专利名称：一种不加热，不排污水的精制棉制造方法
技术领域：
本发明涉及一种短绒棉的精制方法，特别是一种不加热，不排污水，把含大量杂质的短绒棉，制造为洁白精制棉的方法，属化学纸浆制造工艺。
背景技术：
新疆及河北、河南、山东、安徽等中原地区，都大面积种植棉花。从棉桃上摘下的棉花，只能加工出40%左右的皮棉，剩余60%左右为棉籽，棉籽上包着一层短绒棉花，棉籽经机械剥离得棉光籽及短绒棉，短绒棉占棉花总量20%以上。短绒棉是一种含有较多碎棉籽壳,碎棉花叶,碎棉桃壳,尘土等杂质棉短绒的劣质棉花。不能直接用于工业和生活。各产棉区都把短绒棉送精制棉厂制成精制棉。各精制棉厂的短绒棉精制方法均为:“把短绒棉加入碱液，投入蒸球、高温、高压蒸煮3-4小时，放料、挤出黑液、洗涤、用次氯酸纳水溶液漂白，挤出漂白废水，再洗涤、干燥、包装制得精制棉。上述工艺与国家强令停止的草浆制纸工艺基本相同，生产中要排大量的黑液等污水，也消耗大量的煤碳等能源，造成严重的水污染，空气污染，高排污、高能耗。这类企业属国家强令停产的企业，但又无法全关停，因为人们总是要种棉花，应用棉花，初步统计，全国有百余家年处理万吨到几万吨的精制棉厂，这些厂家污染问题均来解决。本项发明就是在精制短绒棉过程中不加热，不排污水，产量质量优，有明显的节能减排效果的一项工艺方法。
发明内容
本发明提供一种以短绒棉为原料，制造精制棉的新方法。特别是提供一种不加热，不排污水以短绒棉为原料制造精制棉的方法。包括如下步骤；I)开棉:把压成坨的短绒棉，经开棉机打成松散状，经旋风分离器上口，分离上部分灰尘杂质，旋风分离器下口得到松散短绒棉。2)混炼:把松散的短绒棉投入合面机中，淋入3-8 % NaOH水溶液，淋入量为短绒棉重的4-7倍。常温下正、反转混炼20-30分钟，使短绒棉与碱液混炼成均匀淡粉色泥浆状棉混料。3)浸解:把(2)所得棉混料导入浸解池中，常温下浸解8-24小时，使短绒棉中的碎棉籽壳、碎棉叶、碎棉桃壳的等杂质膨胀，变软，手捻可碎得软化棉混料。4)捻解:把(3)所得软化棉混料，导入带有Φ 1.5-2.5cm铊孔的绞肉机中，捻解，捻解后棉混料存入另一浸解池中，浸解2-4小时，重复捻解。根据NaOH的浓度不同反应液中溶出物的含量变化，此步骤可反复捻解2-4次。致棉混料中碎棉籽壳、碎棉桃壳，碎棉叶等杂质全溶于反应液中为止,此时棉混料成红褐色均匀体系。5)挤浆:把(4)所得红褐棉混料，输入挤浆机中，挤出黑液，得淡红色松软净化短绒棉。一次应用的黑液，尚含较多的NaOH，黑液色浅，流动性好，不粘稠，溶解性好，有机物含量少，无泡沫，为淡黑液。把此淡黑液应用到(2)中循环使用3-4次。致排出的黑液呈黑红色、粘稠、多泡沫，未反应 的NaOH含量很少为止，排入黑液沉淀池中。
6)洗浆:把(5)所得净化短绒棉，用清水浸泡，搅动洗涤20-30分钟，挤出洗涤水，得洗净短绒棉。用水量为短绒棉重的6-8倍。排出洗涤水，用于配制碱溶液。7)漂白:把(6)所得洗净短绒棉，浸泡在有效氯含量1%。-5%。，PH9-12的次氯酸钠水溶液中缓慢搅动漂白2-4小时，当洗净短绒棉呈洁白时，淋入盐酸，调反应液PH值呈中性。用挤浆机挤干，得洁白，无杂质湿精制棉，挤出的废漂白水，进污水处理池。8)干燥、包装:把(7)所得湿精制棉，经热风烘干机干燥，打包，得合格精制棉。9)黑液沉淀:向(5)排入沉淀池的黑液中淋入盐酸，在搅拌下，致黑液PH值降到
