CN116856192B - 一种废旧纤维制备溶解浆的系统和工艺及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种废旧纤维制备溶解浆的系统和工艺，属于粘胶纤维生产中再生资源循环利用技术领域。为了从废旧纤维素纤维纺织品和其他纤维素纤维废旧品等中回收纤维素纤维，生产粘胶纤维用溶解浆，最终实现资源的循环利用和减少环境污染，提出了一种废旧纤维制备溶解浆的系统，保证粉碎机、风送装置、旋风分离器、预处理装置、脱色单元、洗浆机、浸渍桶、蒸煮机、漂白塔、酸处理罐及溶解浆储罐之间形成以废旧纤维制备溶解浆的连续通路，配合于溶解浆的制备工艺和控制方法，生产出成品浆粕产品质量非常接近未染色的纤维生产的浆粕产品，粘胶纤维生产时纺丝不易堵塞喷丝头，且分离染料后的脱色液清液可反复回用，大幅降低了污水量，降低了污水处理压力。

Description

一种废旧纤维制备溶解浆的系统和工艺及控制方法

技术领域

本发明涉及一种溶解浆的制备系统和工艺及控制方法，尤其涉及一种废旧纤维制备溶解浆的系统和工艺及控制方法，属于纤维素再生纤维生产中再生资源循环利用技术领域。

背景技术

随着世界人口的迅速增长，以及人民对生活质量的要求日益提高，纺织品的需求量日益增大，但这反而出现纺织品的使用周期缩短，导致纺织原料资源日趋匮乏，价格大幅上长；同时，大量使用过的废旧纺织品被当成垃圾填埋或焚烧，造成资源浪费和环境污染。

此外，也有提出将废旧纺织物（废旧纱线、废旧纤维等）进行回收再利用，如，现有技术CN112608513A中公开“废旧涤棉混纺织物制备纤维素溶解浆的方法及制品”，但其未对固着在纤维中的染料进行分离，在酶处理时，不利于纤维素酶对纤维素起作用，且蒸煮时，染料的去除较为困难，导致生产的溶解浆白度不高；且部分染料进入蒸煮液，不利于聚酯纤维生成的单体的分离纯化；同时，酸处理除金属离子放在漂白前，虽在双氧水漂白时减缓双氧水分解，利于漂白，但加入化工料时又带入金属离子杂质，漂白后没有再次酸处理，会导致溶解浆中金属离子偏高。CN106182497A中公开“废旧纤维制品制备再生高强度短纤维的工艺”，其适用于含棉量少的废旧聚酯纤维制品处理：采用分拣技术将混纺纤维按颜色分拣并消毒后，熔融过滤棉纤维，聚酯纤维被挤出纺丝。CN105525463A中公开“一种气相二氧化氯漂白废旧纺织品的装置以及气相二氧化氯漂白废旧纺织品的方法”，其重点在于气相二氧化氯的产生方式和漂白工艺，但二氧化氯对受热、震动、撞击、摩擦等相当敏感，极易分解发生爆炸，具有较大安全隐患；CN107419579A中公开“回收废旧棉织物生物质纤维制造溶解浆的方法”，其虽然实现了废旧棉织物的回收利用，但该方法对染色原料的适用性较差，采用染色原料难以生产出高品质的溶解浆。

由此可知，现有技术还存在如下的技术问题：

一、由于废旧纺织品中大多存在染料，而现有技术中对有色的废旧纺织品/纱线/纤维的染料剥离不彻底，即未对固着在纤维上的染料进行分离，致使纤维漂白较难，以及，漂白后仍残留大量染料（染料无法彻底脱除），白度不高，不利于纤维素纯化，也不利于后续产品的衍生；

二、进行酶处理工艺，但采用的酶为纤维素酶或果胶酶，其对纤维素或果胶有作用，但对染料的作用极为有限；

三、制备的溶解浆中杂质含量高，导致后续的粘胶纺丝困难。

发明内容

为了从废旧纤维素纤维纺织品和其他纤维素纤维废旧品等中回收纤维素纤维，生产纤维素再生纤维用溶解浆（对于制备粘胶纤维用的溶解浆，灰分≤0.12%，铁含量≤14ppm；对于制备莱赛尔纤维用的溶解浆，灰分≤0.7%，铁含量≤5ppm，重金属离子总量（包括：铜、铝、镍、锰、钴、铅等）≤5ppm），最终实现资源的循环利用和减少环境污染，本发明提出了一种废旧纤维制备溶解浆的系统和工艺及控制方法。

为了实现上述技术目的，提出如下的技术方案：

本技术方案第一目的在于，提供：一种废旧纤维制备溶解浆的系统，包括将废旧纤维制品粉碎为呈絮状废旧纤维的粉碎机、将废旧纤维进行输送的风送装置、将废旧纤维进行分离的旋风分离器、将分离后的废旧纤维进行预脱色的预处理装置、将预脱色后的纤维进行剥离脱色的脱色单元、将脱色后的纤维进行洗涤的洗浆机、将洗涤后的纤维进行碱化的浸渍机、将碱纤维浆粥进行压榨的压榨机、将压榨后的碱纤维进行蒸煮的蒸煮机、将蒸煮后的纤维素进行漂白的漂白塔和将漂白后的纤维进行酸处理的酸处理罐；

粉碎机：粉碎机出料口与风送装置进料口连通，粉碎机设置在风送装置的工位前侧；

风送装置：风送装置出料口与旋风分离器进料口连通，风送装置设置在旋风分离器的工位前侧；

旋风分离器：旋风分离器出料口与预处理装置进料口连通，旋风分离器设置在预处理装置的工位前侧；

预处理装置：预处理装置出料口与脱色单元进料口连通，预处理装置设置在脱色单元的工位前侧，预处理装置连接有碱液输送管Ⅰ和脱色液输送管Ⅰ；

脱色单元：脱色单元出料口与洗浆机进料口连通，脱色单元设置在洗浆机的工位前侧，脱色单元连接有碱液输送管Ⅳ和脱色液输送管Ⅱ；

洗浆机：洗浆机出料口与浸渍机进料口连通，洗浆机设置在浸渍机的工位前侧；

浸渍机：浸渍机出料口与压榨机进料口连通，浸渍机设置在压榨机的工位前侧，浸渍机连接有碱液输送管Ⅱ；

压榨机：压榨机出料口与蒸煮机进料口连通，压榨机设置在蒸煮机的工位前侧；

蒸煮机：蒸煮机出料口与漂白塔进料口连通，蒸煮机设置在漂白塔的工位前侧，蒸煮机连接有脱色液输送管Ⅲ；

漂白塔：漂白塔出料口连接有酸处理罐，酸处理罐设置在漂白塔的工位后侧，漂白塔连接有漂白剂输送管；

酸处理罐：酸处理罐出料口连接有溶解浆储罐，酸处理罐连接有酸液输送管；

粉碎机、风送装置、旋风分离器、预处理装置、脱色单元、洗浆机、浸渍机、压榨机、蒸煮机、漂白塔、酸处理罐及溶解浆储罐之间形成以废旧纤维制品制备溶解浆的连续通路。

优选的，所述粉碎机的工位前侧设置有分拣装置，分拣装置与粉碎机之间设置有暂储仓，分拣装置、暂储仓及粉碎机之间形成废旧纤维制品分拣、暂存和粉碎的前处理连续通路。其中，分拣装置将回收的废旧纤维制品进行分类处理，即将不满足要求的废旧纤维制品剔出，可保证后续工艺的可控性和稳定性，同时，也保证溶解浆产品的批次稳定性；暂储仓的设置，将分拣后的废旧纤维制品进行暂存和过度，控制其稳定、顺利的进行至粉碎机中，即保证粉碎工序的稳定性和可控性。此外，分拣装置上还设置有棉含量测定器和棉纤维成熟度测量器，对进入粉碎机内的废旧纤维制品进行分类。

优选的，所述粉碎机包括粗粉碎机和细粉碎机，粗粉碎机设置在分拣装置的工位后侧，细粉碎机设置在粗粉碎机的工位后侧，分拣装置、粗粉碎机和细粉碎机之间形成废旧纤维制品分拣、粗粉碎和细粉碎的前处理连续通路。其中，分拣装置、粗粉碎机和细粉碎机之间可设置输送机/输送带，以保证物料的连续输送，进而实现废旧纤维制备溶解浆工艺的连续性和可控性。

优选的，所述旋风分离器连接有除尘系统，将经旋风分离器形成的粉尘等进行收集处理，提高以废旧纤维制备溶解浆生产线工况环境的稳定性、环保性和安全性。

优选的，所述预处理装置为磨浆机（如：高浓磨浆机或双辊磨浆机），磨浆机的工位前侧设置有螺旋进料器，螺旋进料器的工位前侧设置有料仓，料仓设置在旋风分离器出料口的工位后侧，料仓通过称重式皮带与螺旋进料器连通，旋风分离器、料仓、称重式皮带、螺旋进料器及磨浆机之间形成废旧纤维分离、收集、输送、称重及预脱色的连续通路。

