[发明专利]一种蒸煮用表面活性剂的筛选方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种蒸煮用表面活性剂的筛选方法，属于制浆造纸工程技术领域。

背景技术

如何提高脱木素的选择性，使碳水化合物的降解反应控制在最低，提高制浆选择性，获得良好的经济效益，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。蒸煮助剂对蒸煮效率的提高一方面可通过加速脱木素作用实现，另一方面可通过加速蒸煮药液对纤维原料的渗透作用实现。表面活性剂作为蒸煮助剂用于蒸煮过程中时，则主要通过降低药液和原料间的表面张力，促使原料表面完全润湿，加快药液的渗透和扩散，加速原料脱木素的速度，提高制浆质量，实现蒸煮效率的提高。

蒸煮的第一步是渗透和扩散，碱法蒸煮是在一定浓度的烧碱溶液中进行的，而NaOH溶液的表面张力很高，很难渗透到纤维内部，故在蒸煮过程中加入表面活性剂，有利于降低溶液的表面张力，增加蒸煮药液对原料的润湿能力，从而加速蒸煮药液的渗透扩散以及原料的润涨作用，使蒸煮药液能有效快速的发挥作用，而这一作用的发挥则主要取决于表面活性剂对蒸煮药液润湿性能的改善，所以如能对蒸煮用表面活性剂进行有效筛选，则既能提高蒸煮药液的渗透速度，又能节约药品用量，获得最优的蒸煮效果，降低制浆成本。此外，有些蒸煮助剂配方中有表面活性剂成分，如绿氧，同样可对其中所含的表面活性剂的效果进行评估，更好的优化蒸煮助剂的配方。

目前国内还未见对蒸煮用表面活性剂进行筛选的相关文章、专利和标准。鉴于目前表面活性剂在蒸煮过程中的应用情况和发展前景以及其对蒸煮效果的改善情况，本发明提供了一种利用普通的光谱分析进对表面活性剂进行筛选的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种蒸煮用表面活性剂的筛选方法，该方法方便可行，操作简单，普通的实验设备和紫外光谱仪即可实现表面活性剂的筛选，且分析结果准确、快速。

本发明解决问题的技术方案是一种蒸煮用表面活性剂的筛选方法，包括以下步骤：

①将原料按液比要求浸入蒸煮药液中，浸入20min后，常压下在水浴锅中升温至100℃，100℃下处理10min；

②测量蒸煮药液浸入原料的体积V，取少量浸渍残余液用紫外光谱在334nm测量A物质浓度C；

③根据C/V的值筛选最优蒸煮用表面活性剂；C/V越大说明蒸煮药液的渗透溶出能力越好，即表面活性剂对蒸煮药液的表面性能的改善效果越好，进而筛选出最优的蒸煮用表面活性剂。

其中，C/V指浸入原料中单位体积蒸煮药液对原料中A物质溶出量的贡献。

本发明所述筛选方法中，步骤①中原料指造纸用植物纤维原料。

本发明所述筛选方法中，应理解浸入原料的体积V的测量方法为初始加入蒸煮药液体积与浸渍残余液的体积差。

本发明所述筛选方法中，优选步骤②中紫外光谱法测试中标准曲线拟合公式相关度R≥0.9900。

溶出物质A为原料中的油脂，蜡质等脂肪类的物质，浸渍残余液中溶出物质A在256nm，281nm，334nm处有吸收峰，为避免浸渍残余液中蒽醌以及含苯环类表面活性剂的干扰，选用334nm作为测定浸渍残余液中溶出物质A含量的入射光波长。

本发明所述筛选方法中，优选步骤③的计算结果保留两位有效数字。

本发明的原理是：将表面活性剂加入蒸煮药液中，可以降低蒸煮药液的表面张力，提高药液的渗透性，有利于原料中溶出物质A的溶出，这些物质的溶出为蒸煮药液的渗透以及蒸煮脱木素过程中木素的溶出打开通道；故可通过模拟蒸煮升温的过程，以一定时间内，进入木片单位体积的渗透液可溶出物质A的值，即C/V的大小来筛选表面活性剂，C/V越大效果越好。筛选方法利用简单实验仪器与紫外光谱分析仪即可实现，操作简单、方便可行，结果清晰且易于分析，快速准确。

本发明的有益效果是：无需真正蒸煮，仅通过少量样品及简单的体积测量和紫外分析即可优化出最优蒸煮用表面活性剂及其用量，分析方法简便，操作简单，结果准确、快速，分析成本低。

本发明方法利于在蒸煮前确定适宜的表面活性剂，避免了传统表面活性剂筛选只能通过煮浆后考察浆料蒸煮情况来实现的缺陷，有利于能量、药液和原材料的节约，实现表面活性剂筛选的节能、环保、经济；另外蒸煮用表面活性剂的筛选利于企业根据原料的实际情况制定相应的蒸煮工艺和最优表面活性剂的选择，实现表面活性剂对蒸煮药液渗透能力的最大化提高，实现最优蒸煮效果的获得。

具体实施方式

下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。