CN105130852B - 造纸网毯保洁剂，油酸酰胺类苯磺酸及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种造纸网毯保洁剂，油酸酰胺类苯磺酸及其制备方法，油酸酰胺类苯磺酸，其分子结构式如下：其中，所述的油酸酰胺类苯磺酸，n为H个数，m为‑CH2‑CH2OH个数，当n＝0、m＝2时，是油酸二乙醇酰胺苯磺酸；当n＝1、m＝1时，是油酸一乙醇酰胺苯磺酸。造纸网毯保洁剂以油酸酰胺类苯磺酸为主剂，具有良好的湿润性能，可以与固体表面紧密接触起到洗净作用；具有除去或者协助除去污垢并使其进入到周围液体的能力；具有溶解和分散已除去的污垢并防止其再沉积到洗净表面或形成浮渣的能力。可用于高速纸机网毯在线清洗、清洗效率高，清洗效果好，原料廉价易得，可生物降解。
Description
技术领域
本发明涉及造纸领域，是一种造纸网毯保洁剂，油酸酰胺类苯磺酸及其制备方法。
背景技术
随着环保、节能的现代造纸工业高速发展，纸机车速大幅提高，产品质量要求也不断提高，这就对造纸设备提出了更高的要求。成形网与毛毯是纸张成型及脱水的重要设备，必须在生产过程中保持一定的通透性和吸水性能。但造纸浆料中存在的树脂、胶粘物以及添加的施胶剂、填料、助留助滤剂、短小纤维等均会在网毯上形成一定的残留，堵塞毛毯和成形网网孔。从而对生产过程造成两方面的影响：一是凝聚成大颗粒后在纸面上形成脏点，降低产品质量，严重时会影响压光机的正常运行；二是网毯透气度下降，浆料滤水困难，增加干燥用蒸气量，从而提高生产成本。因此，需要在抄纸过程中对网毯进行清洗，保证纸机正常运行。
目前造纸过程中常用的化学网毯保洁剂通常可分为两种，一种是隔离型保洁剂，通过在毛毯上形成隔离层，将浆料中的胶粘物质和毛毯隔离，减少或避免对毛毯的污染，如：中国专利申请号201010237251公开的名称为：“高速纸机毛毯保洁剂，丙烯酰胺类聚合物及其制备方法”，其缺点是留着率低，难以形成均匀的涂层，不能很好的起到隔离作用，实际应用较少。另一种是清洗型保洁剂，国内造纸企业普遍采用的也是这一类清洗方式：一般由各类表面活性剂复配而成，通过清洗和分散将粘附在毛毯上的有机胶粘物质起到保洁作用，如：中国发明专利公布号：CN93108687；中国专利申请号201210352118公开此类型的保洁剂是毛毯已经脏了再清洗，但停机清洗会严重降低生产效率。随着纸机车速提高，停机清洗不但难以保证效果，而且停机时间及开停机时的生产波动严重影响经济效益。故，高速纸机亟待采用在线清洗，在线清洗保洁剂继而成为研究热点。
综上所述，现有技术存在着清洗效率低下、停机清洗，清洗效果较差、使用量大、产生废水多，生物可降解、环保性差等不足。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种油酸酰胺类苯磺酸；并提供所述油酸酰胺类苯磺酸的制备方法；以及以油酸酰胺类苯磺酸为主剂的造纸网毯保洁剂。具有良好的湿润性能，可以与固体表面紧密接触起到洗净作用；具有除去或者协助除去污垢并使其进入到周围液体的能力；具有溶解和分散已除去的污垢并防止其再沉积到洗净表面或形成浮渣的能力。可用于高速纸机网毯在线清洗、清洗效率高，清洗效果好，原料廉价易得，可生物降解。