优选的，所述脱色单元包括搅拌罐、升流式脱色塔和脱色物料接收罐，搅拌罐设置在升流式脱色塔的工位前侧，搅拌罐与升流式脱色塔之间通过进料管连接；脱色物料接收罐设置在升流式脱色塔的工位后侧，搅拌罐、升流式脱色塔和脱色物料接收罐之间形成废旧纤维搅拌、剥离脱色及暂存的连续通路。在脱色单元中，根据实际需求，在管线上设置输送泵，以提高废旧纤维制备溶解浆工艺的连续性和可控性。

优选的，所述脱色单元至少两个，实现废旧纤维的连续脱色，以提高脱色效果，便于后续粘胶纺丝。根据实际需求，可在对应的脱色单元中的脱色物料接收罐工位后侧设置洗浆机，以提高后一脱色单元的脱色质量和效率。更进一步的，在脱色物料接收罐与洗浆机之间设置螺旋挤浆机，即洗浆前将浆料进行必要的脱水，可减少后续真空洗浆时置换洗涤的水量，从而减少废水产生量及能耗）。

优选的，所述洗浆机与浸渍机之间设置有变距螺旋输送机，便于将洗涤后的浆料高效、均匀的输送至浸渍机内。在浸渍工序中，根据实际需求，还可在浸渍机的工位后侧设置辅浸桶，以提高纤维的浸渍效果。

优选的，所述漂白塔连接有碱液输送管Ⅲ，碱液输送管Ⅲ上设置有碱液进料调节阀和流量传感器Ⅲ；漂白塔上设置有pH检测仪Ⅱ。

优选的，所述酸处理罐连接有酸液输送管，酸液输送管上设置有酸液进料调节阀和流量传感器Ⅳ；酸处理罐上设置有pH检测仪Ⅲ。

优选的，所述蒸煮机出料口连接有放浆槽，放浆槽设置在蒸煮机的工位后侧；

放浆槽出料口连接有挤浆机，挤浆机设置在放浆槽的工位后侧；

挤浆机出料口连接有储浆槽，储浆槽设置在挤浆机的工位后侧；

储浆槽出料口连接有精浆机，精浆机设置在储浆槽的工位后侧；

精浆机出料口连接有洗浆机，洗浆机设置在精浆机的工位后侧；

洗浆机出料口连接浆池，浆池出料口连接有除砂装置，除砂装置出料口连接有浓缩机；

浓缩机出料口与漂白塔进料口连通；

放浆槽、挤浆机、储浆槽、精浆机、洗浆机、浆池、除砂装置及浓缩机之间形成纤维除杂的连续通路。

优选的，所述废旧纤维制备溶解浆的系统连接有脱色废液处理系统，脱色废液处理系统包括脱色废液接收罐、脱色废液处理罐和过滤装置，脱色废液接收罐通过脱色废液回收管与洗浆机连接，脱色废液回收管上设置有流量传感器Ⅰ；脱色废液接收罐与脱色废液处理罐连接，脱色废液处理罐上设置有pH检测仪Ⅰ，脱色废液处理罐连接有盐酸输送管和脱色废液处理剂输送管，盐酸输送管上设置有盐酸进料调节阀，脱色废液处理剂输送管上设置有脱色废液处理剂进料调节阀和流量传感器Ⅱ；脱色废液处理罐与过滤装置连接，过滤装置通过回用管与洗浆机连接，或者，过滤装置通过回用管与预处理装置的预脱色液配制罐连接，或者，过滤装置通过回用管与脱色单元的脱色液配制罐连接，洗浆机、脱色废液回收管、脱色废液接收罐、脱色废液处理罐和过滤装置及回用管之间形成脱色废液回收、处理及再利用的循环通路。其中，盐酸输送管中盐酸用于先调节脱色废液pH值为7～7.5，在出现絮状沉淀物后，脱色废液处理剂输送管用于加入絮凝剂聚合硫酸铁（0.04Kg/吨的脱色废液）和絮凝剂聚丙烯酰胺（0.0026Kg/吨的脱色废液），分离沉淀，清液回用于洗浆工序或者预脱色液/脱色液的配制工序。

优选的，所述废旧纤维制备溶解浆的系统与DCS系统连接。

本技术方案第二目的在于，提供：一种废旧纤维制备溶解浆的工艺，包括：

1）除杂：将回收的废旧纤维制品除去纽扣、拉链及其它金属杂物；

2）分拣：采用棉含量测定器，将除杂后的废旧纤维制品进行第一次分拣，即筛选棉含量≥95%的废旧纤维制品；然后，采用棉纤维成熟度测量器，将棉含量≥95%的废旧纤维制品进行第二次分拣，即将成熟度≥55%的废旧纤维制品暂存在暂储仓Ⅰ中，将成熟度＜55%的废旧纤维制品暂存在暂储仓Ⅱ中；

3）粉碎：将分拣后的废旧纤维制品粉碎为呈絮状废旧纤维，控制废旧纤维长度小于5cm的片状或絮状；

4）风送、分离：将粉碎后的废旧纤维进行风送，除去较重的非纤维杂物（根据实际需求，设置旋风分离器的功率），经分离，得到除杂后的废旧纤维；

5）预分散：将除杂后的废旧纤维置于磨浆机中，加入碱液和脱色液Ⅰ，其中，碱液为浓度2.1～5.5g/L的氢氧化钠，脱色液Ⅰ包括浓度为2.1～5-5g/L的保险粉和0.01～0.03g/L的表面活性剂，将片状布块或絮状纤维束分散成单根纤维的高浓浆粥；

6）脱色、剥离：将所得的高浓浆粥通入至脱色单元中，加入碱液和脱色液Ⅱ，控制脱色单元内温度70～95℃，剥色20～60min，得剥色的浆粥；

其中，根据实际需求，优选的，包括三次剥色处理；

在第一次剥色处理中，碱液为浓度2.1～5.5g/L的氢氧化钠，脱色液Ⅱ包括浓度为2.1～5.5g/L的保险粉和浓度为0.01～0.03g/L的表面活性剂；

在第二次剥色处理和第三次剥色处理中，碱液为浓度0.5～1.4g/L的氢氧化钠，脱色液Ⅱ包括浓度为0.5～1.4g/L的保险粉；

该过程中，在密闭的脱色单元中进行，减少与氧气接触（原因：棉纤维的染料有活性染料、直接染料、冰染染料、媒染染料、还原染料、硫化染料等，而回收的废旧纺织品难以一一分类处理，必然有多种染料同时存在。其中，还原染料在碱性条件下，被还原成可溶性的隐色体钠盐，被空气氧化可恢复为不溶状态的染料固着在纤维上；且在碱性较强时，氧化成的不溶状态的染料晶体较细，不利于絮凝，而在调pH靠近中性时，可迅速絮凝分离出染料晶体）；

7）洗涤：将剥色后的浆粥通入至压榨机中洗浆机中，进行洗涤。其中，控制洗涤水温≥70℃，由于高温水有利于纤维上染料的洗脱；优选真空洗浆机，且在真空洗浆前将浆料进行必要的脱水（如采用螺旋挤浆机将浆料脱水至含水量≤70%），可减少后续真空洗浆时置换洗涤的水量，从而减少废水产生量及能耗）；

8）浸渍：将洗涤后的浆粥通入至浸渍机内，向浸渍机加入碱液，控制碱液浓度32～90g/L，浸渍温度35～50℃，浸渍时间20～60min，控制浸渍后的压榨干度为25～45%，控制碱纤维与碱液的质量比为1:2.8～8，控制碱纤维的含碱量为15～50%；

9）压榨：将浸渍后的浆粥通入至压榨机中，进行固液分离，控制压榨干度大于25%；

10）蒸煮：将压榨后的碱纤维通入至蒸煮机内，向蒸煮机内加入脱色液Ⅲ，进一步剥离残余染料；并控制蒸煮用碱13～18%，液比1：2～4，降聚温度为155～170℃，蒸煮后纤维的铜氨粘度控制在13～22Mpa.s；其中，脱色液Ⅲ包括浓度为4.0～7.5g/L的保险粉和浓度为0.03～0.2g/L的表面活性剂；

或者，将压榨后的浆粥通入至蒸煮机内，控制蒸煮碱液浓度30～70g/L，液比1：6～9；然后通入氧气，控制氧压0.2～0.6MPa，降聚温度为70～90℃，蒸煮后，纤维的铜氨粘度控制在13～22Mpa.s；

11）精浆、除砂：将蒸煮后的浆粥依次通入至挤浆机、精浆机和除砂装置内，进行精浆和除砂；

12）漂白：将经精浆及除砂后的浆粥通入至漂白塔内，向漂白塔内加入漂白剂（如：氧气、次氯酸钠、双氧水），进行漂白，控制白度大于80%（以及，根据溶解浆的用途控制粘度，如：用于制备粘胶长纤、短纤或莱赛尔纤维等），得溶解浆初品；

