CN104762844A - 一种造纸蒸煮助剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于造纸技术领域,特别涉及一种造纸蒸煮助剂,由以下重量份的原料制成:十二烷基苯磺酸钠25~35份,烷基糖苷15~30份,聚天冬氨酸5~10份,蒽氢醌10~16份,多硫化钠5~12份,去离子水120~180份。本发明还提供了造纸蒸煮助剂的制备方法。本发明造纸蒸煮助剂大大减少了蒸煮用碱量,缩短了蒸煮时间,还能够降低蒸煮温度和纸浆硬度,多方面改善了浆的质量,提高了浆的得率,有效防止管道结垢,保证连续化生产。
Description
技术领域
本发明属于造纸技术领域,特别涉及一种造纸蒸煮助剂。
背景技术
在制浆蒸煮过程中,如何调高脱木素的选择性,使碳水化合物的降解反应控制在最低,一直以来都是制浆研究的重点,蒸煮助剂的添加是目前最便捷的方式之一,可获得良好的经济效益。
在蒸煮过程的添加的助剂主要有有机类蒸煮助剂和无机类蒸煮助剂,有机类蒸煮助剂主要包括蒽醌(AQ)、改性蒽醌及其衍生物类、羟胺、绿氧和表面活性剂类等,无机类蒸煮剂主要有多硫化钠、亚硫酸钠、磷酸盐类、硼氢化钠和连二亚硫酸钠等。其中蒽醌类蒸煮剂被很多国家广泛应用,但由于蒽醌难溶于水,也难溶于碱,在蒸煮过程中与蒸煮液混合不均匀,很难发挥其最大效能,同时难以溶解的蒽醌在黑液回收时也会造成问题,且蒽醌的价格相对较高,使用蒽醌助剂后在管道内结垢严重,不利于连续化生产。在化学法制浆过程中,蒸煮助剂在很大程度上影响木素脱除的速率、成浆的质量、纸浆得率,并影响着后序漂白的效果。目前大部分制浆企业使用的蒸煮助剂溶解性能差,且对原料渗透较慢,木素分解和溶出时间较长,这就造成了脱除的物质易被纤维再度吸附,影响浆料的质量及得率。
表面活性剂具有洗涤、润湿、渗透、分散、乳化、柔软、消泡等方面的作用和功能。它可以促进蒸煮液对纤维原料的润湿,加速蒸煮化学品和其他化学品的渗透和均匀扩散,从而增进蒸煮液对木材或非木材中木素和树脂的脱除,还能起到分散树脂的作用。采用阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的复配,既可加快渗透、促进木素和树脂的脱除,还能提高纸浆得率,多方面改善浆的质量,包括降低卡伯值和提高浆的强度。将复合表面活性剂添加到蒸煮剂中具有很大的应用前景。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种造纸蒸煮助剂,该助剂大大减少了蒸煮用碱量,缩短了蒸煮时间,还能够降低蒸煮温度和纸浆硬度,多方面改善了浆的质量,提高了浆的得率。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
本发明提供一种造纸蒸煮助剂,由以下重量份的原料制成:
本发明选用的十二烷基苯磺酸钠是阴离子型表面活性剂,是无毒原料,对颗粒污垢去垢能力强,有效避免使用蒽醌助剂后在管道内结垢现象,保证连续化生产。
本发明中的烷基糖苷是由可再生资源天然脂肪醇和葡萄糖合成的,是一种性能较全面的新型非离子表面活性剂。它兼具普通非离子和阴离子表面活性剂的特性,具有高表面活性、良好的生态安全性和相溶性,是国际公认的首选“绿色”功能性表面活性剂,加快渗透、促进木素和树脂的脱除,还能提高纸浆得率,多方面改善浆的质量,包括降低卡伯值和提高浆的强度,显著提高蒸煮效果。
本发明中的聚天冬氨酸是一种人工仿生合成的水溶性高分子物质,具有无磷、无毒、无公害和可完全生物降解的特性,是一种国际公认的“绿色化学品”。聚天冬氨酸因含有肽键和羧基等活性基团的结构特点,具有极强的螯合、分散、吸附等作用,且配伍性极佳。此外聚天冬氨酸还可作为阻垢剂使用,具有良好的阻垢功效,抑制管道中碳酸钙垢、硫酸钙垢、硫酸钡垢和磷酸钙垢的形成。聚天冬氨酸还可有效防止金属设备的腐蚀。
本发明加入多硫化钠使纸浆的筛渣率降低,粘度有所上升,细浆得率提高,有效保护纤维素和半纤维素。同时,多硫化钠与蒽氢醌协同作用提高浆得率和降低硬度。
本发明蒽氢醌为蒽醌衍生物,相对蒽醌易溶于水,此外蒽醌市场价格昂贵,而蒽氢醌是由化工行业的副产品加工而成,货源充足,且价格低廉,用蒽氢醌替代传统的蒽醌,大大降低生产成本。
优选地,本发明所述的造纸蒸煮助剂,由以下重量份的原料制成:
本发明还提供了造纸蒸煮助剂的制备方法,包括以下制备步骤:
(1)按重量配比量称取十二烷基苯磺酸钠28~32份,烷基糖苷20~25份,聚天冬氨酸6~8份,蒽氢醌12~15份,多硫化钠7~9份,去离子水140~160份;
(2)取配比量一半的去离子水加入反应釜中,升高水温至55~65℃,边搅拌边加入聚天冬氨酸,使其完全溶解;
(3)再加入十二烷基苯磺酸钠和烷基糖苷,搅拌均质30~40min;