实现本发明目的之一采用的技术方案是，一种油酸酰胺类苯磺酸，其分子结构式如下。
其中，所述的油酸酰胺类苯磺酸，n为H个数，m为-CH2-CH2OH个数，当n＝0、m＝2时，是油酸二乙醇酰胺苯磺酸；当n＝1、m＝1时，是油酸一乙醇酰胺苯磺酸。
实现本发明目的之二采用的技术方案是，一种油酸酰胺类苯磺酸的制备方法，其特征是，它包括以下步骤：
1)以油酸乙醇酰胺为原料，NKC-9强酸性阳离子交换树脂为催化剂，有机酸作为氧载体，以双氧水为氧化剂，按质量份计，100份的油酸乙醇酰胺，5-15份的催化剂用量，80-120份的30％-50％双氧水，10-20份的有机酸，进行环氧化油酸乙醇酰胺反应，反应时间5-7h，反应温度50-70℃，反应结束后，过滤出催化剂，分离出含有有机酸和双氧水的混合酸水，得到环氧油酸乙醇酰胺；
2)向步骤1)得到的环氧油酸乙醇酰胺中加入对氨基苯磺酸，按质量份计，100份的环氧油酸乙醇酰胺，20-25份的对氨基苯磺酸，在温度60-80℃，反应时间7-9h，经过对氨基苯磺酸上的氨基与环氧油酸酰胺上的环氧基开环反应生成油酸酰胺类苯磺酸。
所述的油酸乙醇酰胺为油酸二乙醇酰胺或油酸一乙醇酰胺中的一种。
所述的有机酸为甲酸或乙酸中的一种。
实现本发明目的之三采用的技术方案是，一种网毯保洁剂，其特征是，它包括：按总质量100份计，油酸酰胺类苯磺酸10-15份，二丙二醇单甲醚4-6份，妥尔油1-4份，壬基酚聚氧乙烯醚4-7份，多聚磷酸钠1-2份，苛性钠1-2份，工业白油6-9份，剩余份数为水。
本发明的优点体现在：
1.油酸酰胺类苯磺酸的制备方法科学合理，制备过程简单易控；
2.制备得到的油酸酰胺类苯磺酸特别适于作为造纸网毯保洁剂的主剂，为造纸网毯保洁剂的清净特性的实现起到了主导作用；
3.造纸网毯保洁剂采用液体剂型，便于计量泵连续添加使用，利于喷淋装置的在线使用，满足各种高速纸机网毯在线清洗的生产要求，提高了生产效率，扩大了产能；
4.造纸网毯保洁剂具有良好的湿润性能，可与网毯表面紧密接触起到洗净作用；具有除去污垢并使其进入到周围液体的能力，具有溶解和分散已除去的污垢并防止其再沉积到洗净表面或形成浮渣的能力；高效的渗透、分散的特性使其具备在线清洗的能力；
5.原料廉价易得，具有较好的可生物降解性，降低了后续造纸污水处理的难度。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明并不受其限制。
本发明的油酸酰胺类苯磺酸，其分子结构式如下。
其中，所述的油酸酰胺类苯磺酸，n为H个数，m为-CH2-CH2OH个数，当n＝0、m＝2时，是油酸二乙醇酰胺苯磺酸；当n＝1、m＝1时，是油酸一乙醇酰胺苯磺酸。
本发明油酸酰胺类苯磺酸的制备方法，它包括以下步骤：
1)以油酸乙醇酰胺为原料，NKC-9强酸性阳离子交换树脂为催化剂，有机酸作为氧载体，以双氧水为氧化剂，按质量份计，100份的油酸乙醇酰胺，5-15份的催化剂用量，80-120份的30％-50％双氧水，10-20份的有机酸，进行环氧化油酸乙醇酰胺反应，反应时间5-7h，反应温度50-70℃，反应结束后，过滤出催化剂，分出有机酸和双氧水混合的酸水，得到环氧油酸乙醇酰胺；