其中，采用氧气的氧碱漂白工艺：氧气用量为纤维重量的0.5～2%，浆浓4～12%，用碱量1～4.5%，氧压0.2～0.6MPa，温度70～100℃，漂白时间60～90min；

采用次氯酸钠漂白工艺：温度控制在35～50℃，漂白pH为8.5～9.5，次氯酸钠用量为纤维重量的0.2～1.2%，浆浓4～12%，漂白时间60～90min；

采用双氧水漂白工艺：温度控制在45～65℃，漂白pH为10.5～11.5，双氧水用量为纤维重量的0.5～5%，浆浓4～12%，漂白时间60～90min；

13）酸处理：向溶解浆初品中加入酸、除灰剂和除铁剂，其中，酸包括盐酸，除灰剂包括六偏磷酸钠和有机磷酸，除铁剂包括草酸和EDTA，控制盐酸用量为废旧纤维重量的1.5～2％，控制除灰剂用量为废旧纤维重量的0.3～0.6%，控制除铁剂用量为废旧纤维重量的0.2～0.4%；同时，控制用酸总量≥1.5%（pH为1.7～2），温度为30～50℃，酸处理时间60～90min，即得用于生产纤维素再生纤维的溶解浆；

其中，对于生产粘胶纤维的溶解浆，控制灰分≤0.12%，铁含量≤14ppm；

对于生产莱赛尔纤维的溶解浆，控制灰分≤0.7%，铁含量≤5ppm，重金属离子总量（包括：铜、铝、镍、锰、钴、铅等）≤5ppm）。

本技术方案第三目的在于，提供：废旧纤维制备溶解浆的系统的控制方法，主要包括分拣工序的控制、漂白工序的控制、酸处理工序的控制及脱色废液处理工序的控制，具体为：

1）分拣工序的控制

通过设置在分拣装置上的棉含量测定器（RZ NIR5600近红外光谱仪，深圳市英柏检测技术有限公司，可同时定性定量检测多种组分），采集棉含量信号，将棉含量信号上传至DCS系统，DCS系统将收到的棉含量信号（测定值）与预先设定的棉含量值（参考值：棉含量≥95%）进行比较：当采集到的棉含量信号等于或大于预先设定的棉含量值时，通过分拣装置上的棉纤维成熟度测量器（Y147-Ⅲ棉纤维成熟度仪，深圳市来源仪器设备有限公司），采集成熟度信号，将成熟度信号上传至DCS系统，DCS系统控制输送带将对应成熟度信号的废旧纤维制品送入对应的暂储仓，如：控制成熟度≥55%的废旧纤维制品进入暂储仓Ⅰ，控制成熟度＜55%的废旧纤维制品进入暂储仓Ⅱ，最后按实际需求，将两类废旧纤维制品以不同的配比进行后续工序，最终得到不同规格的溶解浆，以制备不同的纤维产品；

当采集到的棉含量信号小于预先设定的棉含量值（参考值：棉含量≥95%）时，DCS系统控制输送带将对应的废旧纤维制品排出，以作他用。

2）漂白工序的控制

通过碱液输送管Ⅲ上的流量传感器Ⅲ和漂白塔上的pH检测仪Ⅱ，分别采集流量信号和pH信号，将流量信号和pH信号上传至DCS系统，DCS系统将收到的pH信号（测定值）与预先设置的pH值进行比较：当采集到的pH信号等于设定的pH值时，DCS系统向流量传感器Ⅲ发出一个维持采集流量的信号；

当采集到的pH信号大于设定的pH值时，DCS系统向流量传感器Ⅲ发出一个减少流量的信号，并控制调整碱液进料调节阀，调整控制后的pH信号再返回DCS系统，进行再次比较，直至pH信号等于设定的pH值；

当采集到的pH信号小于设定的pH值时，DCS系统向流量传感器Ⅲ发出一个增加流量的信号，并控制调整碱液进料调节阀，调整控制后的pH信号再返回DCS系统，进行再次比较，直至pH信号等于设定的pH值；

其中，可根据实际需求，具体设定pH的参考值。如：

采用次氯酸钠漂白方式，所述预先设置的pH值为8.5～9.5；

采用氧碱漂白方式，所述预先设置的pH值为10.5～11.5；

3）酸处理工序的控制

通过酸液输送管上的流量传感器Ⅳ和酸处理罐上的pH检测仪Ⅲ，分别采集流量信号和pH信号，将流量信号和pH信号上传至DCS系统，DCS系统将收到的pH信号（测定值）与预先设置的pH值（参考值：pH值为1.7～2）进行比较：当采集到的pH信号等于设定的pH值时，DCS系统向流量传感器Ⅳ发出一个维持采集流量的信号；

当采集到的pH信号大于设定的pH值时，DCS系统向流量传感器Ⅳ发出一个增加流量的信号，并控制调整酸液进料调节阀，调整控制后的pH信号再返回DCS系统，进行再次比较，直至pH信号等于设定的pH值；

当采集到的pH信号小于设定的pH值时，DCS系统向流量传感器Ⅳ发出一个减小流量的信号，并控制调整酸液进料调节阀，调整控制后的pH信号再返回DCS系统，进行再次比较，直至pH信号等于设定的pH值；

其中，可根据实际需求，具体设定pH的参考值。

4）脱色废液处理工序的控制

A.pH的控制：

通过脱色废液回收管上的流量传感器Ⅰ和脱色废液处理罐上的pH检测仪Ⅰ，分别采集脱色废液流量信号和pH信号，将流量信号和pH信号上传至DCS系统，DCS系统将收到的pH信号（测定值）与预先设置的pH值（参考值：pH为7～7.5）进行比较：当采集到的pH信号等于设定的pH值时，DCS系统向流量传感器Ⅰ发出一个维持采集流量的信号；

当采集到的pH信号大于设定的pH值时，DCS系统向流量传感器Ⅰ发出一个增加流量的信号，并控制调整盐酸输送管上的盐酸进料调节阀，调整控制后的pH信号再返回DCS系统，进行再次比较，直至pH信号等于设定的pH值；

当采集到的pH信号小于设定的pH值时，DCS系统向流量传感器Ⅰ发出一个减少流量的信号，并控制调整盐酸输送管上的盐酸进料调节阀，调整控制后的pH信号再返回DCS系统，进行再次比较，直至pH信号等于设定的pH值；

其中，可根据实际需求，具体设定pH的参考值，如，不同的工序，不同的添加剂，设置不同的参考值等。

脱色废液处理剂的控制：

通过脱色废液回收管上的流量传感器Ⅰ和脱色废液处理剂输送管上的流量传感器Ⅱ，分别采集脱色废液流量信号和脱色废液处理剂流量信号，然后，分别上传至DCS系统，DCS系统将收到的脱色废液处理剂流量信号（测定值）与预先设定的脱色废液处理剂流量值（参考值）进行比较：当采集到的脱色废液处理剂流量信号等于预先设定的脱色废液处理剂流量值时，DCS系统向流量传感器Ⅱ发出一个维持采集流量的信号；

当采集到的脱色废液处理剂流量信号大于预先设定的脱色废液处理剂流量值时，DCS系统向流量传感器Ⅱ发出一个减少流量的信号，并控制调整脱色废液处理剂输送管上的脱色废液处理剂进料调节阀，调整控制后的流量信号再返回DCS系统，再次进行比较，直至采集到的脱色废液处理剂流量信号等于预先设定的脱色废液处理剂流量值；

当采集到的脱色废液处理剂流量信号小于预先设定的脱色废液处理剂流量值时，DCS系统向流量传感器Ⅱ发出一个增加流量的信号，并控制调整脱色废液处理剂输送管上的脱色废液处理剂进料调节阀，调整控制后的流量信号再返回DCS系统，再次进行比较，直至采集到的脱色废液处理剂流量信号等于预先设定的脱色废液处理剂流量值；

其中，脱色废液处理剂包括絮凝剂、助凝剂；以及，还可根据实际需求，具体设定脱色废液流量值与处理剂流量值之间的关系。

在本技术方案中，涉及的保险粉（连二亚硫酸钠）为还原性剥离剂，表面活性剂（如，十二烷基苯磺酸钠）为浸渍助剂，两者既可剥离有色纤维的染料，又可对纤维润胀，提高后续工序的效率和质量。

本技术方案中涉及 “工位前侧”、“工位后侧”、“之间”、“上”等位置关系，是根据实际使用状态下的情况而定义的，为本技术领域内的常规用语，也是本领域术人员在实际使用过程中的常规用语。

采用本技术方案，带来的有益技术效果为：

一、本发明采用废旧纤维（有色纤维）经一次或多次连续脱色、洗涤、剥离染料和蒸煮，蒸煮时再加剥离剂强化剥离染料，漂白时再氧化剥离，最后，生产出成品浆粕产品质量非常接近未染色的纤维生产的浆粕产品，粘胶纤维生产时纺丝不易堵塞喷丝头；

