[發(fā)明專利]一種用于秸稈物理制漿的助劑及其使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210172918.5
• 申請(qǐng)日: 2012-05-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102704299A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳集雙;覃佐東;覃佳佳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京博方生物科技有限公司
• 主分類號(hào): D21C3/22
• 分類號(hào): D21C3/22;D21C3/28;D21H11/12
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;傅婷婷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物化工和制漿造紙領(lǐng)域，涉及一種用于利用植物秸稈進(jìn)行物理制漿的助劑及其使用方法。

背景技術(shù)

秸稈生物質(zhì)作為一種重要的可再生資源，國(guó)內(nèi)外從不同方面進(jìn)行了研究開(kāi)發(fā)。已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的造紙工業(yè)、化纖工業(yè)等都是以其中“單一組分”的物質(zhì)為對(duì)象進(jìn)行開(kāi)發(fā)，從而浪費(fèi)了大部分的其他生物質(zhì)資源，而且污染環(huán)境。大多秸稈木質(zhì)纖維素資源的開(kāi)發(fā)利用至今未能在技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面獲得突破。

造紙業(yè)的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝主要為堿法、亞硫酸銨法，中性亞鈉法和半化學(xué)法等等，這幾種傳統(tǒng)的造紙制漿技術(shù)在制漿蒸煮過(guò)程中有大量的黑液排出，污染了大小江河、湖泊，污染了我們賴以生存的地球環(huán)境，給人民生活帶來(lái)了極大的危害。國(guó)內(nèi)外已經(jīng)充分意識(shí)到這一點(diǎn)，治理污染，保護(hù)環(huán)境迫在眉睫。我國(guó)許多污染大的紙廠已被關(guān)閉很多。許多廠家為了治理污染，不惜投入重金，購(gòu)置黑液治理設(shè)備，投資巨大，耗費(fèi)了大量人力、物力、財(cái)力也沒(méi)有搞好，致使造紙廠的生產(chǎn)成本提高，治污染運(yùn)行費(fèi)用增加，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益全面下滑，嚴(yán)重影響了企業(yè)發(fā)展。在現(xiàn)有技術(shù)條件下，秸稈的科學(xué)出路之一是規(guī)模化綜合制備工業(yè)原材料。利用秸稈制備半化學(xué)機(jī)械漿是其中的一個(gè)科學(xué)選擇之一。但是化學(xué)機(jī)械漿在制備過(guò)程中通過(guò)蒸煮軟化秸稈將造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，現(xiàn)已有企業(yè)嘗試加入柔軟劑進(jìn)行秸稈的軟化。

柔軟劑是一類能改變纖維的靜、動(dòng)摩擦系數(shù)的化學(xué)物質(zhì)。當(dāng)改變靜摩擦系數(shù)時(shí)，易于在纖維或織物上移動(dòng)；當(dāng)改變動(dòng)摩擦系數(shù)時(shí)，纖維與纖維之間的微細(xì)結(jié)構(gòu)易于相互移動(dòng)，也就是纖維或者織物易于變形分離。目前市場(chǎng)上有大量用于紡織纖維柔軟劑，主要作為織物的常規(guī)后整理助劑，應(yīng)用至今已有半個(gè)多世紀(jì)，而且發(fā)展非常迅速。它從最早的表面活性劑類柔軟劑發(fā)展為高分子聚合物類柔軟劑，又從高分子聚乙烯蠟發(fā)展為有機(jī)硅聚合物，再?gòu)木鄱谆柩跬槿橐喊l(fā)展為端羥基聚硅氧烷乳液、親水性有機(jī)硅柔軟劑、氨基聚硅氧烷乳液、氨基聚硅氧烷微乳、低黃變氨基改性有機(jī)硅柔軟劑、親水性氨基有機(jī)硅柔軟劑和超平滑氨基改性聚硅氧烷等。其中幾個(gè)代表型的柔軟劑為：D1821、酯基季銨鹽、Gemini陽(yáng)離子柔軟劑、單季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑等商業(yè)產(chǎn)品。

目前的柔軟劑主要為紡織纖維柔軟劑，用于秸稈生物質(zhì)制漿軟化助劑的商業(yè)產(chǎn)品基本沒(méi)有。紡織纖維處理加工工藝與物理制漿具有明顯區(qū)別，在秸稈物理制漿過(guò)程中助劑處理時(shí)間短，而已有的柔順劑和軟化劑需要通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間浸泡才能實(shí)現(xiàn)軟化處理和加工。因此將紡織纖維柔軟劑直接用于秸稈生物質(zhì)制漿的整理效果很不理想，成本也高。

秸稈物理制漿的需要在機(jī)械搓絲制漿的過(guò)程中，利用軟化柔順劑分子滲入纖維內(nèi)部，使纖維發(fā)生一定程度搓絲成漿。在搓絲成漿的過(guò)程中，大量的羥基游離出來(lái)，增加纖維素分子內(nèi)氫鍵的濃度。同時(shí)，離解植物組織中的大部分木質(zhì)素和部分半纖維素，使其中的纖維彼此分離從而形成紙漿的過(guò)程。在軟化柔順助劑的幫助下，纖維素鏈的可動(dòng)性增加，有利于纖維素向有序結(jié)構(gòu)變化。同時(shí)，部分纖維素進(jìn)行再排列，在這種情況下，化學(xué)機(jī)械漿更有利于與全化學(xué)漿混合成型，并生產(chǎn)產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種適合秸稈物理制漿的專用助劑。

本發(fā)明的另一目的是提供該助劑的簡(jiǎn)便使用方法，以避免浸泡過(guò)程和污水產(chǎn)生。

一種用于秸稈物理制漿的助劑，包括：二甲基硅油、纖維軟化離解劑、十二烷基硫酸鈉、甲酰胺、低溫消泡劑和水。

所述的用于秸稈物理制漿的助劑優(yōu)選由下列重量百分比的組分混合組成：

二甲基硅油????????????0.5~5%，

纖維軟化離解劑????????0.5~60%，

十二烷基硫酸鈉????????0.3~9%，

甲酰胺????????????????0.5~10%,

低溫消泡劑????????????0.5~6%,

水（溶劑）????????????余量。

所述的用于秸稈物理制漿的助劑進(jìn)一步優(yōu)選由下列重量百分比的組分混合組成：

二甲基硅油????????????0.5~5%，

纖維軟化離解劑????????5~12%，

十二烷基硫酸鈉????????0.3~9%，

甲酰胺????????????????0.5~10%,

低溫消泡劑????????????0.5~6%,

水（溶劑）????????????余量。

所述的用于秸稈物理制漿的助劑最優(yōu)選由下列重量百分比的組分混合組成：