[发明专利]一种造纸蒸煮助剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于造纸技术领域，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。

表面活性剂具有洗涤、润湿、渗透、分散、乳化、柔软、消泡等方面的作用和功能。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他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素和树脂的脱除，还能起到分散树脂的作用。采用阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的复配，既可加快渗透、促进木素和树脂的脱除，还能提高纸浆得率，多方面改善浆的质量，包括降低卡伯值和提高浆的强度。将复合表面活性剂添加到蒸煮剂中具有很大的应用前景。

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，该助剂大大减少了蒸煮用碱量，缩短了蒸煮时间，还能够降低蒸煮温度和纸浆硬度，多方面改善了浆的质量，提高了浆的得率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种造纸蒸煮助剂，由以下重量份的原料制成：

本发明选用的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，有效避免使用蒽醌助剂后在管道内结垢现象，保证连续化生产。

本发明中的烷基糖苷是由可再生资源天然脂肪醇和葡萄糖合成的，是一种性能较全面的新型非离子表面活性剂。它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，加快渗透、促进木素和树脂的脱除，还能提高纸浆得率，多方面改善浆的质量，包括降低卡伯值和提高浆的强度，显著提高蒸煮效果。

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，具有无磷、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。

本发明加入多硫化钠使纸浆的筛渣率降低，粘度有所上升，细浆得率提高，有效保护纤维素和半纤维素。同时，多硫化钠与蒽氢醌协同作用提高浆得率和降低硬度。

本发明蒽氢醌为蒽醌衍生物，相对蒽醌易溶于水，此外蒽醌市场价格昂贵，而蒽氢醌是由化工行业的副产品加工而成，货源充足，且价格低廉，用蒽氢醌替代传统的蒽醌，大大降低生产成本。

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：

本发明还提供了造纸蒸煮助剂的制备方法，包括以下制备步骤：

(1)按重量配比量称取十二烷基苯磺酸钠28～32份，烷基糖苷20～25份，聚天冬氨酸6～8份，蒽氢醌12～15份，多硫化钠7～9份，去离子水140～160份；

(2)取配比量一半的去离子水加入反应釜中，升高水温至55～65℃，边搅拌边加入聚天冬氨酸，使其完全溶解；

(3)再加入十二烷基苯磺酸钠和烷基糖苷，搅拌均质30～40min；

(4)加入多硫化钠，继续搅拌均质20～30min，再加入余量的去离子水，升高温度至95～105℃；

(5)最后加入蒽氢醌，保温20～30min，搅拌均质25～35min，冷却至室温即可。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：