本发明采用含染料的脱色液在氧化前分离处理染料，染料作为固废可去焚烧处理或固化后填埋处理（如：靛蓝等染料还可回收，复染利用），环境污染小。同时分离染料后的脱色液清液可反复回用，大幅降低了污水量，降低了污水处理压力；

二、采用本发明中的制备系统，每循环利用1kg废旧纤维制品，可减少排放3.6kg的CO₂，节约6000L水；因此，废旧纤维制品的循环利用不仅有效减少CO₂的排放，而且节约使用水资源；

三、在本发明的纤维素纤维纯化中将染料剥离并回收再次利用，还有利于原料废旧纤维制品中聚酯纤维分解为单体后高值化回收利用时的纯化。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图2为本发明的工作原理示意图（一）；

图3为本发明的工作原理示意图（二）；

图4为本发明的结构框图（一）；

图5为本发明的结构框图（二）；

图6为本发明中分拣装置涉及的工作原理示意图；

图7为本发明涉及分拣工序的逻辑控制图；

图8为本发明中脱色单元结构示意图；

图9为本发明中精浆、除砂工序涉及设备的布置图；

图10为本发明中漂白塔涉及的工作原理示意图；

图11为本发明涉及漂白工序的逻辑控制图；

图12为本发明中酸处理罐涉及的工作原理示意图；

图13为本发明中酸处理工序的逻辑控制图；

图14为本发明中脱色废液处理系统涉及的工作原理示意图；

图中，1、分拣装置，2、暂储仓，3、粉碎机，301、粗粉碎机，302、细粉碎机，4、风送装置，5、旋风分离器，6、预处理装置，7、脱色单元，701、搅拌罐，702、升流式脱色塔，703、脱色物料接收罐，8、洗浆机，9、浸渍机，10、压榨机，11、蒸煮机，12、漂白塔，13、溶解浆储罐，14、碱液输送管Ⅰ，15、脱色液输送管Ⅰ，16、碱液输送管Ⅳ，17、脱色液输送管Ⅱ，18、碱液输送管Ⅱ，19、脱色液输送管Ⅲ，20、漂白剂输送管，21、除尘系统，22、螺旋进料器，23、料仓，24、称重式皮带，25、进料管，26、螺旋挤浆机，27、变距螺旋输送机，28、辅浸桶，29、DCS系统，30、酸处理罐，31、脱色废液处理系统，310、脱色废液接收罐，311、脱色废液处理罐，312、过滤装置，313、脱色废液回收管；

32、棉含量测定器，33、棉纤维成熟度测量器；

34、碱液输送管Ⅲ，35、流量传感器Ⅲ，36、pH检测仪Ⅱ，37、碱液进料调节阀；

38、流量传感器Ⅳ，39、pH检测仪Ⅲ，40、酸液进料调节阀；

41、流量传感器Ⅰ，42、pH检测仪Ⅰ，43、盐酸进料调节阀；

44、脱色废液处理剂输送管，45、流量传感器Ⅱ，46、脱色废液处理剂进料调节阀，47、酸液输送管，48、盐酸输送管；

49、挤浆机，50、储浆槽，51、精浆机，52、洗浆机，53、浆池，54、除砂装置，55、浓缩机，56、放浆槽。

具体实施方式

下面通过对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例提供：一种废旧纤维制备溶解浆的系统，如图1、图4所示，包括将废旧纤维制品粉碎为呈絮状废旧纤维的粉碎机3、将废旧纤维进行输送的风送装置4、将废旧纤维进行分离的旋风分离器5、将分离后的废旧纤维进行预脱色的预处理装置6、将预脱色后的纤维进行剥离脱色的脱色单元7、将脱色后的纤维进行洗涤的洗浆机8、将洗涤后的纤维进行碱化的浸渍机9、将碱纤维浆粥进行压榨的压榨机10、将压榨后的碱纤维进行蒸煮的蒸煮机11、将蒸煮后的纤维素进行漂白的漂白塔12和将漂白后的纤维进行酸处理的酸处理罐30；

粉碎机3：粉碎机3出料口与风送装置4进料口连通，粉碎机3设置在风送装置4的工位前侧；

风送装置4：风送装置4出料口与旋风分离器5进料口连通，风送装置4设置在旋风分离器5的工位前侧；

旋风分离器5：旋风分离器5出料口与预处理装置6进料口连通，旋风分离器5设置在预处理装置6的工位前侧；

预处理装置6：预处理装置6出料口与脱色单元7进料口连通，预处理装置6设置在脱色单元7的工位前侧，预处理装置6连接有碱液输送管Ⅰ14和脱色液输送管Ⅰ15；

脱色单元7：脱色单元7出料口与洗浆机8进料口连通，脱色单元7设置在洗浆机8的工位前侧，脱色单元7连接有碱液输送管Ⅳ16和脱色液输送管Ⅱ17；

洗浆机8：洗浆机8出料口与浸渍机9进料口连通，洗浆机8设置在浸渍机9的工位前侧；

浸渍机9：浸渍机9出料口与压榨机10进料口连通，浸渍机9设置在压榨机10的工位前侧，浸渍机9连接有碱液输送管Ⅱ18；

压榨机10：压榨机10出料口与蒸煮机11进料口连通，压榨机10设置在蒸煮机11的工位前侧；

蒸煮机11：蒸煮机11出料口与漂白塔12进料口连通，蒸煮机11设置在漂白塔12的工位前侧，蒸煮机11连接有脱色液输送管Ⅲ19；

漂白塔12：漂白塔12出料口连接有酸处理罐30，酸处理罐30设置在漂白塔12的工位后侧，漂白塔12连接有漂白剂输送管20；

酸处理罐30：酸处理罐30出料口连接有溶解浆储罐13，酸处理罐30连接有酸液输送管47；

粉碎机3、风送装置4、旋风分离器5、预处理装置6、脱色单元7、洗浆机8、浸渍机9、压榨机10、蒸煮机11、漂白塔12、酸处理罐30及溶解浆储罐13之间形成以废旧纤维制品制备溶解浆的连续通路。

废旧纤维制备溶解浆的系统与DCS系统29连接，自动化程度高，可靠性高，抗干扰能力强等。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例对废旧纤维制品的前处理（分拣）涉及的设备及布置做如下限定，以对本技术方案做进一步的说明。

粉碎机3的工位前侧设置有分拣装置1，分拣装置1与粉碎机3之间设置有暂储仓2，分拣装置1、暂储仓2及粉碎机3之间形成废旧纤维制品分拣、暂存和粉碎的前处理连续通路。其中，分拣装置1将回收的废旧纤维制品进行分类处理，即将不满足要求的废旧纤维制品剔出，可保证后续工艺的可控性和稳定性，同时，也保证溶解浆产品的批次稳定性；暂储仓2的设置，将分拣后的废旧纤维制品进行暂存和过度，控制其稳定、顺利的进行至粉碎机3中，即保证粉碎工序的稳定性和可控性。此外，分拣装置1上还设置有棉含量测定器32和棉纤维成熟度测量器33，对进入粉碎机3内的废旧纤维制品进行分类。

实施例3

在实施例1-2的基础上，本实施例对废旧纤维制品的前处理（粉碎）涉及的设备及布置做如下限定，以对本技术方案做进一步的说明。

粉碎机3包括粗粉碎机301和细粉碎机302，粗粉碎机301设置在分拣装置1的工位后侧，细粉碎机302设置在粗粉碎机301的工位后侧，分拣装置1、粗粉碎机301和细粉碎机302之间形成废旧纤维制品分拣、粗粉碎和细粉碎的前处理连续通路。其中，分拣装置1、粗粉碎机301和细粉碎机302之间可设置输送机/输送带，以保证物料的连续输送，进而实现废旧纤维制备溶解浆工艺的连续性和可控性。

此外，旋风分离器5连接有除尘系统21，将经旋风分离器5形成的粉尘等进行收集处理，提高以废旧纤维制备溶解浆生产线工况环境的稳定性、环保性和安全性。

实施例4

在实施例1-3的基础上，本实施例对预处理装置6作进一步的限定，以对本技术方案做进一步的说明。

预处理装置6为磨浆机（如：高浓磨浆机或双辊磨浆机），磨浆机的工位前侧设置有螺旋进料器22，螺旋进料器22的工位前侧设置有料仓23，料仓23设置在旋风分离器5出料口的工位后侧，料仓23通过称重式皮带24与螺旋进料器22连通，旋风分离器5、料仓23、称重式皮带24、螺旋进料器22及磨浆机之间形成废旧纤维分离、收集、输送、称重及预脱色的连续通路。

