CN1544507A - 嵌段聚合非离子聚醚脱墨剂及组合物的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供具有式(1)表示的聚氧丙烯－聚氧乙烯－聚氧丙烯醚，R－O－(PO)n－(EO)m－(PO)pH(1)，式中R为C8～24烷基、烷烯基，C8～20烷酰基、烷烯酰基。PO为环氧丙烷，EO为环氧乙烷，n＝0.5～3，m＝20～70，p＝9～30，且m/n＝15～40，m/p＝1.5～4，其合成方法为嵌段聚合。将该嵌段聚合化合物直接作为脱墨剂，或者将其与脂肪酸或脂肪醇，加少许无机盐NaCl、Na2SO4、Na3PO4或增塑剂、絮凝剂或表面活性剂配成脱墨剂，用于废纸的脱墨，使用量为废纸重量的0.01～1％时，可使脱墨桨的白度达50％左右。

Description

嵌段聚合非离子聚醚脱墨剂及组合物的应用
技术领域
本发明涉及用于旧纸再生的脱墨剂。具体为含嵌段聚合非离子聚醚的脱墨剂及其组合物脱墨剂。
背景技术
由旧报纸、杂志等再生新纸技术由来已久。但是，近年来由于纸桨资源的不足及价格增加，世界森林资源的贫乏，生存环境恶化，以及人们对纸的品种要求越来越高和数量要求越来越大，加上环境保护等原因，旧纸的有效利用越来越重要，极大刺激着废纸脱墨剂的发展，人们一直期望有一种能使脱墨后的纸桨白度、残留油墨量达到再生纸要求的高效废纸脱墨剂。
环氧乙烷、环氧丙烷聚合物常作为脱墨剂的基材。国外报道类似的专利较多，但适应我国市场的产品很少，要么是产品达不到脱墨质量要求，要么是生产成本很高，因而障碍了国产废纸脱墨剂的发展。
目前国内使用的大多数脱墨剂均为脂肪酸的皂类或是采用现有的表面活性剂进行复配的产品，脱墨效果不明显。1998年湖北省化工研究设计院在国内率先将聚醚阳离子表面活性剂用于工业脱墨，但不能满足大型引进线生产的要求。
发明内容
本发明的目的是针对市场上脂肪酸皂类脱墨剂成本较高、复配型产品效果较差，聚醚阳离子表面活性剂适应性小的缺点，开发出嵌段聚合非离子聚醚及组合物，并将其用于旧报纸、杂志纸等的脱墨，从而得到高白度、低残留油墨量的再生纸，且生产成本较低。
实现上述目的的嵌段聚合非离子聚醚为下式(1)表示的聚氧丙烯-聚氧乙烯-聚氧丙烯醚
R-O-(PO)n-(EO)m-(PO)p-H            (1)
式中：R代表C8～24烷基、烷烯基，C8～20烷酰基、烷烯酰基；PO表示环氧丙烷；EO为环氧乙烷；n＝0.5～3，m＝20～70，p＝9～40，且m/n＝15～30，m/p＝1.5～4。
(1)式中烷基有：丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基，异戊基、2-乙基己基、壬基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、异十三烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、二十烷基、二十二烷基。烷烯基有：烯丙基、异丁烯基、戊烯基、十二碳烯基、十四碳烯基、十六碳烯基、十八碳烯基。烷酰基有：十一烷酰基、十二烷酰基、十三烷酰基、异十三烷酰基、十四烷酰基、十六烷酰基、十八烷酰基、二十烷酰基。
为了得到高白度，R最好为烷基或烷烯基或烷酰基或烷烯酰基，尤其是碳原数为12-18的最好。
所述的嵌段聚合非离子聚醚可作为废纸脱墨剂用，其用量没有特别限定，为了有效地脱墨，与废纸重量比，比较好是废纸用量的0.01～1％。更好为0.05～0.5％。最好为0.1～0.4％。
式(1)所示的聚醚制造方法没有限定，可用常用的方法，一般由R-OH与烷撑氧化物在碱催化下加成聚合，然后按环氧丙烷-环氧乙烷-环氧丙烷的顺序聚合。聚合度n为0.5以上，3以下；m为20以上，70以下；p为9以上，30以下；且m/n＝15～40，m/p＝1.5～4为最好。
以上述的聚醚为组份A，与下述的组份B、C、D可组成更有效地废纸脱墨剂。
组份B为C8以上的脂肪酸或脂肪醇、脂肪酸脂。
组份C为：无机盐NaCl、Na2SO4、Na3PO4、增稠羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、絮凝剂聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠、α-烯基磺酸钠，非离子表面活性剂烷酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚的一种或几种的混合物。
组份D为水或乙醇。
A、B、C、D组份的配合无特定限制，要根据再生纸白度要求和脱墨工艺要求及生产成本要求来定：一般重量百分比为A∶B∶C∶D＝10～100∶0～85∶0～10∶0～60，最好A∶B∶C∶D＝10～80∶15～80∶1～5∶0-10。
所述的组份B较好为C12～18脂肪酸或脂肪醇。
B组成份脂肪酸或脂肪醇，根据产品性能的要求最好采用油酸或硬脂酸。
C组分主要是为了改善性能而采用的添加剂。
D组份主要是为调节产品粘稠度，改善使用性能，可以用也可以不用。
本发明的脱墨剂还可以与其他添加剂合用。例如：高分子凝聚剂、高分子分散剂、过氧化氢、次氯酸钠及漂白剂、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠碱性物质、纤维素酶和脂肪酶等酶类、硅酸钠、碳酸钠、螯合剂等。
本发明的脱墨剂组合物用量无特别限定，为了有效地脱墨，与废纸重量比，比较好为0.01-1％，更好为0.05-0.5％，最好为0.1-0.4％。
可用于本发明的旧纸有报纸、杂志、广告单、计算机输出纸、复印纸等，尤其是报纸、杂志、广告单效果最显著。
用本发明制造出的再生纸不仅白度高，残留碳黑少，而且成本较低。
具体实施方式
下面通过制造例的应用更进一步说明本发明，但不是对本发明的特别限定。在应用例中，如无特殊说明，“％”都表示以重量为基准，EO表示环氧乙烷，PO表示环氧丙烷。
制造例1在一个带搅拌的1.5L高压釜内加入100克C16-18醇，4克KOH，于100℃下真空脱水后升温至120-150℃，先加入20克PO，反应完成后再依次加入EO 378克、PO 185克，于150℃反应至完全即得本发明组成物A-1。
制造例2在一个带搅拌的1.5L高压釜内加入100克硬脂酸，5克KOH，于100℃下真空脱水后升温至120-150℃，先加入30克PO，反应完成后再依次加入EO 470克、PO 225克，于150℃反应至完全即得本发明组成物A-2。
制造例3将A-1或A-2与本发明中上述的B、C、D组份组成物进行复配，调制成本发明的脱墨剂的实施例如表1所示。
试验例：用35克(含85％旧报纸-美废8#、15％旧杂志-美废10#)的旧纸为原料，撕成2×3cm碎片，加约180毫升60℃的自来水，按旧纸的重量添加：NaOH1％，Na2SiO3 3％，H2O2 1％，及实施例1-7的脱墨剂0.2％或比较例中英国康利公司产的MT-90 0.4％。碎浆10分钟、于70℃陈化40分钟后，用40-50℃的自来水稀释至纸浆浓度为1％、并在40-50℃的条件下浮选3分钟。得到的纸浆用抄片机制成65±5克/M2的纸片。用数显白度仪测定其白度。结果如表2所示。
                                              表1
      A组分      B组分      C1组分      C2组分       D组分
实施例1  A-1  100％
实施例2  A-2  100％
实施例3  A-2  20％ B  80％
实施例4  A-1  60％ B  35％ NaCl  0.5％ 水 4.5％
实施例5  A-2  40％ B  60％
实施例6  A-1  65％ B  15％ NaCl  0.5％ HEC  0.4％ 水 19.1％
实施例7  A-2  15％ B  80％ AES  5％
比较例                               MT-90(英国康利公司产)
注：1.B-工业脂肪酸；2.HEC-羟乙基纤维素  3.AES-市售阴离子表面活性剂。
表2
  用量(％)   白度(％)   排液率(％)
  实施例1     0.2     50.4     21.4
  实施例2     0.2     50.1     22.9
  实施例3     0.2     50.1     15.7
  实施例4     0.2     50.3     14.3
  实施例5     0.2     50.2     12.8
  实施例6     0.2     50.7     14.9
  实施例7     0.2     49.9     13.6
  比较例     0.4     48.8     17.1
注：排液率＝排出液体的体积/液体总体积