2.5-4.5，黑液逐渐呈混浊，并有大量悬浮物析出停止淋酸，当液面上层有清液产生时，停止搅拌，沉淀24-48小时黑液使完全沉淀，上层为清水，下层为沉淀物。沉淀物经压滤机，压成泥饼，上清液及滤出水，导入污水处理池。滤出的泥饼经干燥，粉碎后用为肥料。10)污水处理:把(7)、(9)产出的废水，导入污水处理池，经密封厌氧池沉淀，过滤，再经嗜氧池沉淀，经沙滤，粉煤灰过滤得清水。清水可反复利用。本项发明工艺的废水，均为轻度污染的中段水，用常规的污水处理方法，即可净化这里不叙述。本发明所用的设备均为常规设备，各种池子、能装水、不漏水既可、绞肉机、合面机均购自炊事机械厂，绞肉机铊孔用原厂家配带的大孔Φ1.5-2.5cm的铊子。挤浆机是造纸常规设备。本发明所用的化工原料均为常规工业品。
具体实施例方式下面结合给出实施例和实验例，对本发明作进一步描述，以本发明技术方案做的等效改变均在本发明保护范围。施例1:用山东邹平当年产短绒棉为原料制造精制棉，其工艺如下；I)开棉:将50公斤压成坨的短绒棉，用开棉机，打成疏散状，经旋风分器上口除去部分灰尘、杂质，旋风分离器下口得疏散短绒棉48公斤。2)混炼:取20公斤(I)所得松散短绒棉，投入合面机中，淋入5 % NaOH水溶液120公斤，常温下正、反转混炼，反应物由灰白色变淡粉色。反应20分钟得泥浆状棉混料。3)浸解:把(2)所得棉混料导入塑料桶中，室温放置10小时。取小量棉混料，挤出反应液，可见短绒棉中所含碎棉籽壳、碎棉叶、碎棉桃等杂质已经溶胀变软，手捻可碎，得软化棉混料。4)捻解:把(3)所得软化棉混料，导入带有Φ 2cm铊孔的绞肉机中，捻解一遍，捻出物倒入另一塑料桶，放置2小时，重复捻解一次，取样、挤出反应液在亮处可见棉混料中的碎棉籽壳，碎棉桃，碎棉叶等杂质全部溶化，样品中无黑色杂质，得淡红色均匀脱杂质棉混料。5)挤浆:把(4)所得脱杂棉混料，输入挤浆机，挤出黑液得淡红色净化短绒棉，回收淡黑液110公斤。6)洗浆:把(5)所得净化短绒棉，投入洗涤槽中，用水浸泡搅动30分钟，挤出洗浆水得洗净短绒棉。洗浆水用来配制碱溶液。7)漂白:把(6)所得洗净短绒棉，浸泡在有效氯含量为1.2%。的次氯酸钠水溶液中，用稀碱调成PH为10，缓 慢搅动，可见洗净短绒棉由淡红色，逐渐变淡黄色，再变洁白。反应4小时短绒棉呈洁白。淋入稀盐酸，调体系PH为7，挤出漂白水得未洗湿精制棉。再用清水洗涤一次，挤干得湿精制棉，漂白废水入污水处理池，洗涤清水反复利用。8)干燥，包装:把(7)所得湿精制棉，用热风干燥机烘干，取样，编号为试-1送检，产品打包。9) 二次混炼:称取(1)所得松散短绒棉16公斤，投入合面机中，淋入(5)回收的110公斤淡黑液，室温下混炼25分钟，反应物逐渐成粉红色，得泥浆状棉混料，出料入塑料桶中。10) 二次浸解:把(9)所得粉红色棉混料，室温放置16小时，取小样，挤出反应液，可见短绒棉中棉籽壳，棉桃壳，棉叶等杂质已经溶胀，变软，手捻可碎，得软化棉混料。11) 二次捻解:把(10)所得软化棉混料导入在Φ2αιι铊孔的绞肉机中捻解，捻出物接入另一塑料桶中。放置2小时，再捻解，如此反复捻解三次，直致取样，挤出溶液，观察棉混料中碎棉籽壳，碎棉桃，碎棉叶全部溶化。