实施例5

在实施例1-4的基础上，本实施例对脱色单元7作进一步的限定，以对本技术方案做进一步的说明。

如图8所示，脱色单元7包括搅拌罐701、升流式脱色塔702和脱色物料接收罐703，搅拌罐701设置在升流式脱色塔702的工位前侧，搅拌罐701与升流式脱色塔702之间通过进料管25连接；脱色物料接收罐703设置在升流式脱色塔702的工位后侧，搅拌罐701、升流式脱色塔702和脱色物料接收罐703之间形成废旧纤维搅拌、剥离脱色及暂存的连续通路。在脱色单元7中，根据实际需求，在管线上设置输送泵，以提高废旧纤维制备溶解浆工艺的连续性和可控性。

其中，脱色单元7至少两个，实现废旧纤维的连续脱色，以提高脱色效果，便于后续粘胶纺丝。根据实际需求，可在对应的脱色单元7中的脱色物料接收罐703工位后侧设置洗浆机8，以提高后一脱色单元7的脱色质量和效率。更进一步的，在脱色物料接收罐703与洗浆机8之间设置螺旋挤浆机26，即洗浆前将浆料进行必要的脱水，可减少后续真空洗浆时置换洗涤的水量，从而减少废水产生量及能耗。

实施例6

在实施例1-5的基础上，本实施例在洗浆机8与浸渍机9之间设置有变距螺旋输送机27，便于将洗涤后的浆料高效、均匀的输送至浸渍机9内。以及，在浸渍工序中，根据实际需求，还可在浸渍机9的工位后侧设置辅浸桶28，以提高纤维的浸渍效果。

实施例7

在实施例1-6的基础上，本实施例为了进一步控制溶解浆中的灰分，做如下限定：如图9所示，蒸煮机11出料口连接有放浆槽56，放浆槽56设置在蒸煮机11的工位后侧；

放浆槽56出料口连接有挤浆机49，挤浆机49设置在放浆槽56的工位后侧；

挤浆机49出料口连接有储浆槽50，储浆槽50设置在挤浆机49的工位后侧；

储浆槽50出料口连接有精浆机51，精浆机51设置在储浆槽50的工位后侧；

精浆机51出料口连接有洗浆机8，洗浆机8设置在精浆机51的工位后侧；

洗浆机8出料口连接浆池53，浆池53出料口连接有除砂装置54，除砂装置54出料口连接有浓缩机55；浓缩机55出料口与漂白塔12进料口连通；

放浆槽56、挤浆机49、储浆槽50、精浆机51、洗浆机8、浆池53、除砂装置54及浓缩机55之间形成纤维除杂质的连续通路。

实施例8

在实施例1-7的基础上，本实施例对漂白塔12作进一步的限定，以对本技术方案做进一步的说明。

漂白塔12连接有碱液输送管Ⅲ34，碱液输送管Ⅲ34上设置有碱液进料调节阀37和流量传感器Ⅲ35；漂白塔12上设置有pH检测仪Ⅱ36。

此外，酸液输送管47上设置有酸液进料调节阀40和流量传感器Ⅳ38；酸处理罐3030上设置有pH检测仪Ⅲ39。

实施例9

在实施例1-8的基础上，本实施例进一步限定：

如图5、图14所示，废旧纤维制备溶解浆的系统连接有脱色废液处理系统31，脱色废液处理系统31包括脱色废液接收罐310、脱色废液处理罐311和过滤装置312，脱色废液接收罐310通过脱色废液回收管313与洗浆机8连接，脱色废液回收管313上设置有流量传感器Ⅰ41；脱色废液接收罐310与脱色废液处理罐311连接，脱色废液处理罐311上设置有pH检测仪Ⅰ42，脱色废液处理罐311连接有盐酸输送管48和脱色废液处理剂输送管44，盐酸输送管48上设置有盐酸进料调节阀43，脱色废液处理剂输送管44上设置有脱色废液处理剂进料调节阀46和流量传感器Ⅱ45；脱色废液处理罐311与过滤装置312连接，过滤装置312通过回用管与洗浆机8连接，或者，过滤装置312通过回用管与预处理装置6的预脱色液配制罐连接，或者，过滤装置312通过回用管与脱色单元7的脱色液配制罐连接，洗浆机8、脱色废液回收管313、脱色废液接收罐310、脱色废液处理罐311和过滤装置312及回用管之间形成脱色废液回收、处理及再利用的循环通路。

其中，其中，盐酸输送管48中盐酸用于先调节脱色废液pH值为7～7.5，在出现絮状沉淀物后，脱色废液处理剂输送管44用于加入絮凝剂聚合硫酸铁（0.04Kg/吨的脱色废液）和絮凝剂聚丙烯酰胺（0.0026Kg/吨的脱色废液），分离沉淀，清液回用于洗浆工序或者预脱色液/脱色液的配制工序。

实施例10

本实施例提供：一种废旧纤维制备溶解浆的工艺，如图2-3所示，包括：

1）除杂：将回收的废旧纤维制品除去纽扣、拉链及其它金属杂物；

2）分拣：采用棉含量测定器，将除杂后的废旧纤维制品进行第一次分拣，即筛选棉含量≥95%的废旧纤维制品；然后，采用棉纤维成熟度测量器，将棉含量≥95%的废旧纤维制品进行第二次分拣，即将成熟度≥55%的废旧纤维制品暂存在暂储仓Ⅰ中，将成熟度＜55%的废旧纤维制品暂存在暂储仓Ⅱ中；

3）粉碎：将分拣后的废旧纤维制品粉碎为呈絮状废旧纤维，控制废旧纤维长度小于5cm的片状或絮状；

4）风送、分离：将粉碎后的废旧纤维进行风送，除去较重的非纤维杂物（根据实际需求，设置旋风分离器的功率），经分离，得到除杂后的废旧纤维；

5）预分散：将除杂后的废旧纤维置于磨浆机中，加入碱液和脱色液Ⅰ，其中，碱液为浓度2.1～5.5g/L的氢氧化钠，脱色液Ⅰ包括浓度为2.1～5-5g/L的保险粉和0.01～0.03g/L的表面活性剂，将片状布块或絮状纤维束分散成单根纤维的高浓浆粥；

6）脱色、剥离：将所得的高浓浆粥通入至脱色单元中，加入碱液和脱色液Ⅱ（脱色液Ⅱ包括浓度为2.1～5.5g/L的剥离剂和浓度为0.01～0.03g/L的浸渍助剂），控制脱色单元内温度70～95℃，剥色20～60min，得浆粥；

其中，剥离剂选用还原性剥离剂（如：保险粉—连二亚硫酸钠），浸渍助剂可选用表面活性剂。该工序既可剥离有色纤维的染料，又可对纤维润胀，提高后续工序的效率和质量。该过程中，在密闭的脱色单元中进行，减少与氧气接触（原因：棉纤维的染料有活性染料、直接染料、冰染染料、媒染染料、还原染料、硫化染料等，而回收的废旧纺织品难以一一分类处理，必然有多种染料同时存在。其中，还原染料在碱性条件下，被还原成可溶性的隐色体钠盐，被空气氧化可恢复为不溶状态的染料固着在纤维上；且在碱性较强时，氧化成的不溶状态的染料晶体较细，不利于絮凝，而在调pH靠近中性时，可迅速絮凝分离出染料晶体）；

此外，可根据实际需求，限定剥色的次数，对应的，碱液和脱色液Ⅱ的浓度会有对应的调整；

7）洗涤：将剥色后的浆粥通入至压榨机中洗浆机中，进行洗涤。其中，控制洗涤水温≥70℃，由于高温水有利于纤维上染料的洗脱；优选真空洗浆机，且在真空洗浆前将浆料进行必要的脱水（如采用螺旋挤浆机将浆料脱水至含水量≤70%），可减少后续真空洗浆时置换洗涤的水量，从而减少废水产生量及能耗）；

8）浸渍：将洗涤后的浆粥通入至浸渍机内，向浸渍机加入碱液，控制碱液浓度32～90g/L，浸渍温度35～50℃，浸渍时间20～60min，控制浸渍后的压榨干度为25～45%，控制碱纤维与碱液的质量比为1:2.8～8，控制碱纤维的含碱量为15～50%；

9）压榨：将浸渍后的浆粥通入至压榨机中，进行固液分离，控制压榨干度大于25%；

10）蒸煮：将压榨后的碱纤维通入至蒸煮机内，向蒸煮机内加入脱色液Ⅲ，进一步剥离残余染料；并控制蒸煮用碱13～18%，液比1：2～4，降聚温度为155～170℃，蒸煮后纤维的铜氨粘度控制在13～22Mpa.s；其中，脱色液Ⅲ包括浓度为4.0～7.5g/L的保险粉和浓度为0.03～0.2g/L的表面活性剂；

或者，将压榨后的浆粥通入至蒸煮机内，控制蒸煮碱液浓度30～70g/L，液比1：6～9；然后通入氧气，控制氧压0.2～0.6MPa，降聚温度为70～90℃，蒸煮后，纤维的铜氨粘度控制在13～22Mpa.s；

