[发明专利]含有木素改性产物的脱墨剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及造纸化学品脱墨剂，特别是涉及含有木素改性产物的脱墨剂及其制备方法。

背景技术

二次纤维是重要的造纸原料之一，废纸的回用是解决造纸工业面临的原料短缺、污染严重等问题的有效途径。利用废纸生产再生纸具有环境污染少、工艺流程简单、能耗低等诸多优点，具有良好的经济和社会效益。

脱墨是二次纤维利用的重要环节，而脱墨剂则是影响再生纸浆质量的关键化学品，其优劣直接影响到浆的品质。脱墨剂根据脱墨方法的不同一般分为浮选脱墨剂和洗涤脱墨剂，浮选脱墨剂要求有较好的发泡能力，泡沫大小适中、对油墨的捕集性能好，且要求有一定的流动性，泡沫易消除。

废纸脱墨剂一般由多种不同类型的表面活性剂复合而成。脂肪酸钠、烷基苯磺酸钠等阴离子表面活性剂的发泡能力较好，而且泡沫较为细腻，脱墨效果较强；非离子型表面活性剂，如烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚等，则具有优良的润湿、渗透、乳化和分散性能，并且在泡沫的控制方面也表现良好。

工业木素作为造纸工业和木材水解工业的副产物，由于其来源丰富，且是天然可再生的资源，它的应用越来越受到人们的关注。木素及其衍生物在工业上的应用，其实大都与表面活性有关，例如，作为分散剂、螯合剂、乳化剂等。木素原料价格低廉、无毒，而且具有一定的生物可降解性，因此在诸多的表面活性剂原料中具有较强的竞争力，但由于性能还不够理想，使得其应用受到限制。

发明内容

为开发环境友好的生物质表面活性剂、拓宽木素的高值化应用范围，并且提高复合型脱墨剂的脱墨效果，本发明提供含有木素改性剂的脱墨剂及其制备方法。

本发明所提供的含有木素改性产物的脱墨剂，由以下组分：

木素改性产物20％～30％、油墨捕集剂10％～15％、渗透剂或者乳化剂5％～10％、稳泡剂1％～5％，余量为无机矿物粘土；以上百分数均为质量百分数。

所述油墨捕集剂为碳原子数12～18的长链脂肪酸盐类。

优选的，所述长链脂肪酸盐类为月桂酸C₁₂H₂₄O₂、肉豆蔻酸C₁₄H₂₈O₂、软脂酸C₁₆H₃₂O₂、硬脂酸C₁₈H₃₆O₂、油酸C₁₈H₃₄O₂的钠盐或钾盐中的一种以上。

所述渗透剂为耐碱渗透剂OEP-70或脂肪醇聚氧乙烯醚类物质，如JFC、AEO-9；乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚类物质，如OP-10。

所述稳泡剂为聚合度为700～1000的聚丙烯酰胺或分子量为400～800的聚乙二醇；还可以为阴离子表面活性剂，如十二烷基硫酸钠或α-烯基磺酸钠；或者非离子表面活性剂，如碳原子数为12～18的直连烷基醇酰胺或十二烷基二甲基氧化胺。

所述无机矿物粘土为膨润土、硅藻土或坡缕石；所述木素改性产物，其制备所用的木素原料是从各种化学法制浆，如碱法制浆、亚硫酸盐法制浆，或者化学机械法制浆废液中提取，以及木材水解、生物质炼制工艺过程(如生物质水解生产生物乙醇残渣等)剩余富含木素残渣中提取得到。

含有木素改性产物的脱墨剂的制备方法，步骤如下：

(1)将木素原料在富含羟基的有机溶剂和酸性金属盐类催化剂存在的条件下，在100℃～300℃下进行可控降解1.5h～3.0h，得到小分子酚类木素产物；富含羟基的有机溶剂其体积与木素原料的质量比值为3∶1ml/g～5∶1ml/g；所述酸性金属盐类催化剂质量为木素原料质量的0.5％～5％；

(2)用有机溶剂对小分子酚类木素产物进行提取，然后进行抽滤干燥处理，得到降解后的小分子木素产物；

(3)在碱性条件下，将小分子木素产物与环氧氯丙烷混合后在50℃～110℃的条件下反应1h～5h进行改性处理，得到疏水性的中间产物，碱用量为小分子木素产物与环氧氯丙烷总质量的1.0％～5.0％；再将疏水性的中间产物与长链接枝物在碱性条件下进行接枝反应，控制温度为100℃～150℃、反应时间1.5h～3.5h，得到两亲性的木素改性产物，碱用量为疏水性中间产物与长链接枝反应物总质量的0.5％～3.0％；疏水性的中间产物与长链接枝物的质量体积比为0.05∶1g/ml～0.5∶1g/m；环氧氯丙烷与小分子木素产物的体积质量比为2∶1ml/g～10∶1ml/g；