2)向步骤1)得到的环氧油酸乙醇酰胺中加入对氨基苯磺酸，按质量份计，100份的环氧油酸乙醇酰胺，20-25份的对氨基苯磺酸，在温度60-80℃，反应时间7-9h，经过对氨基苯磺酸上的氨基与环氧油酸酰胺上的环氧基开环反应生成油酸酰胺类苯磺酸。
所述的油酸乙醇酰胺为油酸二乙醇酰胺或油酸一乙醇酰胺中的一种。
所述的有机酸为甲酸或乙酸的一种。
实施例1
实施例1的油酸酰胺类苯磺酸的制备方法，包括以下步骤：
1)按质量份计，100份的油酸乙醇酰胺，5份的催化剂用量，80份的30％双氧水，10份的有机酸，进行环氧化油酸乙醇酰胺反应，反应时间5h，反应温度50℃，反应结束后，过滤出催化剂，分出有机酸和双氧水混合的酸水，得到环氧油酸乙醇酰胺；
2)向步骤1)得到的环氧油酸乙醇酰胺中加入对氨基苯磺酸，按质量份计，100份的环氧油酸乙醇酰胺，20份的对氨基苯磺酸，在温度60℃，反应时间7h，经过对氨基苯磺酸上的氨基与环氧油酸酰胺上的环氧基开环反应生成油酸酰胺类苯磺酸。
实施例2
实施例2的油酸酰胺类苯磺酸的制备方法，包括以下步骤：
1)按质量份计，100份的油酸乙醇酰胺，10份的催化剂用量，100份的40％双氧水，15份的有机酸，进行环氧化油酸乙醇酰胺反应，反应时间6h，反应温度60℃，反应结束后，过滤出催化剂，分出有机酸和双氧水混合的酸水，得到环氧油酸乙醇酰胺；
2)向步骤1)得到的环氧油酸乙醇酰胺中加入对氨基苯磺酸，按质量份计，100份的环氧油酸乙醇酰胺，23份的对氨基苯磺酸，在温度70℃，反应时间8h，经过对氨基苯磺酸上的氨基与环氧油酸酰胺上的环氧基开环反应生成油酸酰胺类苯磺酸。
实施例3
实施例3的油酸酰胺类苯磺酸的制备方法，包括以下步骤：
1)按质量份计，100份的油酸乙醇酰胺，15份的催化剂用量，120份的50％双氧水，20份的有机酸，进行环氧化油酸乙醇酰胺反应，反应时间7h，反应温度70℃，反应结束后，过滤出催化剂，分出有机酸和双氧水混合的酸水，得到环氧油酸乙醇酰胺；
2)向步骤1)得到的环氧油酸乙醇酰胺中加入对氨基苯磺酸，按质量份计，100份的环氧油酸乙醇酰胺，25份的对氨基苯磺酸，在温度80℃，反应时间9h，经过对氨基苯磺酸上的氨基与环氧油酸酰胺上的环氧基开环反应生成油酸酰胺类苯磺酸。
实施例4
实施例4的油酸酰胺类苯磺酸的制备方法，包括以下步骤：
1)以油酸乙醇酰胺为原料，NKC-9强酸性阳离子交换树脂为催化剂，有机酸作为氧载体，以双氧水为氧化剂，按质量份计，100份的油酸乙醇酰胺，5份的催化剂用量，100份的30％双氧水，20份的有机酸，进行环氧化油酸乙醇酰胺反应，反应时间6h，反应温度60℃，反应结束后，过滤出催化剂，分出有机酸和双氧水混合的酸水，得到环氧油酸乙醇酰胺；
2)向步骤1)得到的环氧油酸乙醇酰胺中加入对氨基苯磺酸，按质量份计，100份的环氧油酸乙醇酰胺，20份的对氨基苯磺酸，在温度60℃，反应时间8h，经过对氨基苯磺酸上的氨基与环氧油酸酰胺上的环氧基开环反应生成油酸酰胺类苯磺酸。