11）精浆、除砂：将蒸煮后的浆粥依次通入至挤浆机、精浆机和除砂装置内，进行精浆和除砂；

12）漂白：将精浆及除砂后的浆粥通入至漂白塔内，向漂白塔内加入漂白剂（如：氧气、次氯酸钠、双氧水），进行漂白，控制白度大于80%（以及，根据溶解浆的用途控制粘度，如：用于制备粘胶长纤、短纤或莱赛尔纤维等），得溶解浆初品；

其中，采用氧气的氧碱漂白工艺：氧气用量为纤维重量的0.5～2%，浆浓4～12%，用碱量1～4.5%，氧压0.2～0.6MPa，温度70～100℃，漂白时间60～90min；

采用次氯酸钠漂白工艺：温度控制在35～50℃，漂白pH为8.5～9.5，次氯酸钠用量为纤维重量的0.2～1.2%，浆浓4～12%，漂白时间60～90min；

采用双氧水漂白工艺：温度控制在45～65℃，漂白pH为10.5～11.5，双氧水用量为纤维重量的0.5～5%，浆浓4～12%，漂白时间60～90min；

13）酸处理：向溶解浆初品中加入酸、除灰剂和除铁剂，其中，酸包括盐酸，除灰剂包括六偏磷酸钠和有机磷酸，除铁剂包括草酸和EDTA，控制盐酸用量为废旧纤维重量的1.5～2％，控制除灰剂用量为废旧纤维重量的0.3～0.6%，控制除铁剂用量为废旧纤维重量的0.2～0.4%；同时，控制用酸总量≥1.5%（pH为1.7～2），温度为30～50℃，酸处理时间60～90min，即得用于生产纤维素再生纤维的溶解浆；

其中，对于生产粘胶纤维的溶解浆，控制灰分≤0.12%，铁含量≤14ppm；

对于生产莱赛尔纤维的溶解浆，控制灰分≤0.7%，铁含量≤5ppm；重金属离子总量≤5ppm。

其中，涉及的涉及、控制条件等，根据实际需求、设备尺寸等进一步限定。

实施例10

本实施例提供：一种废旧纤维制备溶解浆的控制方法，主要包括分拣工序的控制、漂白工序的控制及酸处理工序的控制，具体为：

1）分拣工序的控制

如图6-7所示，通过设置在分拣装置上的棉含量测定器（RZ NIR5600近红外光谱仪，深圳市英柏检测技术有限公司，可同时定性定量检测多种组分），采集棉含量信号，将棉含量信号上传至DCS，DCS将收到的棉含量信号（测定值）与预先设定的棉含量值（参考值：棉含量≥95%）进行比较：当采集到的棉含量信号等于或大于预先设定的棉含量值时，通过分拣装置上的棉纤维成熟度测量器（Y147-Ⅲ棉纤维成熟度仪，深圳市来源仪器设备有限公司），采集成熟度信号，将成熟度信号上传至DCS，DCS控制输送带将对应成熟度信号的废旧纤维制品送入对应的暂储仓，如：控制成熟度≥55%的废旧纤维制品进入暂储仓Ⅰ，控制成熟度＜55%的废旧纤维制品进入暂储仓Ⅱ，最后按实际需求，将两类废旧纤维制品以不同的配比进行后续工序，最终得到不同规格的溶解浆，以制备不同的纤维产品；

当采集到的棉含量信号小于预先设定的棉含量值（参考值：棉含量≥95%）时，DCS控制输送带将对应的废旧纤维制品排出，以作他用。

）漂白工序的控制

如图10-11所示，通过碱液输送管Ⅲ上的流量传感器Ⅲ和漂白塔上的pH检测仪Ⅱ，分别采集流量信号和pH信号，将流量信号和pH信号上传至DCS，DCS将收到的pH信号（测定值）与预先设置的pH值进行比较：当采集到的pH信号等于设定的pH值时，DCS向流量传感器Ⅲ发出一个维持采集流量的信号；

当采集到的pH信号大于设定的pH值时，DCS向流量传感器Ⅲ发出一个减少流量的信号，并控制调整碱液进料调节阀，调整控制后的pH信号再返回DCS，进行再次比较，直至pH信号等于设定的pH值；

当采集到的pH信号小于设定的pH值时，DCS向流量传感器Ⅲ发出一个增加流量的信号，并控制调整碱液进料调节阀，调整控制后的pH信号再返回DCS，进行再次比较，直至pH信号等于设定的pH值；

其中，可根据实际需求，具体设定pH的参考值。如：

采用次氯酸钠漂白方式，所述预先设置的pH值为8.5～9.5；

采用氧碱漂白方式，所述预先设置的pH值为10.5～11.5；

4）酸处理工序的控制

如图12-13所示，通过酸液输送管上的流量传感器Ⅳ和酸处理罐上的pH检测仪Ⅲ，分别采集流量信号和pH信号，将流量信号和pH信号上传至DCS，DCS将收到的pH信号（测定值）与预先设置的pH值（参考值：pH值为1.7～2）进行比较：当采集到的pH信号等于设定的pH值时，DCS向流量传感器Ⅲ发出一个维持采集流量的信号；

当采集到的pH信号大于设定的pH值时，DCS向流量传感器Ⅳ发出一个增加流量的信号，并控制调整酸液进料调节阀，调整控制后的pH信号再返回DCS，进行再次比较，直至pH信号等于设定的pH值；

当采集到的pH信号小于设定的pH值时，DCS向流量传感器Ⅳ发出一个减少流量的信号，并控制调整酸液进料调节阀，调整控制后的pH信号再返回DCS，进行再次比较，直至pH信号等于设定的pH值；

其中，可根据实际需求，具体设定pH的参考值。

实施例11

在实施例9的基础上，本实施例提供：一种废旧纤维制备溶解浆的工艺，具体包括：

取除杂、分拣、粉碎、风送及分离后的絮状牛仔布纤维1Kg，加入3L脱色液（碱浓6g/L，保险粉浓度6g/L，表面活性剂0.7g/L），混匀后，在磨浆机中将絮状布研磨成单根纤维的浆粥；

往上述浆粥中加入80℃脱色液（碱浓6g/L，保险粉浓度6g/L，表面活性剂0.7g/L）16L进行第一次脱色，保温1h后，脱水（控制水分50%）；再往脱水后的浆粥加入80℃脱色液（碱浓2g/L，保险粉浓度2g/L，表面活性剂0.2g/L）16L进行第二次脱色，保温1h后，脱水（控制水分50%）；再往脱水后的浆粥加入80℃脱色液（碱浓2g/L，保险粉浓度2g/L，表面活性剂0.2g/L）16L进行第三次脱色，保温1h后脱水；然后，用70℃的热水进行洗涤3次；每次洗涤用水4L，每次洗涤后脱水，得回收纤维；

将上述洗净后的回收纤维浸渍和压榨（采用现有常规技术），然后加入15L电热旋转蒸煮锅，加入碱液（控制液比为1：3，用碱量18%）、保险粉—连二亚硫酸钠20g和表面活性剂十二烷基苯磺酸钠2g进行蒸煮。蒸煮时，在135℃条件下保温60min，在165℃保温120min。

将蒸煮后的浆料洗净后进行漂白，漂白时浆浓为12%，pH值为10.5，双氧水用量为牛仔布纤维的4%，温度为55℃，漂白120min。然后，加入HCL调整pH为2，加入六偏磷酸钠0.5g，草酸0.3g，处理60min。然后洗涤干净进行检测，结果如下表1。

实施例12

在实施例9的基础上，本实施例提供：一种废旧纤维制备溶解浆的工艺，具体包括：

取除杂、分拣、粉碎、风送及分离后的絮状牛仔布纤维1Kg，加入3L脱色液（碱浓6g/L，保险粉浓度6g/L，表面活性剂0.7g/L），混匀后，在磨浆机中将絮状布研磨成单根纤维的浆粥；

往上述浆粥中加入80℃脱色液（碱浓6g/L，保险粉浓度6g/L，表面活性剂0.7g/L）16L进行第一次脱色，保温1h后，脱水（控制水分60%）；再往脱水后的浆粥加入80℃脱色液（碱浓2g/L，保险粉浓度2g/L，表面活性剂0.2g/L）16L进行第二次脱色，保温1h后，脱水（控制水分60%）；再往脱水后的浆粥加入80℃脱色液（碱浓2g/L，保险粉浓度2g/L，表面活性剂0.2g/L）16L进行第三次脱色，保温1h后脱水；然后，用70℃的热水进行洗涤4次；每次洗涤用水5L，每次洗涤后脱水，得回收纤维；

将上述洗净后的回收纤维浸渍和压榨（采用现有常规技术），然后加入15L电热旋转蒸煮锅，加入碱液（控制液比为1：7.3，碱浓50g/L）和EDTA1g，通入氧气（控制氧压0.4MPa）进行蒸煮。蒸煮时，在80℃条件下保温90min；

