CN102372455A - 一种新型高效环保减水剂的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型高效环保减水剂的生产工艺，具体生产工艺如下：①预处理技术。利用自主创新的废料均化、净化装置，对纸浆废液、废盐等进行物理、化学预处理，保证原材料质量稳定在恒定的水平。②低品质纸浆废液制备木质素磺酸盐中间体技术。通过催化、氧化、磺化，调整木质素分子结构，激发木质素基团的反应活性。③聚羧酸中间体的制备技术。通过控制磺化度、聚合度，实现对中间体分子量的控制。本发明与现有技术相比其优点效果是：对环境的污染；成本低廉。

Description

一种新型高效环保减水剂的生产工艺
技术领域
本发明涉及一种减水剂的生产工艺，尤其涉及一种新型高效环保减水剂的生产工艺。
背景技术
从20世纪30年代到60年代，减水剂的类型主要是以松香酸钠、木质素磺酸钠、硬脂酸钠等有机物为代表的普通减水剂；20世纪60年代到80年代初，减水剂发展为高效减水剂，代表产品为萘磺酸甲醛缩合物和三聚青氨磺酸甲醛缩合物；从20世纪90年代起，通过进一步的探讨和研究得到了聚羧酸系高性能减水剂。相对于高效减水剂，高性能减水剂除具有更高的减水率、改善混凝土孔结构和密实程度等优点外，还能控制混凝土的塌落度损失，更好的控制混凝土的引气、缓凝、泌水等问题。与不同种类的水泥都有相对较好的相容性。但是在实际使用中聚羧酸系减水剂也常出现露砂、蜂窝、开裂渗漏等质量通病。国内目前研制的聚羧酸系高性能减水剂几乎都未达到实用化阶段，只有少量用作塌落度损失控制剂，由此，从减水剂原材料的选择到生产工艺的合成、降低成本以及提高性能等多个方面，还有待进一步的提高和改善。
造纸黑液是造纸制浆工业产生的工业废水，其主要成分是制浆过程中加入的碱式硫酸盐及溶解于碱性溶液的植物成分——木质素和半纤维素。木质素是一类天然可再生的三维网状高分子化合物，经改性成为木素磺酸盐并将其应用于混凝土减水剂可以解决中小型造纸厂废液污染的难题，同时满足开发可再生资源、发展循环经济、走可持续发展道路的要求，具有重要的社会和环境意义。
目前，美国、日本、韩国、俄罗斯等国家是国际上利用造纸黑液生产木质素磺酸盐减水剂的主要国家，其产品减水率不高(约为10～12％)。相比较而言，我国由于森林资源相对匮乏，造纸业主要利用草本植物(芦苇、桔杆、竹子)制浆，排放出大量的低品质草本纸浆稀废液。因此，国内主要利用低品质草本纸浆浓废液生产的木质素磺酸盐，减水率较低(约为8～11％)，用其配制的水泥净浆流动性比较差，混凝土坍落度损失快，掺量提高时凝结时间过长，含气量高，强度受影响。因此，多年来国内外一直在研究木质素磺酸盐普通减水剂的改性问题。目前主要是通过化学改性、复配和接枝共聚法来提高木质素磺酸盐普通减水剂的性能，目前均未能完全解决问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种反应活性好，生产成本低廉的新型高效环保减水剂的生产工艺。
为达到上述目的，本发明一种新型高效环保减水剂的生产工艺，是直接通过对低品质纸浆稀废液的均化、磺化得到木质素磺酸盐中间体具体生产工艺如下：
①预处理技术。利用自主创新的废料均化、净化装置，对纸浆废液、废盐等进行物理、化学预处理，保证原材料质量稳定在恒定的水平。
②低品质纸浆废液制备木质素磺酸盐中间体技术。通过催化、氧化、磺化，调整木质素分子结构，激发木质素基团的反应活性。
③聚羧酸中间体的制备技术。通过控制磺化度、聚合度，实现对中间体分子量的控制。
本发明与现有技术相比其优点效果是：利用木质素磺酸盐与聚羧酸高效高效减水剂的接枝共聚，可以减少聚羧酸系减水剂的使用量，从而减少这些产品原料对环境的污染；可以缓解由于原材料价格的大幅提高而引起的混凝土外加剂的供求矛盾的加剧。
具体实施方式
本发明一种新型高效环保减水剂的生产工艺，是直接通过对低品质纸浆稀废液的均化、磺化得到木质素磺酸盐中间体具体生产工艺如下：
①预处理技术。利用自主创新的废料均化、净化装置，对纸浆废液、废盐等进行物理、化学预处理，保证原材料质量稳定在恒定的水平。
②低品质纸浆废液制备木质素磺酸盐中间体技术。通过催化、氧化、磺化，调整木质素分子结构，激发木质素基团的反应活性。
③聚羧酸中间体的制备技术。通过控制磺化度、聚合度，实现对中间体分子量的控制。
针对木质素磺酸盐减水剂进行化学改性，其目的在于增加木质素磺酸盐本身的亲水基团，从而提高水泥浆体的分散性。接枝共聚法是使木质素磺酸盐与烯单体在引发剂的作用下发生接枝共聚反应，常用的引发剂有氧化还原引发体系，如H2O2-Fe2+、过氧化物引发剂等。接枝共聚反应的关键在于使骨架聚合物的大分子链上产生活性中心(活泼自由基或子)，单体在活性中心引发聚合形成支链。

Claims (1)

1.一种新型高效环保减水剂的生产工艺，其特征在于：①预处理技术，利用自主创新的废料均化、净化装置，对纸浆废液、废盐等进行物理、化学预处理，保证原材料质量稳定在恒定的水平；②低品质纸浆废液制备木质素磺酸盐中间体技术，通过催化、氧化、磺化，调整木质素分子结构，激发木质素基团的反应活性；③聚羧酸中间体的制备技术，通过控制磺化度、聚合度，实现对中间体分子量的控制。
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