(4)加入多硫化钠,继续搅拌均质20~30min,再加入余量的去离子水,升高温度至95~105℃;
(5)最后加入蒽氢醌,保温20~30min,搅拌均质25~35min,冷却至室温即可。
相比现有技术,本发明的有益效果在于:
1、本发明的造纸蒸煮助剂大大提高了蒸煮效果,提高了原料渗透性,蒸煮均匀性得到改善,碱液快速吸附,加快原料中反应产物的传递速度,减少蒸煮用碱量15~20%,缩短了蒸煮时间35~50min,提高了浆的得率10~20%,还降低了浆卡伯值7~9,还能够降低蒸煮温度和纸浆硬度,多方面改善了浆的质量,尤其是裂断长和耐折度均提高13%~18%以上,有效防止管道中结垢,保证连续性生产。
2、本发明造纸蒸煮助剂的制备方法,工艺简单,易于操作,使蒸煮剂获得最佳性能,大大提高了蒸煮剂的效果。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明,但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1
(1)按重量配比量称取十二烷基苯磺酸钠25份,烷基糖苷30份,聚天冬氨酸5份,蒽氢醌10份,多硫化钠5份,去离子水120份;
(2)取配比量一半的去离子水加入反应釜中,升高水温至55℃,边搅拌边加入聚天冬氨酸,使其完全溶解;
(3)再加入十二烷基苯磺酸钠和烷基糖苷,搅拌均质30min;
(4)加入多硫化钠,继续搅拌均质30min,再加入余量的去离子水,升高温度至95℃;
(5)最后加入蒽氢醌,保温20min,搅拌均质35min,冷却至室温即可。
实施例2
(1)按重量配比量称取十二烷基苯磺酸钠28份,烷基糖苷25份,聚天冬氨酸6份,蒽氢醌12份,多硫化钠7份,去离子水140份;
(2)取配比量一半的去离子水加入反应釜中,升高水温至58℃,边搅拌边加入聚天冬氨酸,使其完全溶解;
(3)再加入十二烷基苯磺酸钠和烷基糖苷,搅拌均质33min;
(4)加入多硫化钠,继续搅拌均质28min,再加入余量的去离子水,升高温度至98℃;
(5)最后加入蒽氢醌,保温23min,搅拌均质33min,冷却至室温即可。
实施例3
(1)按重量配比量称取十二烷基苯磺酸钠30份,烷基糖苷23份,聚天冬氨酸7份,蒽氢醌13份,多硫化钠8份,去离子水150份;
(2)取配比量一半的去离子水加入反应釜中,升高水温至60℃,边搅拌边加入聚天冬氨酸,使其完全溶解;
(3)再加入十二烷基苯磺酸钠和烷基糖苷,搅拌均质35min;
(4)加入多硫化钠,继续搅拌均质25min,再加入余量的去离子水,升高温度至100℃;
(5)最后加入蒽氢醌,保温25min,搅拌均质30min,冷却至室温即可。
实施例4
(1)按重量配比量称取十二烷基苯磺酸钠32份,烷基糖苷20份,聚天冬氨酸8份,蒽氢醌15份,多硫化钠9份,去离子水160份;
(2)取配比量一半的去离子水加入反应釜中,升高水温至63℃,边搅拌边加入聚天冬氨酸,使其完全溶解;
(3)再加入十二烷基苯磺酸钠和烷基糖苷,搅拌均质38min;
(4)加入多硫化钠,继续搅拌均质23min,再加入余量的去离子水,升高温度至102℃;
(5)最后加入蒽氢醌,保温28min,搅拌均质28min,冷却至室温即可。
实施例5
(1)按重量配比量称取十二烷基苯磺酸钠35份,烷基糖苷15份,聚天冬氨酸10份,蒽氢醌16份,多硫化钠12份,去离子水180份;
(2)取配比量一半的去离子水加入反应釜中,升高水温至65℃,边搅拌边加入聚天冬氨酸,使其完全溶解;
(3)再加入十二烷基苯磺酸钠和烷基糖苷,搅拌均质40min;
(4)加入多硫化钠,继续搅拌均质20min,再加入余量的去离子水,升高温度至105℃;
(5)最后加入蒽氢醌,保温30min,搅拌均质25min,冷却至室温即可。
Claims (3)
1.一种造纸蒸煮助剂,其特征在于,由以下重量份的原料制成:
2.根据权利要求1所述的造纸蒸煮助剂,其特征在于,由以下重量份的原料制成:
3.根据权利要求1所述的造纸蒸煮助剂的制备方法,其特征在于,包括以下制备步骤:
(1)按重量配比量称取十二烷基苯磺酸钠28~32份,烷基糖苷20~25份,聚天冬氨酸6~8份,蒽氢醌12~15份,多硫化钠7~9份,去离子水140~160份;
(2)取配比量一半的去离子水加入反应釜中,升高水温至55~65℃,边搅拌边加入聚天冬氨酸,使其完全溶解;
(3)再加入十二烷基苯磺酸钠和烷基糖苷,搅拌均质30~40min;
(4)加入多硫化钠,继续搅拌均质20~30min,再加入余量的去离子水,升高温度至95~105℃;
(5)最后加入蒽氢醌,保温20~30min,搅拌均质25~35min,冷却至室温即可。
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