样品中无黑色杂质。此时棉混料呈深红褐色。12) 二次挤浆:把(11)所得深红褐色棉混料用挤浆机挤出黑液，得松软淡红色净化短绒棉，回收黑液100公斤。13)洗浆:同(6)。14)漂白:同(7)。15)干燥包装:同(8),取样编号为:试-2。16)三次混炼:把(I)剩余的12公斤松散短绒棉，投入合面机中，淋入(12)回收的100公斤黑液。室温下正、反转混炼30分钟，使短绒棉与反应液混合均匀，呈泥浆状黑红色棉混料。17)三次浸解:把(13)所得棉混料倒入塑料桶中，室温放置24小时，取样，挤出溶剂，可见短绒棉中所含碎棉籽壳，碎棉桃，碎棉叶等杂质已经溶胀，手捻可碎，得软化棉混料。18)三次捻解:把(17)所得软化棉混料，导入带Φ 2cm铊孔的绞肉机中捻解。再捻一次。如此反复捻解4次。取小样挤出溶剂可见棉混料中碎棉籽壳、碎棉桃、碎棉叶等杂质全部溶化，样品中无可见黑色杂质。此时棉混料呈黑红色粘稠体系。19)三次挤浆:用挤浆机把(18)所得黑红色棉混料挤干，得淡红褐色净化棉混料。回收黑液95公斤，此黑液呈黑红色粘稠，有泡沫，未反应NaOH含量< 1%。20)三次洗浆:同(6)。21)三次漂白:同(7)。22)三次干燥、包装:同(8)。样品编号为:试-3。23)黑液沉淀:把(19)所得95公斤黑红色、粘稠黑液，倒入塑料桶中在搅拌下淋入盐酸。致粘稠黑液混浊、有悬浮物出现，当体系内悬浮物大量出现，液面上层有清液时，停止淋酸，继续搅拌10分钟，停止搅拌，此时体系内PH值3.6。放置沉淀48小时，反应体系明显分层，上层为澄清液，下层为褐色沉淀物，上清液导入污水处理池，清水重复利用，下层沉淀物经压滤机压滤，得泥饼。把此泥饼干燥粉碎后，得褐色干粉3.5公斤。用为有机肥料。24)污水处理:(7)、(14)、(21)、(6)、(13)、(20)、(23)均产生废水，这里的废水在造纸业称为中段水。水中杂质和污物少，可重复利用，用常规的污水处理方法，可使此中段水净化为清水。常规方法如下；厌氧——把中段水注入密封池中，在无氧条件下，让厌氧菌使一些物质分解沉淀。再经嗜氧一把空气大量通入敞口污水池中，让嗜氧菌作用再沉淀，再经沙滤，粉煤灰过滤可得反复利用的清水，这类污水处理设备市场有售，运行费用不高，此处不叙述。下同。实施例2用放置2年灰黄色旧短绒棉制造精制棉称取1000公斤来自河北邢台库存2年颜色灰黄旧短绒棉制精制棉，工艺如下:I)开棉:把开包的旧短绒棉送开棉机中，打成疏散状，经旋风分离器上口分离出部分灰尘杂质，旋风分离器下口得松散短绒棉985公斤。2)混炼:称取400公斤⑴所得松散旧短绒棉，投入合面机中淋入7.5% NaOH水溶液1800公斤，室温下正、反转混炼20分钟，反应物由灰黄色变成粉红色，呈泥浆状棉混料，出料入浸解池。3)浸解:棉混料在浸解池中室温浸泡4小时后，每隔I小时取小样，挤出溶剂，检查短绒棉中的碎棉籽壳，碎棉桃壳等杂质，致短绒棉中上述杂质均已溶胀，变软，手捻可碎，此时棉混料浸解时间为8小时，得软化棉混料。4)捻解:把(3)所得软化棉混料，导入带有Φ 1.5cm铊孔的绞肉机中，捻解一遍。捻出的棉混料呈浅红色。取样挤出溶剂，可见棉混料中碎棉籽壳等杂质全部溶化，短绒棉无明显可见杂质，得红褐色棉混料。