一种非木材纤维原料蒸煮助剂及其制备工艺

摘要

本发明公开了一种非木材纤维原料蒸煮助剂及其制备工艺，包括如下重量份配比的原料：蒽醌1-5份，十二烷基苯磺酸钠1-4份，脂肪醇聚氧乙烯醚1-10份，二甲基磺酸5-30份，羟氨1-8份。既可加快渗透、抑制剥皮反应、促进非木材纤维原料木素的脱除，改善蒸煮过程中的反应性能，提高原料的蒸煮均匀性，同时可减少蒸煮用碱量，缩短蒸煮时间，降低最高蒸煮温度，提高成浆质量和得率。

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学制浆助剂，具体涉及一种非木材纤维原料蒸煮助剂及其制备工艺。

背景技术

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、纸浆得率等，并影响着后序漂白的效果。

非木材纤维原料与木材纤维原料相比其纤维化学组成、细胞结构、脱木素原理、蒸煮工艺等均有很大的差异。

目前我国化学制浆主要采用蒽醌及其衍生物作为蒸煮助剂，而此类助剂是国外企业针对木材类纤维原料开发研制的，并不适用于我国以非木材纤维原料制浆的现状。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种非木材纤维原料蒸煮助剂及其制备工艺，制备出分散稳定性的O／W型蒽醌乳液，以此提高蒽醌在蒸煮液中的分散性，既可加快渗透、抑制剥皮反应、促进非木材纤维原料木素的脱除，改善蒸煮过程中的反应性能，提高原料的蒸煮均匀性，同时可减少蒸煮用碱量，缩短蒸煮时间，降低最高蒸煮温度，提高成浆质量和得率。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：  