实施例5
实施例5的油酸酰胺类苯磺酸的制备方法，包括以下步骤：
1)以油酸乙醇酰胺为原料，NKC-9强酸性阳离子交换树脂为催化剂，有机酸作为氧载体，以双氧水为氧化剂，按质量份计，100份的油酸乙醇酰胺，10份的催化剂用量，80份的50％双氧水，15份的有机酸，进行环氧化油酸乙醇酰胺反应，反应时间5h，反应温度70℃，反应结束后，过滤出催化剂，分出有机酸和双氧水混合的酸水，得到环氧油酸乙醇酰胺；
2)向步骤1)得到的环氧油酸乙醇酰胺中加入对氨基苯磺酸，按质量份计，100份的环氧油酸乙醇酰胺，25份的对氨基苯磺酸，在温度80℃，反应时间7h，经过对氨基苯磺酸上的氨基与环氧油酸酰胺上的环氧基开环反应生成油酸酰胺类苯磺酸。
实施例6
实施例6的油酸酰胺类苯磺酸的制备方法，包括以下步骤：
1)以油酸乙醇酰胺为原料，NKC-9强酸性阳离子交换树脂为催化剂，有机酸作为氧载体，以双氧水为氧化剂，按质量份计，100份的油酸乙醇酰胺，15份的催化剂用量，120份的40％双氧水，10份的有机酸，进行环氧化油酸乙醇酰胺反应，反应时间7h，反应温度50℃，反应结束后，过滤出催化剂，分出有机酸和双氧水混合的酸水，得到环氧油酸乙醇酰胺；
2)向步骤1)得到的环氧油酸乙醇酰胺中加入对氨基苯磺酸，按质量份计，100份的环氧油酸乙醇酰胺，23份的对氨基苯磺酸，在温度70℃，反应时间9h，经过对氨基苯磺酸上的氨基与环氧油酸酰胺上的环氧基开环反应生成油酸酰胺类苯磺酸。
实施例7
实施例7的造纸网毯保洁剂
按总质量100份计，油酸二乙醇酰胺苯磺酸15份，二丙二醇单甲醚4份，妥尔油4份，壬基酚聚氧乙烯醚7份，多聚磷酸钠1份，苛性钠1份，工业白油9份，余为水，常温、常压搅拌均匀，即得实施例7的造纸网毯保洁剂成品。
实施例8
实施例8的造纸网毯保洁剂
按总质量100份计，油酸二乙醇酰胺苯磺酸10份，二丙二醇单甲醚5份，妥尔油3份，壬基酚聚氧乙烯醚5份，多聚磷酸钠1份，苛性钠2份，工业白油8份，余为水，常温、常压搅拌均匀，即得实施例8的造纸网毯保洁剂成品。
实施例9
实施例9的造纸网毯保洁剂
按总质量100份计，油酸二乙醇酰胺类苯磺酸13份，二丙二醇单甲醚6份，妥尔油1份，壬基酚聚氧乙烯醚4份，多聚磷酸钠2份，苛性钠1份，工业白油6份，余为水，常温、常压搅拌均匀，即得实施例9的造纸网毯保洁剂成品。
实施例10
实施例10的造纸网毯保洁剂
按总质量100份计，油酸一乙醇酰胺苯磺酸10份，二丙二醇单甲醚5份，妥尔油3份，壬基酚聚氧乙烯醚5份，多聚磷酸钠1份，苛性钠1份，工业白油6份，余为水，常温、常压搅拌均匀，即得实施例10的造纸网毯保洁剂成品。
实施例11
实施例11的造纸网毯保洁剂
按总质量100份计，油酸一乙醇酰胺苯磺酸15份，二丙二醇单甲醚4份，妥尔油2份，壬基酚聚氧乙烯醚6份，多聚磷酸钠1份，苛性钠1份，工业白油8份，余为水，常温、常压搅拌均匀，即得实施例11的造纸网毯保洁剂成品。
实施例12
实施例12的造纸网毯保洁剂
按总质量100份计，油酸一乙醇酰胺苯磺酸12份，二丙二醇单甲醚6份，妥尔油1份，壬基酚聚氧乙烯醚4份，多聚磷酸钠1份，苛性钠1份，工业白油7份，余为水，常温、常压搅拌均匀，即得实施例12的造纸网毯保洁剂成品。