将蒸煮后的浆料洗净后进行漂白，漂白时浆浓为12%，pH值为10.5，双氧水用量为牛仔布纤维的4%，温度为55℃，漂白120min。然后进行酸处理，第一次酸处理加入HCL调整pH≤2，加入六偏磷酸钠0.4g，草酸0.2g，处理60min后除盐水洗涤；再第二次酸处理，加入HCL调整pH值为3，加入EDTA 1g，处理60min。然后，洗涤干净进行检测，结果如下表2。

Claims (28)

1.一种废旧纤维制备溶解浆的工艺，其特征在于，包括如下步骤：

1）除杂：将回收的废旧纤维制品除去纽扣、拉链及其它金属杂物；

2）分拣：采用棉含量测定器，将除杂后的废旧纤维制品进行第一次分拣，得棉含量等于或大于棉含量预先设定值的废旧纤维制品，以及，还得棉含量小于棉含量预先设定值的废旧纤维制品，将棉含量小于棉含量预先设定值的废旧纤维制品排出；

然后，采用棉纤维成熟度测量器，将棉含量等于或大于棉含量预先设定值的废旧纤维制品进行第二次分拣，并将对应成熟度的废旧纤维制品送入对应的暂储仓，暂存；

3）粉碎：将分拣后的废旧纤维制品粉碎为呈絮状的废旧纤维，控制废旧纤维长度小于5cm的片状或絮状；

4）风送、分离：将粉碎后的废旧纤维进行风送，然后，经旋风分离，得到除杂后的废旧纤维；

5）预分散：将除杂后的废旧纤维置于磨浆机中，加入碱液和脱色液Ⅰ，将片状布块或絮状纤维束分散成单根纤维的高浓浆粥；

6）脱色、剥离：将所得的高浓浆粥通入至脱色单元中，加入碱液和脱色液Ⅱ，控制脱色单元内温度70～95℃，剥色20～60min，得剥色后的浆粥；

7）洗涤：将剥色后的浆粥通入至洗浆机中，控制洗涤水温≥70℃，洗涤；

8）浸渍：将洗涤后的浆粥通入至浸渍机内，向浸渍机加入碱液，控制浸渍后的压榨干度为25～45%，控制碱纤维的含碱量为15～50%；

9）压榨：将浸渍后的浆粥通入至压榨机中，进行固液分离，控制压榨干度大于25%；

10）蒸煮：将压榨后的碱纤维通入至蒸煮机内，加入脱色液Ⅲ，蒸煮，控制蒸煮后纤维的铜氨粘度为13～22mPa.s；

11）精浆、除砂：将蒸煮后的浆粥依次通入至挤浆机、精浆机和除砂装置内，进行精浆和除砂；

12）漂白：将经精浆及除砂后的浆粥通入至漂白塔内，向漂白塔内加入漂白剂，进行漂白，控制白度大于80%，得溶解浆初品；

13）酸处理：向溶解浆初品中加入酸、除灰剂和除铁剂，控制用酸总量≥1.5%，pH值为1.7～2，温度为30～50℃，酸处理时间60～90min，即得用于生产纤维素再生纤维的溶解浆。

2.根据权利要求1所述的废旧纤维制备溶解浆的工艺，其特征在于，在步骤2）中，第一次分拣：控制筛选出棉含量≥95%的废旧纤维制品；

第二次分拣：在棉含量≥95%的废旧纤维制品中，控制筛选出成熟度≥55%的废旧纤维制品。

3.根据权利要求1所述的废旧纤维制备溶解浆的工艺，其特征在于，在步骤5）中，所述碱液为浓度2.1～5.5g/L的氢氧化钠，脱色液Ⅰ包括浓度为2.1～5.5g/L的保险粉和0.01～0.03g/L的表面活性剂。

4.根据权利要求1所述的废旧纤维制备溶解浆的工艺，其特征在于，在步骤6）中，包括三次剥色处理；

其中，在第一次剥色处理中，碱液为浓度2.1～5.5g/L的氢氧化钠，脱色液Ⅱ包括浓度为2.1～5.5g/L的保险粉和0.01～0.03g/L的表面活性剂；

在第二次剥色处理和第三次剥色处理中，碱液为浓度0.5～1.4g/L的氢氧化钠，脱色液Ⅱ包括浓度为0.5～1.4g/L的保险粉。

5.根据权利要求1所述的废旧纤维制备溶解浆的工艺，其特征在于，在步骤7）中，在进行洗涤工序前，采用螺旋挤浆机将剥色后的浆粥脱水至含水量≤70%。

6.根据权利要求1所述的废旧纤维制备溶解浆的工艺，其特征在于，在步骤8）中，碱液浓度32～90g/L，浸渍温度35～50℃，浸渍时间20～60min。

7.根据权利要求1所述的废旧纤维制备溶解浆的工艺，其特征在于，在步骤10）中，所述脱色液Ⅲ包括浓度为4.0～7.5g/L的保险粉和浓度为0.03～0.2g/L的表面活性剂，控制蒸煮温度为155～170℃；

或者，将压榨后的浆粥通入至蒸煮机后，向蒸煮机内通入氧气，控制氧压0.2～0.6Mpa，控制蒸煮温度为70～90℃。

8.根据权利要求1所述的废旧纤维制备溶解浆的工艺，其特征在于，在步骤12）中，

采用氧碱漂白方法：氧气用量为废旧纤维重量的0.5～2%，浆浓4～12%，用碱量为废旧纤维重量的1～4.5%，氧压0.2～0.6MPa，温度70～100℃，漂白时间60～90min；

或者，采用次氯酸钠漂白方法：控制温度35～50℃，pH为8.5～10，次氯酸钠用量为废旧纤维重量的0.2～1.2%，浆浓4～12%，漂白时间60～90min；

或者，采用双氧水漂白方法：控制温度45～65℃，pH为10～12.5，双氧水用量为废旧纤维重量的0.5～5%，浆浓4～12%，漂白时间60～90min。

9.根据权利要求1所述的废旧纤维制备溶解浆的工艺，其特征在于，在步骤13）中，所述酸包括盐酸，除灰剂包括六偏磷酸钠和有机磷酸，除铁剂包括草酸和EDTA，控制盐酸用量为废旧纤维重量的1.5～2％，控制除灰剂用量为废旧纤维重量的0.3～0.6%，控制除铁剂用量为废旧纤维重量的0.2～0.4%。

10.根据权利要求1所述的废旧纤维制备溶解浆的工艺，其特征在于，对于制备粘胶纤维用的溶解浆，灰分≤0.12%，铁含量≤14ppm；

对于制备莱赛尔纤维用的溶解浆，灰分≤0.7%，铁含量≤5ppm；重金属离子总量≤5ppm。

11.一种废旧纤维制备溶解浆的系统，其特征在于，权利要求1-10中任意一项所述的废旧纤维制备溶解浆的工艺采用所述系统，所述系统包括将废旧纤维制品粉碎为呈絮状废旧纤维的粉碎机（3）、将废旧纤维进行输送的风送装置（4）、将废旧纤维进行分离的旋风分离器（5）、将分离后的废旧纤维进行预脱色的预处理装置（6）、将预脱色后的纤维进行剥离脱色的脱色单元（7）、将脱色后的纤维进行洗涤的洗浆机（8）、将洗涤后的纤维进行碱化的浸渍机（9）、将碱纤维浆粥进行压榨的压榨机（10）、将压榨后的碱纤维进行蒸煮的蒸煮机（11）、将蒸煮后的纤维素进行漂白的漂白塔（12）和将漂白后的纤维进行酸处理的酸处理罐（30）；

粉碎机（3）设置在风送装置（4）的工位前侧, 粉碎机（3）出料口与风送装置（4）进料口连通；

旋风分离器（5）设置在风送装置（4）的工位后侧，风送装置（4）出料口与旋风分离器（5）进料口连通；

预处理装置（6）设置在旋风分离器（5）的工位后侧, 旋风分离器（5）出料口与预处理装置（6）进料口连通；

脱色单元（7）设置在预处理装置（6）的工位后侧，预处理装置（6）出料口与脱色单元（7）进料口连通，预处理装置（6）连接有碱液输送管Ⅰ（14）和脱色液输送管Ⅰ（15）；

洗浆机（8）设置在脱色单元（7）的工位后侧，脱色单元（7）出料口与洗浆机（8）进料口连通，脱色单元（7）连接有碱液输送管Ⅳ（16）和脱色液输送管Ⅱ（17）；

浸渍机（9）设置在洗浆机（8）的工位后侧，洗浆机（8）出料口与浸渍机（9）进料口连通；

压榨机（10）设置在浸渍机（9）的工位后侧，浸渍机（9）出料口与压榨机（10）进料口连通，浸渍机（9）连接有碱液输送管Ⅱ（18）；

蒸煮机（11）设置在压榨机（10）的工位后侧，压榨机（10）出料口与蒸煮机（11）进料口连通，蒸煮机（11）连接有脱色液输送管Ⅲ（19）；

漂白塔（12）设置在蒸煮机（11）的工位后侧，蒸煮机（11）出料口与漂白塔（12）进料口连通，漂白塔（12）连接有漂白剂输送管（20）；

酸处理罐（30）设置在漂白塔（12）的工位后侧，漂白塔（12）出料口与酸处理罐（30）进料口连通，酸处理罐（30）连接有酸液输送管（47）；酸处理罐（30）出料口连接有溶解浆储罐（13）；