一种非木材纤维原料蒸煮助剂，包括如下重量份配比的原料：蒽醌1-5份，十二烷基苯磺酸钠1-4份，脂肪醇聚氧乙烯醚1-10份，二甲基磺酸5-30份，羟氨1-8份。

优选的，所述脂肪醇聚氧乙烯醚的环氧乙烷的加成数为10-20。

优选的，所述脂肪醇聚氧乙烯醚的环氧乙烷的加成数为12，烃基中C的数目为8-18。

优选的，所述脂肪醇聚氧乙烯醚的环氧乙烷的加成数为16，烃基中C的数目为12。

一种非木材纤维原料蒸煮助剂制备工艺，包括以下步骤：

步骤一，按重量份配比称取蒽醌1-5份，十二烷基苯磺酸钠1-4份，脂肪醇聚氧乙烯醚1-10份，二甲基磺酸5-30份，羟氨1-8份；

步骤二，先将步骤一所有的配料按比例备好加入反应釜中，启动搅拌，并升温至60-100℃，保温60-150min；

步骤三，然后向步骤二中的反应釜中加入碳酸钠2-10份中和，反应60-90min，并不断搅动，最后冷却至30-40℃即可放料成品。

优选的，一种非木材纤维原料蒸煮助剂制备工艺，包括以下步骤：

步骤一，按重量份配比称取蒽醌1份，十二烷基苯磺酸钠2份，脂肪醇聚氧乙烯醚5份，二甲基磺酸10份，羟氨2份；

步骤二，先将步骤一所有的配料按比例备好加入反应釜中，启动搅拌，并升温至60℃，保温150min；

步骤三，然后向步骤二中的反应釜中加入碳酸钠2份中和，反应70min，并不断搅动，最后冷却至30℃即可放料成品。

优选的，一种非木材纤维原料蒸煮助剂制备工艺，包括以下步骤：

步骤一，按重量份配比称取蒽醌3份，十二烷基苯磺酸钠3份，脂肪醇聚氧乙烯醚6份，二甲基磺酸15份，羟氨5份；

步骤二，再将步骤一所有的配料按比例备好加入反应釜中，启动搅拌，并升温至80℃，保温100min；

步骤三，然后向步骤二中的反应釜中加入碳酸钠5份中和，反应60min，并不断搅动，最后冷却至35℃即可放料成品。

优选的，一种非木材纤维原料蒸煮助剂制备工艺，包括以下步骤：

步骤一，按重量份配比称取蒽醌5份，十二烷基苯磺酸钠4份，脂肪醇聚氧乙烯醚10份，二甲基磺酸30份，羟氨8份；

步骤二，再将步骤一所有的配料按比例备好加入反应釜中，启动搅拌，并升温至100℃，保温60min；

步骤三，然后向步骤二中的反应釜中加入碳酸钠10份中和，反应90min，并不断搅动，最后冷却至40℃即可放料成品。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明非木材纤维原料蒸煮助剂碱溶性优良，在制浆过程中效果明显，提高了原料渗透性，蒸煮均匀性得到改善，碱液快速吸附，解吸附过程中降低木素再沉积，加快原料中反应产物的传递速度，最高蒸煮温度可降低5℃，蒸煮时间缩短了30-60min，节约蒸汽消耗，细浆得率提高3%以上，卡伯值降低5-8，有利于减少后续漂白药品的用量，降低废水污染负荷。浆料成纸强度有所提高，尤其是裂断长和耐折度提高显著。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，进一步阐述本发明。

一种非木材纤维原料蒸煮助剂，包括如下重量份配比的原料：蒽醌1-5份，十二烷基苯磺酸钠1-4份，脂肪醇聚氧乙烯醚1-10份，二甲基磺酸5-30份，羟氨1-8份。

脂肪醇聚氧乙烯醚(AE)，通式表示：R-O-(CH2CH2O)n-H。R一般为饱和的或不饱和的C12~C18的烃基，可以是直链烃基，也可以是带支链的烃基。n是环氧乙烷的加成数。

优选的，所述脂肪醇聚氧乙烯醚的烃基为C10-C20。即所述脂肪醇聚氧乙烯醚的环氧乙烷的加成数为10-20。

优选的，C8-C18脂肪醇聚氧乙烯（12）醚。即所述脂肪醇聚氧乙烯醚的环氧乙烷的加成数为12，烃基中C的数目为8-18。

优选的，C12脂肪醇聚氧乙烯（16）醚。即所述脂肪醇聚氧乙烯醚的环氧乙烷的加成数为16，烃基中C的数目为12。

一种非木材纤维原料蒸煮助剂制备工艺，包括以下步骤：

步骤一，按重量份配比称取蒽醌1-5份，十二烷基苯磺酸钠1-4份，脂肪醇聚氧乙烯醚1-10份，二甲基磺酸5-30份，羟氨1-8份；

步骤二，先将步骤一所有的配料按比例备好加入反应釜中，启动搅拌，并升温至60-100℃，保温60-150min；

步骤三，然后向步骤二中的反应釜中加入碳酸钠2-10份中和，反应60-90min，并不断搅动，最后冷却至30-40℃即可放料成品。

实施例1：

一种非木材纤维原料蒸煮助剂制备工艺，包括以下步骤：

步骤一，按重量份配比称取蒽醌1份，十二烷基苯磺酸钠2份，脂肪醇聚氧乙烯醚5份，二甲基磺酸10份，羟氨2份；

步骤二，先将步骤一所有的配料按比例备好加入反应釜中，启动搅拌，并升温至60℃，保温150min；

步骤三，然后向步骤二中的反应釜中加入碳酸钠2份中和，反应70min，并不断搅动，最后冷却至30℃即可放料成品。

实施例2：

一种非木材纤维原料蒸煮助剂制备工艺，包括以下步骤：

步骤一，按重量份配比称取蒽醌3份，十二烷基苯磺酸钠3份，脂肪醇聚氧乙烯醚6份，二甲基磺酸15份，羟氨5份；

步骤二，再将步骤一所有的配料按比例备好加入反应釜中，启动搅拌，并升温至80℃，保温100min；

步骤三，然后向步骤二中的反应釜中加入碳酸钠5份中和，反应60min，并不断搅动，最后冷却至35℃即可放料成品。

实施例3：

一种非木材纤维原料蒸煮助剂制备工艺，包括以下步骤：

步骤一，按重量份配比称取蒽醌5份，十二烷基苯磺酸钠4份，脂肪醇聚氧乙烯醚10份，二甲基磺酸30份，羟氨8份；

步骤二，再将步骤一所有的配料按比例备好加入反应釜中，启动搅拌，并升温至100℃，保温60min；

步骤三，然后向步骤二中的反应釜中加入碳酸钠10份中和，反应90min，并不断搅动，最后冷却至40℃即可放料成品。

本发明的非木材纤维原料蒸煮助剂在性能上克服了传统蒽醌不溶于蒸煮液的缺点，具有良好的溶解性和渗透性，能改善非木材纤维蒸煮过程中的反应性能，减少蒸煮用碱量，缩短蒸煮时间，提高成浆得率，降低纸浆卡伯值，浆料成纸强度提高且均高于使用传统蒽醌类助剂，具有良好的应用前景和推广价值。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。