[發明專利]含有木素改性產物的脫墨劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201110326939.3
• 申請日: 2011-10-25
• 公開（公告）號: CN102391713A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 武書彬;毛翠平;趙媛媛;李擘
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C09D9/04
• 分類號: C09D9/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及造紙化學品脫墨劑，特別是涉及含有木素改性產物的脫墨劑及其制備方法。

背景技術

二次纖維是重要的造紙原料之一，廢紙的回用是解決造紙工業面臨的原料短缺、污染嚴重等問題的有效途徑。利用廢紙生產再生紙具有環境污染少、工藝流程簡單、能耗低等諸多優點，具有良好的經濟和社會效益。

脫墨是二次纖維利用的重要環節，而脫墨劑則是影響再生紙漿質量的關鍵化學品，其優劣直接影響到漿的品質。脫墨劑根據脫墨方法的不同一般分為浮選脫墨劑和洗滌脫墨劑，浮選脫墨劑要求有較好的發泡能力，泡沫大小適中、對油墨的捕集性能好，且要求有一定的流動性，泡沫易消除。

廢紙脫墨劑一般由多種不同類型的表面活性劑復合而成。脂肪酸鈉、烷基苯磺酸鈉等陰離子表面活性劑的發泡能力較好，而且泡沫較為細膩，脫墨效果較強；非離子型表面活性劑，如烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚等，則具有優良的潤濕、滲透、乳化和分散性能，并且在泡沫的控制方面也表現良好。

工業木素作為造紙工業和木材水解工業的副產物，由于其來源豐富，且是天然可再生的資源，它的應用越來越受到人們的關注。木素及其衍生物在工業上的應用，其實大都與表面活性有關，例如，作為分散劑、螯合劑、乳化劑等。木素原料價格低廉、無毒，而且具有一定的生物可降解性，因此在諸多的表面活性劑原料中具有較強的競爭力，但由于性能還不夠理想，使得其應用受到限制。

發明內容

為開發環境友好的生物質表面活性劑、拓寬木素的高值化應用范圍，并且提高復合型脫墨劑的脫墨效果，本發明提供含有木素改性劑的脫墨劑及其制備方法。

本發明所提供的含有木素改性產物的脫墨劑，由以下組分：

木素改性產物20％～30％、油墨捕集劑10％～15％、滲透劑或者乳化劑5％～10％、穩泡劑1％～5％，余量為無機礦物粘土；以上百分數均為質量百分數。

所述油墨捕集劑為碳原子數12～18的長鏈脂肪酸鹽類。

優選的，所述長鏈脂肪酸鹽類為月桂酸C₁₂H₂₄O₂、肉豆蔻酸C₁₄H₂₈O₂、軟脂酸C₁₆H₃₂O₂、硬脂酸C₁₈H₃₆O₂、油酸C₁₈H₃₄O₂的鈉鹽或鉀鹽中的一種以上。

所述滲透劑為耐堿滲透劑OEP-70或脂肪醇聚氧乙烯醚類物質，如JFC、AEO-9；乳化劑為烷基酚聚氧乙烯醚類物質，如OP-10。

所述穩泡劑為聚合度為700～1000的聚丙烯酰胺或分子量為400～800的聚乙二醇；還可以為陰離子表面活性劑，如十二烷基硫酸鈉或α-烯基磺酸鈉；或者非離子表面活性劑，如碳原子數為12～18的直連烷基醇酰胺或十二烷基二甲基氧化胺。

所述無機礦物粘土為膨潤土、硅藻土或坡縷石；所述木素改性產物，其制備所用的木素原料是從各種化學法制漿，如堿法制漿、亞硫酸鹽法制漿，或者化學機械法制漿廢液中提取，以及木材水解、生物質煉制工藝過程(如生物質水解生產生物乙醇殘渣等)剩余富含木素殘渣中提取得到。

含有木素改性產物的脫墨劑的制備方法，步驟如下：

(1)將木素原料在富含羥基的有機溶劑和酸性金屬鹽類催化劑存在的條件下，在100℃～300℃下進行可控降解1.5h～3.0h，得到小分子酚類木素產物；富含羥基的有機溶劑其體積與木素原料的質量比值為3∶1ml/g～5∶1ml/g；所述酸性金屬鹽類催化劑質量為木素原料質量的0.5％～5％；

(2)用有機溶劑對小分子酚類木素產物進行提取，然后進行抽濾干燥處理，得到降解后的小分子木素產物；

(3)在堿性條件下，將小分子木素產物與環氧氯丙烷混合后在50℃～110℃的條件下反應1h～5h進行改性處理，得到疏水性的中間產物，堿用量為小分子木素產物與環氧氯丙烷總質量的1.0％～5.0％；再將疏水性的中間產物與長鏈接枝物在堿性條件下進行接枝反應，控制溫度為100℃～150℃、反應時間1.5h～3.5h，得到兩親性的木素改性產物，堿用量為疏水性中間產物與長鏈接枝反應物總質量的0.5％～3.0％；疏水性的中間產物與長鏈接枝物的質量體積比為0.05∶1g/ml～0.5∶1g/m；環氧氯丙烷與小分子木素產物的體積質量比為2∶1ml/g～10∶1ml/g；