一种硝化棉的生产工艺及硝化棉的应用
技术领域
本发明涉及一种硝化棉的生产工艺及硝化棉的应用，属于材料再生技术领域。
背景技术
硝化纤维素又名硝化棉、棉体火棉胶等，属硝酸酯类，白色或微黄色棉絮状，溶于丙酮。硝酸纤维素是用精制棉与浓硝酸和浓硫酸酯化反应而得。硝酸纤维素的用途非常广泛，最初用于军用领域，是制造发射药、导弹、火箭推进剂的重要原料；同时，还可用于制造各种油漆、打字蜡纸、油墨、漆布、瓶口密封套、粘合剂、皮革油、指甲油、酯溶性或水溶性涂料、乒乓球、钢琴键等产品。硝化棉的原料为棉花，而国内用棉花的原料成本高，生产的硝化棉及其下游产品价格高，大量占用农业资源。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的第一个目的在于提供一种硝化棉的生产工艺，该工艺以回收的布料作为原料制备硝化棉，原材料来源广泛，可以减少废旧布料对环境的污染，生产效率高。
实现本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种硝化棉的生产工艺，包括：
除杂步骤：将回收布料中的金属及杂质除去；
脱脂步骤：将回收布料浸入氢氧化钠或氢氧化钾溶液中，然后取出水洗至中性并干燥；
硝化步骤：将经脱脂处理的回收布料置于混酸溶液中硝化，然后清洗至中性并脱水，得到粗制硝化棉；
脱色步骤：将粗制硝化棉置于无水乙醇或无水乙醇和丙酮的混合溶液中，然后真空抽滤取滤液；
固化步骤：将滤液蒸馏后得到硝化棉。
进一步地，回收布料为使用过的纺织物或纺织边角废料。
进一步地，脱脂步骤中，氢氧化钠或氢氧化钾溶液的浓度为1-30wt％。
进一步地，脱脂步骤中，将回收布料浸入氢氧化钾溶液中，温度60℃以上浸泡10-80min。
进一步地，硝化步骤中，混酸溶液为65wt％的硝酸和98wt％的硫酸以体积比1:(1-5)混合制得；混酸溶液保持在30℃以下。
进一步地，硝化步骤中，将经脱脂处理的回收布料置于混酸溶液中硝化10-30min。
进一步地，固化步骤中，将滤液蒸馏后冷却得到的溶剂回收，再次用于脱色步骤中浸泡粗制硝化棉。
进一步地，还包括钾肥制备步骤：将脱脂步骤中已使用的氢氧化钠或氢氧化钾溶液与硝化步骤中已使用的混酸溶液中和生产钾肥。
本发明的第二个目的在于提供一种硝化棉的应用，其用途广泛，具有广阔的市场空间。
实现本发明的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种如上所述的硝化棉的应用，将硝化棉作为发射药原料或制备烟花的原材料。
进一步地，制备烟花的原材料包括助燃剂、防潮剂、点尾剂、微烟发射药、亮珠粘合剂、单基粉或双基粉。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本发明硝化棉的生产工艺，原材料来源广泛，可以减少废旧布料对环境的污染，生产效率高，大大降低生产成本；
2、本发明硝化棉的生产工艺，通过脱色步骤中无水乙醇或无水乙醇和丙酮的混合溶液可以脱去回收布料中的颜色；通过真空抽滤可以除去回收布料中的化纤和不溶物；
3、本发明硝化棉的生产工艺以回收的布料作为原料制备硝化棉，原料成本大大降低，生产的硝化棉可以用于对产品颜色和少量杂质要求不高的产品例如单基火药、双基火药、助燃剂、烟花爆竹用防潮剂、烟花爆竹用点尾剂、烟花用微烟发射药、烟花用亮珠粘合剂、民用防水剂、烟花行业用单基粉、双基粉等。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述：