5)挤浆:把(4)所得红褐色棉混料，经挤浆机挤出黑液，得淡粉色、松软净化短绒棉。回收淡黑液1650公斤，6)洗浆:把(5)所得净化短绒棉投入洗涤槽中，注入清水2500升，浸泡搅动30分钟，挤出洗浆水，得洗净短绒棉。洗浆水供配制稀碱溶液用，多余洗浆水导入污水处理池。7)漂白:把(6)所得洗净短绒棉用有效氯5%。的次氯酸钠水溶液，浸泡，用稀碱液调反应液PH值为了 11。室温下缓慢搅动，可见洗净短绒棉，颜色逐渐变浅，漂白3小时时短绒棉呈洁白。淋入稀盐酸，调体系PH为7。挤出废漂白液，得洁白无杂质未洗湿精制棉。把此洁白精制棉，再用清水洗一次，得洁白无杂质湿精制棉，漂白液导入污水处理池。8)干燥包装:把(7)所得洁白无杂湿精制棉经热风干燥，得合格精制棉380公斤，取样送检，样品编号:旧棉-1号。产品经打包机包装。 9) 二次混炼:取(1)所得松散短成棉360公斤，投入合面机中，淋入5所得1650公斤淡黑液，室温下混炼30分钟，反应物为淡红色棉混料，倒入二次浸解池中。10) 二次浸解:让(9) 二次混炼的棉混料室温浸泡8小时后，开始取小样，挤出反应液检查，致短绒棉中所含杂质碎棉籽壳等已经溶胀、手捻可碎，浸解反应完成，浸解时间为12小时,得软化棉混料。11) 二次捻解:把(10)所得软化棉混料，用带Φ 1.5cm铊孔绞肉机捻解一遍，捻出的软化棉混料，室温下放置浸解4小时，再导入带Φ 1.5铊孔的绞肉机中捻解一遍。取小样，挤出溶剂，观察到棉籽壳等杂质已全部溶化，得红色除杂混棉料。12) 二次挤浆:把(11)所得除杂棉混料，输入挤浆机中，挤出反应液得红色松软净化短绒棉。回收二次黑液1500公斤。13) 二次洗浆，把(12)所得红色净化短绒棉，投入清水中，浸泡搅拌30分钟挤出洗浆水，得洗净短绒棉，洗绦水入污水处理池中。
14) 二次漂白，把(13)所得洗净短绒棉，投入漂白池中，如工艺(7)漂白、洗涤。15) 二次干燥，把(14)所得，按工艺⑶步骤、干燥、包装、取样编号为旧棉-2号，得合格精制棉340公斤。16)三次混炼，取(1)剩余的225公斤短绒棉，投入合面机中，倒入(12)所得二次黑液1500公斤，室温下混炼30分钟，得红褐色泥浆状棉混料，导入浸解池。17)三次浸解:把(16)所得泥浆状棉混料，在浸解池中室温下浸泡。从12小时起，取小样、检测杂质溶胀、软化情况，致棉籽壳，棉桃壳等溶胀，变软、手捻可碎，得软化棉混料，浸解时间为18小时。18)三次捻解，把(17)所得软化棉混料导入Φ1.5cm芘孔的绞肉机中，按(11)工艺反复捻解三次，得红黑色，粘稠，易生泡沫的除杂棉混料。19)三次挤浆:把(18)所得红黑色棉混料导入挤浆机中，按(12)工艺挤浆，得红褐色净化短绒棉。回收三次浓黑液1350公斤。注入黑液沉淀池。20)三次洗浆:把(19)所得净化短绒棉，先用二次洗浆水洗涤一次，挤出洗涤水，得一次洗净短绒棉挤出的洗涤水入污水处理池。再用清水浸泡进行二次洗浆。挤干、得洗净无杂质短绒棉。洗浆清水用量为1800升。21)三次漂白:把(20)所得洗净无杂短绒棉，按(14)工艺进行漂白洗涤。22)三次干燥:把(21)所得湿净化短绒棉按(15)工艺干燥，取样为旧棉_3号，得合格精制棉210公斤。23)黑液沉淀:在沉淀池中把(19)所得1300公斤黑液淋入盐酸并缓慢搅拌，按实施例I (23)工艺操作，得褐色干粉65公斤。