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用造纸黑液生产水煤浆分散剂的性能研究
编辑:潍坊菲临新材料科技有限公司   发布时间:2020-09-25

  造纸黑液是组分复杂的体系,其中70%的固体物是为有机物,包括木质素、聚糖类、腐殖酸与纤维素降解物等,30%的固体物是为无机物,包括有游离钠盐与含硅化合物等,木质素是造纸黑液的主要成分,它是以苯丙烷的衍生物为结构单元通过CO键和CC链连接而成自然高分子的化合物,含有着多量的作用基团,如酚羟基、甲氧基、羰基、羧基、乙烯基等,易发生羟甲基化、磺化、羧基化、烷基化等化学反应。以造纸黑液作为原料通过化学反应增加其中木质素的融水性和分子量,应用为水煤浆分散剂,可以产生较大的经济效益并且是治理黑液的又一有益途径。

  目前对造纸黑液改性制备该分散剂的研究还较少,并且改性方法单一,制备的分散剂分子量低,对水煤浆的分散降粘性能较差。根据文献报导,木质素类分散剂的分子量与磺化度是影响水煤浆制浆性能的两个关键因素。因此有研究中,着重观察了磺化剂用量和甲醛用量等反应因素对黑液分散剂的分子量和磺化度的影响。经研究后得出:

  (1)采取两因素四水平进行正交实验,对封开造纸黑液磺化改性,制备出一种效率高的水煤浆分散剂GCL3-H。观察了磺化剂用量与甲醛用量对于煤水煤浆流动性与表观黏度的影响。结果表明,伴随磺化剂用量之增加,产品磺化度便依次增加,特性粘度依次略有降低磺化度较高(为1.40-1.7 l mmol./g)时,GCL3-H的分散降粘性能越优。甲醛的用量过多过少均不利于提高其分散降粘性能。甲醛溶液的用量为75g时,浆体分散降粘性越优。

  (2)对制备的越优产品GCL3-H6进行IR、GPC分析。IR谱图分析说明反应产物的光谱上官能团区有甲基峰出现;同时于1000-1200cm内原体的磺酸基团的吸收强度也显明加强,表明磺甲基化反应确已发生,木质素分子上被引入甲基和磺酸基团。GPC显示,GCL3分子量的分布较宽。水煤浆分散剂的重均相对分子量为32490,数均相对分子量是为10396,相对分子质量的分布指数 为3.13。可见,封开黑液改性以后,重均相对的分子质量为3w左右的制浆性能较好。

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