三醋酸纤维素干燥过程中质量控制

雒孟

摘要：本文研究了工业化生产过程中三醋酸纤维素的干燥工艺及其对产品质量的影响。

关键词：三醋酸纤维素;干燥;水份;溶解质量

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

三醋酸纤维素（TAC）是由棉浆粕或木浆粕的纤维素和醋酸酐在硫酸的催化作用下，纤维素上面的三个羟基完全被乙酰基取代而得。三醋酸纤维素被广泛用作显示用的光学膜和功能性膜材料，源于TAC作为光学膜材料，具有良好的耐磨性、阻燃性、低雾度值和高透光率等特性，可用于感光胶片、显示器光学元件和眼镜片中;TAC作为功能性膜材料，具有选择性高、透水量大等优点，可用于渗透膜和阴阳离子份离膜等。

作为工业产品的TAC，水份对其下游加工至关重要。同时，干燥过程中如控制偏差，也会影响到产品质量。本文结合生产实际，研究了TAC的干燥条件及其可能引发的质量问题。

1 实验材料及内容

1.1 实验材料

设备：500 mL敞口玻璃瓶、有戴孔的HDPE塞子、搅拌器（900 rpm）、天平（精确到1 g）、25倍显微镜（目镜10倍，物镜2.5倍）、梅特勒-托利多水份测定仪、干燥机。

溶剂：二氯甲烷（份析级）、纯乙醇（份析级）、混合溶剂：二氯甲烷92.02%、乙醇7.98%。

1.2 TAC的干燥过程

目前，本文主要是对TAC产品采用转筒干燥机方式进行干燥进行研究，转筒干燥的方式物料从干燥机一侧进入干燥机后经过被蒸汽加热的层状列管，和被干燥机转动翻转之后从干燥机另一侧下料，干燥产生的湿气被处理后排到大气中，产生的冷凝水被回收。干燥过程中干燥温度、干燥时间和干燥环境对TAC产品水份和溶解质量都会有较大影响。

1.3 产品性能测试

对TAC产品水份、溶解质量（不溶物、杂质等）测试。

2.实验结果及讨论

2.1 干燥温度对TAC产品水份的影响

干燥机在转速、压力、抽风量、干燥机进料量和进料水份恒定情况下，干燥机后水份和蒸汽温度如图1所示：

由图1可以得出：蒸汽温度由150℃调到180℃，干燥后产品水份由0.1%涨到2.5%，要想控制产品水份在合格范围内蒸汽温度≥155℃;在保证干燥后产品水份和节约蒸汽消耗情况下，蒸汽最佳温度在155℃-170℃之间。

2.2 干燥时间对TAC产品水份的影响

干燥机在温度、压力、抽风量、干燥机进料量和进料水份恒定情况下，干燥机后水份和转速之间如图2所示：

由图2可以得出：干燥机转速由0.5r/min调到3.5r/min，干燥后产品水份由0.1%涨到2.8%，要想控制产品水份在合格范围内转速≤2.5r/min;在保证干燥后产品水份和節约蒸汽消耗情况下，干燥机最佳转速在1.5r/min-2.5r/min之间。

2.3 干燥环境对TAC产品溶解质量的影响

TAC不溶性物质指将产品溶解后，单位面积上不溶性物质的个数。而影响产品干燥过程中不溶性物质的因素主要是进入干燥机的空气中的灰尘，要使不溶性物质个数越少越好，改善进入干燥机中的空气质量至关重要。

转筒干燥机干燥过程中抽风风机在将湿气抽进旋风份离器的过程中会由部份未经过滤的空气进入产品中，影响产品的不溶性物质含量。如图3所示。

对干燥机补风口进行密封，同时对补风口空气进行过滤，在干燥机进口端形成使用过滤后的空气进行气封如下图4所示。

使用过滤后的气体对干燥机补风口进行气封，TAC产品不溶性物质可以由大于50降到低于30.

3.结论

3.1 控制TAC产品水份措施

干燥过程控制TAC产品水份≦2%，同时保证节约成本的前提下可采取以下措施：

干燥机进料量、进料水份、抽风量、压力和转速恒定;蒸汽最佳温度在155℃-170℃。干燥机进料量、进料水份、干燥机温度、压力和转速恒定;干燥机最佳转速在1.5r/min-2.5r/min之间。

3.2 控制TAC产品干燥过程中溶解质量措施

控制TAC产品在干燥过程中不溶性物质个数≤30措施：使用过滤后的气体对干燥机补风口气封，减少引进产品里面空气的杂质，降低TAC产品不溶性物质。

参考文献：

[1] 刘媛媛.醋酸纤维素干燥工段的技术改造.上海化工.2018 http：//www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SHHG20180 8019.htm

[2] 俞文骥，王燕，邹耀邦，杨齐.液晶显示用三醋酸纤维素的现状.塑料工业.2017（4）.http：//www.cnki.com.cn/Article/C JFDTotal-SLGY201704004.htm.

[3] 黄晓洲.三醋酸纤维素酯在感光材料中的应用现状.科技信息.2009（21）.http：//mall.cnki.net/magazine/Article/KJXX200 921018.htm.

[4] 邵自强，李 胤，王文俊.液晶显示屏用三醋酸纤维素的合成及性能.高份子材料科学与工程.2007（7）http：//wuxizazhi.cnki.net/Search/GFZC200704019.html.

（作者单位：四川普什醋酸纤维素有限责任公司）