24)污水处理:除黑液外的中段水，导入污水处理池按常规方法处理，清水回用。实施例3:用产自新疆当年短绒棉制造精制棉:称取来自新疆当年短绒棉1000公斤制造精制棉其工艺如下；1)开棉:把开包的新疆短绒棉送打包机打成疏散状，分离出部分灰份杂质，得松散短绒棉988公斤。2)混炼，称取550公斤⑴所得松散短绒棉，投入合面机中，淋入3.5% NaOH水溶液，3500公斤，室温下混炼20分钟，反应物呈淡粉色棉混料，出料入浸解池。3)浸解:棉混料在浸解池中浸泡8小时后，每隔I小时取样检测一次，致棉混料中碎棉籽壳等杂质均已溶胀，手捻可碎，浸解终止，此步浸解时间为12小时。得软化棉混料。4)捻解:把(3)所得软化棉混料，导入带有Φ2.5cm铊孔的绞肉机中捻解，捻出料导入另一捻解池中，放置4小时后，再重复捻解一次，取小样，挤出溶剂，可见棉混料中碎棉籽壳等杂质均已溶化。得红褐色除杂棉混料。5)挤浆:把(4)所得除杂棉混料，用挤浆机挤出黑液，得淡粉色净化短绒棉。回收淡黑液3200公斤。6)洗浆:把(5)所得净化短绒棉，投入洗涤池中，注入清水4000升，浸泡并搅动30分钟，挤出洗浆水，得洗净短绒棉。7)漂白:把(6)所得洗净短绒棉导入漂白槽，用2%。有效氯含量的次氯酸钠水溶液浸泡。并用稀碱调反应值PH为11。室温下浸泡搅动3.5小时，使棉短绒呈洁白，淋入稀盐酸，调体系PH为7，挤出漂白液得洁白精制棉。将此精制棉再用清水浸泡，搅拌洗涤30分钟，挤干，得洁白无杂湿精制棉。8)干燥包装:把(7)所得洁白湿精制棉经气流干燥得合格精制棉520公斤。取样送检，样品号为新-1号。产品包装。9) 二次混炼，取(I)所得松散短绒棉430公斤，投入合面机中，淋入(5)所得3200公斤里液，室温下正、反转混炼30分钟。反应物呈红褐色棉混料，倒入浸解池中。10) 二次浸解:让(9) 二次混炼棉混料室温下浸泡10小时后，取样检测致短绒棉中碎棉籽壳等溶胀，手捻可碎，二次浸解完成，浸解时间为18小时得软化棉混料。11) 二次捻解:把(10)所得软化棉混料，用带有Φ2.5cm铊孔的绞肉机、反复捻解3次，每次间隔4小时，致棉混料中碎棉籽壳，碎棉桃壳等杂质全部溶化，得深褐色除杂棉混料。12) 二次挤浆:把(11)所得除杂棉混料，用挤浆机挤出黑液，得红色松软净化短绒棉，回收二次黑液2900公斤。13) 二次洗浆:把(12)所得净化短绒棉，浸入清水中，浸泡搅拌30分钟，挤出洗浆水得先净短绒棉，洗浆污水入污水池中。14) 二次漂白:工艺如(7)15) 二次干燥:把(14)所得洁白湿精制棉，经气流干燥得合格精制棉410公斤取样编号为:新生-2号，送检。产品打包。16)黑液沉淀:把(12)所得二次黑液导入沉淀池中，在搅拌下，淋入盐酸致反应体系混浊，有悬孚物出现，上层液体开始澄清。此时反应体系PH为3.2。停止淋酸，放置沉淀48小时。过滤并烘干粉碎，得褐色干粉61公斤。17)污水处理:(6) (7) (13) (14) (16)所产生的污水，均为轻度污染中段水，经常规污水处理，可得清水、重复利用。试验例I把实施例1样品送山东邹平宜中实业有限公司，检测结果如下邹平宜中实业有限公司精制棉质量检验报告单日期2011年11月20日
权利要求