Claims (10)

1、一种嵌段聚合非离子聚醚，其特征在于为式(1)表示的聚氧丙烯-聚氧乙烯-聚氧丙烯醚
R-O-(PO)n-(EO)m-(PO)p-H        (1)
式中：R代表C8～24烷基、烷烯基，C8～20烷酰基、烷烯酰基；
PO表示环氧丙烷；
EO为环氧乙烷；
n＝0.5～3，m＝20～70，p＝9～30，且m/n＝15～40，m/p＝1.5～4。
2、如权利要求1式(1)表示的聚醚，其特征在于式中R代表C12～18烷基、烷烯基、烷酰基、烷烯酰基。
3、权利要求1所述的嵌段聚合非离子聚醚的应用，其特征在于作为废纸脱墨剂。
4、如权利要求3所述的聚醚的应用，其特征在于该聚醚的用量为废纸重量的0.01～1％。
5、一种废纸脱墨剂组合物，其特征在于含有权利要求1所述的式(1)表示的聚醚即A组份，还含有B、C、D组份，
B组份为C8以上的脂肪酸或脂肪醇或脂肪酸脂；
C组份为无机盐NaCl、Na2SO4、Na3PO4或增稠羟乙基纤维素，羧甲基纤维素、或絮凝剂聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺，或阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠、α-烯基磺酸钠，非离子表面活性剂烷酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚的一种或几种的混合物；
D组份为水或低于C3的醇；
其组成重量百分比为：
A   10～100％     B   0～85％％
C   0～10％       D   0～60％。
6、如权利要求5所述的组合物，其特征在于其组成重量百分比为A：10～80％，B：15～80％，C：1～5％，D：0～10％。
7、如权利要求5所述的组合物，其特征在于所述的脂肪酸为油酸或硬脂酸。
8、权利要求5所述的组合物的应用，其特征在于作为废纸脱墨剂，其用量是废纸重量的0.01～1％。
9、权利要求5所述的组合物的应用，其特征在于作为废纸脱墨剂，其用量是废纸重量的0.05～0.5％。
10、权利要求5所述的组合物的应用，其特征在于作为废纸脱墨剂，其用量是废纸重量的0.1～0.4％。
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