一种硝化棉的生产工艺，包括：
除杂步骤：将回收布料中的金属及杂质除去；回收布料为使用过的纺织物或纺织边角废料；
脱脂步骤：将回收布料浸入浓度为1-30wt％的氢氧化钠或氢氧化钾溶液中，温度60℃以上浸泡10-80min，然后取出水洗至中性并离心脱水干燥；
硝化步骤：将经脱脂处理的回收布料置于混酸溶液中硝化10-30min，然后清洗至中性并离心脱水干燥，得到粗制硝化棉；混酸溶液为65wt％的硝酸和98wt％的硫酸以体积比1:(1-5)混合制得；混酸溶液保持在30℃以下；
脱色步骤：将粗制硝化棉置于无水乙醇或无水乙醇和丙酮的混合溶液中，然后真空抽滤取滤液；滤液蒸馏后冷却得到的溶剂回收，再次用于脱色步骤中浸泡粗制硝化棉，以除去颜色、化纤和不溶物；
固化步骤：将滤液蒸馏后得到硝化棉；
钾肥制备步骤：将脱脂步骤中已使用的氢氧化钠或氢氧化钾溶液与硝化步骤中已使用的混酸溶液中和生产钾肥。
上述生产工艺得到的硝化棉，可应用于作为发射药原料或制备烟花的原材料；制备烟花的原材料包括助燃剂、防潮剂、点尾剂、微烟发射药、亮珠粘合剂、单基粉或双基粉。
实施例1：
一种硝化棉的生产工艺，包括：
除杂步骤：以分拣的方式将回收布料中的金属及杂质除去；回收布料为使用过的纺织物或纺织边角废料；
脱脂步骤：将回收布料30g浸入浓度为2.5wt％的氢氧化钾溶液中，温度60℃浸泡30min，然后取出水洗至中性并离心脱水干燥；
硝化步骤：将经脱脂处理的回收布料置于混酸溶液中硝化20min，然后清洗至中性并离心脱水干燥，得到粗制硝化棉；混酸溶液为65wt％的硝酸和98wt％的硫酸以体积比1:2混合制得；混酸溶液保持在25℃以下；
脱色步骤：将粗制硝化棉置于体积比5:1的无水乙醇和丙酮的混合溶液中，然后真空抽滤取滤液；滤液蒸馏后冷却得到的溶剂回收，再次用于脱色步骤中浸泡粗制硝化棉，以除去颜色、化纤和不溶物固化步骤：将滤液蒸馏后得到硝化棉；
钾肥制备步骤：将脱脂步骤中已使用的氢氧化钠或氢氧化钾溶液与硝化步骤中已使用的混酸溶液中和生产钾肥。
实施例2：
一种硝化棉的生产工艺，包括：
除杂步骤：以分拣的方式将回收布料中的金属及杂质除去；回收布料为使用过的纺织物或纺织边角废料；
脱脂步骤：将回收布料30g浸入浓度为6.25wt％的氢氧化钾溶液中，温度90℃浸泡60min，然后取出水洗至中性并离心脱水干燥；
硝化步骤：将经脱脂处理的回收布料置于混酸溶液中硝化20min，然后清洗至中性并离心脱水干燥，得到粗制硝化棉；混酸溶液为65wt％的硝酸和98wt％的硫酸以体积比3:7混合制得；混酸溶液保持在25℃以下；
脱色步骤：将粗制硝化棉置于体积比16:1的无水乙醇和丙酮的混合溶液中，然后真空抽滤取滤液；滤液蒸馏后冷却得到的溶剂回收，再次用于脱色步骤中浸泡粗制硝化棉，以除去颜色、化纤和不溶物固化步骤：将滤液蒸馏后得到硝化棉；
钾肥制备步骤：将脱脂步骤中已使用的氢氧化钠或氢氧化钾溶液与硝化步骤中已使用的混酸溶液中和生产钾肥。
现市场上的棉花价是25000元/吨以上，每吨硝化棉需要860公斤纯棉，即硝化棉的材料成本为21500元/吨以上，加工成本2500元/吨，所以硝化棉的成本24000元/吨。本实施例使用的回收布料为2000元/吨，由于生产成本比棉花生产的成本高，为5500元/吨，即硝化棉的材料成本是7220元/吨。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
