在化纖行業中，黏膠中半纖維素（以下簡稱半纖）含量是決定化纖產品的關鍵。黏膠制備工藝包括浸漬--壓榨--老成--黃化（形成黏膠）--過濾工序。黏膠中半纖含量主要決定于浸漬工序。浸漬和壓榨工序分為：喂粕工段、浸漬攪拌工段、壓榨工段。

木材、棉短絨等經過化學方法制得的漿粕進入浸漬桶，與一定濃度的NaOH堿液混合攪拌形成漿粥，同時溶出半纖。溶出半纖的量和浸漬桶中浸漬也半纖含量有關。當浸漬液中半纖含量大于30g/L時，半纖溶出就會受到阻礙。漿粥經壓榨機后，制得的固體堿纖維素進入下一道工序老成，其中含有未能溶出的半纖，其含量決定黏膠的質量。壓出的堿液成為壓榨液，其中半纖含量一般在45g/L左右，如果全部直接返回浸漬桶，會影響到半纖的溶出。為了維持生產連續運轉，可以采取的做法是丟棄60%的壓榨液，向余下40%的壓榨液中補充濃堿，調整半纖含量在20～30g/L，返回浸漬系統。這種做法雖然能保證浸漬工段半纖的溶出效果，但大量壓榨液的丟棄，不僅會加大生產成本也會帶來環境問題。所以，實際生產中，一般采用分離技術將壓榨液中半纖含量降低后，進行全部回用。

含半纖的壓榨液屬于非均勻物質，對于這種物質的分離方法主要有重量分離、膜分離、離心分離、電析分離、酒精萃取等。利用納濾膜分離技術，可以有效地將半纖截留下來，成為堿性濃縮液，而從納濾系統流出的堿性濾液，其中半纖含量很低，可以返回浸漬堿罐再利用。本文采用離心分離法，將部分半纖從浸漬、壓榨系統中徹底分離出來，從而確保連續生產時，浸漬工段中半纖含量維持在穩定水平。

1 材料與方法

1.1 材料與實驗設備

壓榨液（堿液濃度200g/L，半纖含量40g/L，壓榨工段）；納濾膜（有機膜，市售）；TP19-110臺式可調轉速高速碟式離心機。

壓濾液經過納濾膜后，半纖含量大為降低，堿液濃度不變，這部分液體成為凈液，返回到生產系統再利用；被納濾膜截留下來的液體，堿液濃度不變，半纖含量增大，稱為壓榨納濾濃縮液（簡稱濃縮液），作為離心分離的母液。

碟式離心機的工作原理：料液由上部進口進料經料管到轉鼓底部，流過碟片之間的間隙時，固體顆粒在離心作用下沉降到碟片上形成沉渣，沿碟片表面滑動而脫離碟片并積聚在轉鼓內直徑大的部位，經排渣口排出，輕液從上部流出，重新回到納濾系統，再次進行濃縮。

1.2 實驗方法

1.2.1 不同堿濃度壓榨液的制備

取一定量堿濃度為200g/L、半纖含量為40g/L的壓榨液加入一定量軟水進行稀釋，分別得到堿液濃度60g/L（半纖含量為14g/L），80g/L（半纖含量為16g/L），100g/L（半纖含量為20g/L）不同堿濃度的壓榨液。

1.2.2 不同半纖含量的堿性濃縮液的制備

利用納濾膜分離設備，控制一定的分離時間和壓力等條件，對1.2.1只不同堿濃度的壓榨液進行濃縮，得到半纖含量為60g/L、80g/L、100g/L、120g/L的濃縮液。

1.2.3 半纖含量的測定方法

用移液管取樣品30ml，放入錐形瓶中，加入重鉻酸鉀30ml，濃硫酸40ml，冷卻1.5h后，加入碘化鉀30ml。用移液管取上述混合液5ml，用濃度為1mol/L的硫代硫酸鈉進行滴定，待液體變為藍色時停止滴定，讀取硫代硫酸鈉體積，按照下列經驗公式計算半纖含量C（g/L）：C=V1*V2*b

其中，V1為樣品體積（ml），V2為硫代硫酸鈉體積（ml），b為經驗常數一般取1.9×106g/L。

測定出分離前母液的半纖含量C0和分離后輕液中半纖含量C1后，利用△C=C0-C1判斷分離效果。值越大，分離效果越好。

2 結果與討論

考慮到生產連續性要求，離心分離時間均取為5min。

2.1 堿液濃度200g/L的分離結果

堿濃度為200g/L，改變離心轉速和濃縮液中半纖維含量，均不能把半纖分離出來。

2.2 堿液濃度100g/L的分離結果

堿濃度100g/L時，半纖含量小于120g/L時，改變半纖含量和離心轉速都不能將半纖分離出來，只有當半纖含量達到120g/L時，才略有分離效果，提高離心機轉速，分離效果略有提高。

2.3 堿液濃度80g/L的分離結果

堿濃度80g/L時，半纖含量小于80g/L時，改變半纖含量和離心轉速都不能將半纖分離出來，只有當半纖含量達到100g/L以上時，才略有分離效果，提高離心機轉速，分離效果略有提高。同一離心機轉速條件下，隨著半纖含量增大，分離效果有所提高。

2.4 堿液濃度60g/L的分離結果

堿濃度為60g/L，半纖含量大于80g/L時，提高半纖含量和離心轉速都能將半纖分離出來。半纖含量一定時，提高離心機轉速，分離效果有所提高，而且，半纖含量越高，離心轉速對分離效果的影響越大；同一離心轉速條件下，隨著半纖含量增大，分離效果有所提高，而且，離心轉速越大，半纖含量對分離效果的影響就越大。

2.5 半纖和轉速一定時，堿濃度對分離效果的影響

取半纖含量為120g/L，轉速為11000r/min條件下，從不同堿濃度所得分離結果可以看出，半纖和離心轉速一定時，堿濃度對分離效果影響顯著，堿濃度越低，越有利于分離。而且當堿濃度從80g/L降低到60g/L時，分離效果的提高顯著。

3 結論

堿濃度一定時，分離效果隨分離機轉速提高而提高；半纖含量一定時，分離效果隨離心機轉速提高而提高，且堿濃度越低，分離效果提高得越明顯。當堿濃度為60g/L，半纖含量120g/L，轉速為11000r/min時，分離效果好，濃縮母液中約42%的半纖被分離出。