1.一种以短绒棉为原料，制造精制棉的心方法。特别是提供一种不加热、不排污水以短绒棉为原料制造精制棉的方法包括如下步骤: 1)开棉:把压成坨的短绒棉，经开棉机打成松散状，经旋风分离器上口，分离上部分灰尘杂质，旋风分离器下口得到松散短绒棉。
2)混炼:把松散的短绒棉投入合面机中，淋入3-8% NaOH水溶液，淋入量为短绒棉重的4-7倍。常温下正、反转混炼20-30分钟，使短绒棉与碱液混炼成均匀淡粉色泥浆状棉混料。
3)浸解:把(2)所得棉混料导入浸解池中，常温下浸色8-24小时，使短绒棉中的碎棉籽壳、碎棉叶、碎棉桃壳的等杂质膨胀，变软，手捻可碎，得软化棉混料。
4)捻解:把(3)所得软化棉混料，导入带有Φ1.5-2.5cm铊孔的绞肉机中，捻解，捻解后棉混料存入另一浸解池中，浸解2-4小时，重复捻解。根据NaOH的浓度不同反应液中溶出物的含量变化，此步骤可反复捻解2-4次。致棉混料中碎棉籽壳、碎棉桃壳，碎棉叶等杂质全溶于反应液中为止,此时棉混料成红褐色均匀体系。
5)挤浆:把(4)所得红褐棉混料，输入挤浆机中，挤出黑液，得淡红色松软净化短绒棉。一次应用的黑液，尚含较多的NaOH，黑液色浅，流动性好，不粘稠，溶解性好，有机物含量少，无泡沫，为淡黑液。把此淡黑液应用到(2)中循环使用3-4次。致排出的黑液呈黑红色、粘稠、多泡沫，未反应的NaOH含量很少为止，排入黑液沉淀池中。
6)洗浆:把(5)所得净化短绒棉，用清水浸泡，搅动洗涤20-30分钟，挤出洗涤水，得洗净短绒棉。用水量为短绒棉重的6-8倍。排出洗涤水，用于配制碱溶液。7)漂白:把(6)所得洗净短绒棉，浸泡在有效氯含量1%。-5%。，？!19-12的次氯酸钠水溶液中缓慢搅动漂白2-4 小时，当洗净短绒棉呈洁白时，淋入盐酸，调反应液PH值呈中性。用挤浆机挤干，得洁白，无杂质湿精制棉，挤出的废漂白水，进污水处理池。
8)干燥、包装:把(7)所得湿精制棉，经热风烘干机干燥，打包，得合格精制棉。
9)黑液沉淀:向(5)排入沉淀池的黑液中淋入盐酸，在搅拌下，致黑液PH值降到.2.5-4.5，黑液逐渐呈混浊，并有大量悬浮物析出停止淋酸，当液面上层有清液产生时，停止搅拌，沉淀24-48小时黑液使完全沉淀，上层为清水，下层为沉淀物。沉淀物经压滤机，压成泥饼，上清液及滤出水，导入污水处理池。滤出的泥饼经干燥，粉碎后用为肥料。
10)污水处理:把(7)、(9)产出的废水，导入污水处理池，经密封厌氧池沉淀，过滤，再经嗜氧池沉淀，经沙滤，粉煤灰过滤得清水。清水可反复利用。本项发明工艺的废水，均为轻度污染的中段水，用常规的污水处理方法，即可净化这里不叙述。
全文摘要
本发明是一种不加热，不排污水的精制棉制造方法。它包括开棉、混炼、浸解、捻解、挤浆、洗浆、漂白、干燥包装和黑液沉淀回收、综合利用等步骤。尤其是在精制棉生产中不蒸煮、不加热，大量减少能源消耗，不排二氧化碳，低碳节能。生产中黑液全部沉淀回收利用，不排放污水，减少环境污染，可变废为宝。生产工艺简单，对设备要求不高，生产成本低，效益高，投资少，见效快，产品质量优良。
文档编号D21C5/00GK103215835SQ201210014500
公开日2013年7月24日 申请日期2012年1月18日 优先权日2012年1月18日
发明者罗晓政, 才永欣 申请人:罗晓政, 才永欣