粉碎机（3）、风送装置（4）、旋风分离器（5）、预处理装置（6）、脱色单元（7）、洗浆机（8）、浸渍机（9）、压榨机（10）、蒸煮机（11）、漂白塔（12）、酸处理罐（30）及溶解浆储罐（13）之间形成以废旧纤维制品制备溶解浆的连续通路。

12.根据权利要求11所述的废旧纤维制备溶解浆的系统，其特征在于，所述粉碎机（3）的工位前侧设置有分拣装置（1），分拣装置（1）与粉碎机（3）之间设置有暂储仓（2），分拣装置（1）、暂储仓（2）及粉碎机（3）之间形成废旧纤维制品分拣、暂存和粉碎的前处理连续通路；分拣装置（1）上设有棉含量测定器（32）和棉纤维成熟度测量器（33）。

13.根据权利要求12所述的废旧纤维制备溶解浆的系统，其特征在于，所述粉碎机（3）包括粗粉碎机（301）和细粉碎机（302），粗粉碎机（301）设置在分拣装置（1）的工位后侧，细粉碎机（302）设置在粗粉碎机（301）的工位后侧，分拣装置（1）、粗粉碎机（301）和细粉碎机（302）之间形成废旧纤维制品分拣、粗粉碎和细粉碎的前处理连续通路。

14.根据权利要求11所述的废旧纤维制备溶解浆的系统，其特征在于，所述旋风分离器（5）连接有除尘系统（21）。

15.根据权利要求11所述的废旧纤维制备溶解浆的系统，其特征在于，所述预处理装置（6）为磨浆机，磨浆机的工位前侧设置有螺旋进料器（22），螺旋进料器（22）的工位前侧设置有料仓（23），料仓（23）设置在旋风分离器（5）出料口的工位后侧，料仓（23）通过称重式皮带（24）与螺旋进料器（22）连通，旋风分离器（5）、料仓（23）、称重式皮带（24）、螺旋进料器（22）及磨浆机之间形成废旧纤维分离、收集、输送、称重及预脱色的连续通路。

16.根据权利要求11所述的废旧纤维制备溶解浆的系统，其特征在于，所述脱色单元（7）包括搅拌罐（701）、升流式脱色塔（702）和脱色物料接收罐（703），搅拌罐（701）设置在升流式脱色塔（702）的工位前侧，搅拌罐（701）与升流式脱色塔（702）之间通过进料管（25）连接；脱色物料接收罐（703）设置在升流式脱色塔（702）的工位后侧，搅拌罐（701）、升流式脱色塔（702）和脱色物料接收罐（703）之间形成废旧纤维搅拌、剥离脱色及暂存的连续通路。

17.根据权利要求16所述的废旧纤维制备溶解浆的系统，其特征在于，所述脱色单元（7）至少两个。

18.根据权利要求17所述的废旧纤维制备溶解浆的系统，其特征在于，所述脱色物料接收罐（703）与洗浆机（8）之间设置螺旋挤浆机（26）。

19.根据权利要求11所述的废旧纤维制备溶解浆的系统，其特征在于，所述洗浆机（8）与浸渍机（9）之间设置有变距螺旋输送机（27），浸渍机（9）的工位后侧设置辅浸桶（28）。

20.根据权利要求11所述的废旧纤维制备溶解浆的系统，其特征在于，所述蒸煮机（11）出料口连接有放浆槽（56），放浆槽（56）设置在蒸煮机（11）的工位后侧；

放浆槽（56）出料口连接有挤浆机（49），挤浆机（49）设置在放浆槽（56）的工位后侧；

挤浆机（49）出料口连接有储浆槽（50），储浆槽（50）设置在挤浆机（49）的工位后侧；

储浆槽（50）出料口连接有精浆机（51），精浆机（51）设置在储浆槽（50）的工位后侧；

精浆机（51）出料口连接有洗浆机（8），洗浆机（8）设置在精浆机（51）的工位后侧；

洗浆机（8）出料口连接浆池（53），浆池（53）出料口连接有除砂装置（54），除砂装置（54）出料口连接有浓缩机（55）；

浓缩机（55）出料口与漂白塔（12）进料口连通；

放浆槽（56）、挤浆机（49）、储浆槽（50）、精浆机（51）、洗浆机（8）、浆池（53）、除砂装置（54）及浓缩机（55）之间形成纤维除杂的连续通路。

21.根据权利要求11所述的废旧纤维制备溶解浆的系统，其特征在于，所述废旧纤维制备溶解浆的系统连接有脱色废液处理系统（31），以及，废旧纤维制备溶解浆的系统还与DCS系统（29）连接。

22.一种废旧纤维制备溶解浆的控制方法，其特征在于，权利要求1-10中任意一项所述的废旧纤维制备溶解浆的工艺采用所述控制方法，所述控制方法包括分拣工序的控制：

通过设置在分拣装置上的棉含量测定器，采集棉含量信号，将棉含量信号上传至DCS系统，DCS系统将收到的棉含量信号与预先设定的棉含量值进行比较：当采集到的棉含量信号等于或大于预先设定的棉含量值时，通过分拣装置上的棉纤维成熟度测量器，采集成熟度信号，将成熟度信号上传至DCS系统，DCS系统控制输送带将对应成熟度信号的废旧纤维制品送入对应的暂储仓；

当采集到的棉含量信号小于预先设定的棉含量值时，DCS系统控制输送带将对应的废旧纤维制品排出，以作其他处理。

23.根据权利要求22所述的废旧纤维制备溶解浆的控制方法，其特征在于，所述预先设定的棉含量值为95%。

24.根据权利要求22所述的废旧纤维制备溶解浆的控制方法，其特征在于，所述DCS系统控制输送带将对应成熟度信号的废旧纤维制品送入对应的暂储仓，包括：

控制成熟度≥55%的废旧纤维制品进入暂储仓，控制成熟度＜55%的废旧纤维制品进入另一暂储；然后，按实际需求，将两类废旧纤维制品以不同的配比进行后续工序，最终得到不同规格的溶解浆，以制备不同的纤维产品。

25.根据权利要求22所述的废旧纤维制备溶解浆的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括漂白工序的控制：

通过碱液输送管Ⅲ上的流量传感器Ⅲ和漂白塔上的pH检测仪Ⅱ，分别采集流量信号和pH信号，将流量信号和pH信号上传至DCS系统，DCS系统将收到的pH信号与预先设置的pH值进行比较：当采集到的pH信号等于设定的pH值时，DCS系统向流量传感器Ⅲ发出一个维持采集流量的信号；

当采集到的pH信号大于设定的pH值时，DCS系统向流量传感器Ⅲ发出一个减少流量的信号，并控制调整碱液进料调节阀，将调整控制后的pH信号再返回DCS系统，进行再次比较，直至pH信号等于设定的pH值；

当采集到的pH信号小于设定的pH值时，DCS系统向流量传感器Ⅲ发出一个增加流量的信号，并控制调整碱液进料调节阀，将调整控制后的pH信号再返回DCS系统，进行再次比较，直至pH信号等于设定的pH值。

26.根据权利要求25所述的废旧纤维制备溶解浆的控制方法，其特征在于，

采用次氯酸钠漂白方式，所述预先设置的pH值为8.5～9.5；

采用氧碱漂白方式，所述预先设置的pH值为10.5～11.5。

27.根据权利要求22所述的废旧纤维制备溶解浆的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括酸处理工序的控制：

通过酸液输送管上的流量传感器Ⅳ和酸处理罐上的pH检测仪Ⅲ，分别采集流量信号和pH信号，将流量信号和pH信号上传至DCS系统，DCS系统将收到的pH信号与预先设置的pH值进行比较：当采集到的pH信号等于设定的pH值时，DCS系统向流量传感器Ⅳ发出一个维持采集流量的信号；

当采集到的pH信号大于设定的pH值时，DCS系统向流量传感器Ⅳ发出一个增加流量的信号，并控制调整酸液进料调节阀，调整控制后的pH信号再返回DCS系统，进行再次比较，直至pH信号等于设定的pH值；

当采集到的pH信号小于设定的pH值时，DCS系统向流量传感器Ⅳ发出一个减小流量的信号，并控制调整酸液进料调节阀，调整控制后的pH信号再返回DCS系统，进行再次比较，直至pH信号等于设定的pH值。

28.根据权利要求27所述的废旧纤维制备溶解浆的控制方法，其特征在于，所述预先设置的pH值为1.7～2。