CN104790243A - 一种造纸蒸煮助剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及造纸技术领域,特别涉及一种造纸蒸煮助剂,其由以下重量份的原料制成:绿氧10~20份、硫酸化蓖麻油12~24份、表面活性剂20~30份、磷酸盐5~10份、保水剂5~10份、去离子水60~90份。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,加快蒸煮,显著缩短蒸煮时间,大大改善浆的质量和成纸强度。
Description
技术领域
本发明涉及造纸技术领域,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。
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,该助剂能够保护纤维素,加快脱木质素速度,加深脱木质素的程度,减少蒸煮用减量,缩短蒸煮时间。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种造纸蒸煮助剂,由以下重量份的原料制成:
本发明的绿氧是一种合成高分子材料,溶解性好,其本身是一种氧化剂,加入蒸煮液中后,可使蒸煮液的氧化还原电位迅速下降,使蒸煮液具有较强的还原性,由于脱木素的速度和蒸煮液的还原性一致,所以绿氧在蒸煮过程中具有催化作用。由于绿氧和蒽醌具有相同的烯丙基结构,所以它保留了蒽醌的全部优点,同时,因其分子基团中引入了磺酸基,使其具有一定的表面活性,所以它具有很强的润湿、渗透能力,可促使烧碱迅速将纤维素表面润湿并渗透到内部,加速了胶质溶解及木素脱除反应,同时它又能在纤维表面形成高分子保护膜,使得碳水化合物的末端基还原为对碱稳定的伯醇基,从而有效抑制剥皮反应,保护纤维素,明显提高制浆得率,另外,绿氧还具有高分子络合功能,能将发色金属离子络合屏蔽,提高纸浆的白度。
本发明所述的表面活性剂是质量比为5~7:3~5:3~1的烷基糖苷、十二烷基苯磺酸钠和茶皂素的混合物。将表面活性剂应用到蒸煮中,主要利用其润湿、渗透和分散的特点,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它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质素和树脂的脱除,还能起到分散树脂的作用。本发明所述比例表面活性剂能显著提高浸润效果,明显改善原料的浸透性,缩短蒸煮时间,提高浆的得率。优选地,本发明所述的表面活性剂是质量比为6:4:2的烷基糖苷、十二烷基苯磺酸钠和茶皂素的混合物。本发明的表面活性剂中,烷基糖苷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;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,有效避免管道内结垢现象,保证连续化生产;茶皂素,是一种性能优良的非离子型纯天然表面活性剂,它具有较强的乳化、分散、润湿等作用,并且几乎不受水质硬度的影响,降低纸浆硬度。
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。
本发明所述的磷酸盐为磷酸钠或磷酸钾。磷酸盐与表面活性剂同时应用到蒸煮助剂中,制浆中具有良好的效果,提高浆得率,降低蒸煮温度。
本发明所述的保水剂是质量比为6~8:4~6:3~1的甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素的混合物。通过添加保水剂,保证浆的湿度,提高成纸的质量。优选地,本发明所述的保水剂是质量比为7:5:2的甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素的混合物。
本发明使用去离子水,有效防止自来水中存在的氯影响纸浆质量,缩短成纸的使用期。
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:
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
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16~22%,缩短了蒸煮时间15%~20%,提高了浆的得率4~10%,还降低了浆卡伯值6~10,还能够降低蒸煮温度和纸浆硬度,显著改善了浆的质量,尤其是裂断长和耐折度均提高14%~19%以上,提高成纸表面强度4%~7%,有效防止管道中结垢,保证连续性生产。
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
称取以下重量份的原料:
所述的表面活性剂是质量比为5:3:1的烷基糖苷、十二烷基苯磺酸钠和茶皂素的混合物。
所述的保水剂是质量比为6:4:1的甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素的混合物。
造纸蒸煮助剂制备方法如下:
将去离子水放入搅拌釜中,升温至40℃,边搅拌边加入保水剂,搅拌至完全溶解,再依次加入绿氧、表面活性剂、聚天冬氨酸钠和磷酸钾,溶解完全即可。
实施例2
称取以下重量份的原料:
所述的表面活性剂是质量比为7:5:3的烷基糖苷、十二烷基苯磺酸钠和茶皂素的混合物。
所述的保水剂是质量比为8:6:3的甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素的混合物。
造纸蒸煮助剂制备方法如下:
将去离子水放入搅拌釜中,升温至55℃,边搅拌边加入保水剂,搅拌至完全溶解,再依次加入绿氧、表面活性剂、聚天冬氨酸钠和磷酸钠,溶解完全即可。
实施例3
称取以下重量份的原料:
所述的表面活性剂是质量比为6:4:2的烷基糖苷、十二烷基苯磺酸钠和茶皂素的混合物。
所述的保水剂是质量比为7:5:2的甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素的混合物。
造纸蒸煮助剂制备方法如下:
将去离子水放入搅拌釜中,升温至50℃,边搅拌边加入保水剂,搅拌至完全溶解,再依次加入绿氧、表面活性剂、聚天冬氨酸钠和磷酸钾,溶解完全即可。
实施例4
称取以下重量份的原料:
所述的表面活性剂是质量比为7:3:3的烷基糖苷、十二烷基苯磺酸钠和茶皂素的混合物。
所述的保水剂是质量比为6:5:3的甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素的混合物。
造纸蒸煮助剂制备方法如下:
将去离子水放入搅拌釜中,升温至45℃,边搅拌边加入保水剂,搅拌至完全溶解,再依次加入绿氧、表面活性剂、聚天冬氨酸钠和磷酸钠,溶解完全即可。
实施例5
称取以下重量份的原料:
所述的表面活性剂是质量比为6:4:1的烷基糖苷、十二烷基苯磺酸钠和茶皂素的混合物。
所述的保水剂是质量比为7:6:的甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素的混合物。
造纸蒸煮助剂制备方法如下:
将去离子水放入搅拌釜中,升温至60℃,边搅拌边加入保水剂,搅拌至完全溶解,再依次加入绿氧、表面活性剂、聚天冬氨酸钠和磷酸钾,溶解完全即可。
Claims (4)
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:
所述的表面活性剂是质量比为5~7:3~5:3~1的烷基糖苷、十二烷基苯磺酸钠和茶皂素的混合物;
所述的磷酸盐为磷酸钠或磷酸钾;
所述的保水剂是质量比为6~8:4~6:3~1的甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素的混合物。
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或2所述的造纸蒸煮助剂,其特征在于:所述的表面活性剂是质量比为6:4:2的烷基糖苷、十二烷基苯磺酸钠和茶皂素的混合物。
4.根据权利要求1或2所述的造纸蒸煮助剂,其特征在于:所述的保水剂是质量比为7:5:2的甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素的混合物。
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