng Jin Yangxin Mstar Technology Ltd

Address before: 431900 No. 9, Four Groups, Changdang Village, Fengle Town, Zhongxiang City, Jingmen City, Hubei Province

Patentee before: Yao Congsheng