实施例13
实施例13的造纸网毯保洁剂
按总质量100份计，油酸一乙醇酰胺苯磺酸14份，二丙二醇单甲醚6份，妥尔油4份，壬基酚聚氧乙烯醚7份，多聚磷酸钠2份，苛性钠2份，工业白油9份，余为水，常温、常压搅拌均匀，即得实施例11的造纸网毯保洁剂成品。
将实施例8的造纸网毯保洁剂按500ppm比例通过计量泵加入到高压喷淋水中清洗纸机网毯，与未使用本发明的造纸网毯保洁剂的情况作对比。效果见表1。
表1
由表1可以看出，对于同台纸机，使用本发明的造纸网毯保洁剂后，网使用寿命提高50％，毛毯使用寿命提高60％以上，纸张破洞减少80％，纸机压榨部的压溃现象消失，极大的提高了纸机生产效率，扩大了产能，提高了纸产品质量。
将实施例10的造纸网毯保洁剂替换进口保洁剂，同样用量下通过计量泵加入到高压清洗水中清洗网毯。效果见表2。
表2
| 比较项目 | 月停机清洗毛毯次数 | 压榨部每天断纸次数 |
| 进口保洁剂 | 2 | 1 |
| 实施例10网毯保洁剂 | 2 | 1 |
本发明的造纸网毯保洁剂与进口保洁剂比较，网毯保洁剂的清洗次数一致，生产过程中的断纸次数均较低，说明本发明的造纸网毯保洁剂达到价格昂贵的进口产品的清洗水平，因而具有明显的经济效益。
Claims (5)
1.一种油酸酰胺类苯磺酸，其分子结构式如下:
其中， 所述的油酸酰胺类苯磺酸，n为H个数，m为-CH2-CH2OH个数，当n=0、m=2时，是油酸二乙醇酰胺苯磺酸；当n=1、m=1时，是油酸一乙醇酰胺苯磺酸。
2.一种根据权利要求１所述的油酸酰胺类苯磺酸的制备方法， 其特征是，它包括以下步骤：
1）以油酸乙醇酰胺为原料，NKC-9强酸性阳离子交换树脂为催化剂，有机酸作为氧载体，以双氧水为氧化剂，按质量份计，100份的油酸乙醇酰胺，5-15份的催化剂用量，80-120份的30%-50%双氧水，10-20份的有机酸，进行环氧化油酸乙醇酰胺反应，反应时间5-7h，反应温度50-70℃，反应结束后，过滤出催化剂，分离出含有有机酸和双氧水的混合酸水，得到环氧油酸乙醇酰胺；
2）向步骤1）得到的环氧油酸乙醇酰胺中加入对氨基苯磺酸，按质量份计，100份的环氧油酸乙醇酰胺，20-25份的对氨基苯磺酸，在温度60-80℃，反应时间7-9h，经过对氨基苯磺酸上的氨基与环氧油酸酰胺上的环氧基开环反应生成油酸酰胺类苯磺酸。
3.根据权利要求2所述的油酸酰胺类苯磺酸的制备方法， 其特征是，所述的油酸乙醇酰胺为油酸二乙醇酰胺或油酸一乙醇酰胺中的一种。
4.根据权利要求2所述的油酸酰胺类苯磺酸的制备方法， 其特征是，所述的有机酸为甲酸或乙酸的一种。
5.一种网毯保洁剂，其特征是，它包括：按总质量100份计，根据权利要求１所述的油酸酰胺类苯磺酸10-15份，二丙二醇单甲醚4-6份，妥尔油1-4份，壬基酚聚氧乙烯醚4-7份，多聚磷酸钠 1-2份，苛性钠1-2份，工业白油6-9份，剩余份数为水。
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