[发明专利]一种糖蜜缓凝减水剂的制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种糖蜜缓凝减水剂的制备方法及其应用，属于混凝土外加剂领域。

技术背景

糖蜜作为制糖工业的副产品，所含有的固形物多，如蛋白质、粘液质等有机非糖分、无机胶体、盐类、蔗糖以及还原性糖，其中蔗糖占30％左右，还原糖占15-20％。糖蜜可以用作制备酒精、发酵母、酱油、味精等的原料，也可以用作建筑行业中的外加剂。

专利CN1067231公开了一种缓凝减水剂的制备方法，将糖蜜稀释至1.22-1.25波美度加热至70-80℃之后，加入稀释后糖蜜重量的1-2％石灰反应，使一部分糖与石灰生成具有减水效果的可溶性糖钙，一部分糖剩余，该产品既具有减水性，又有缓凝作用，同时加入无水硫酸钠使其具有早强效果。但是该方法生成的可溶性糖钙量不多，无水硫酸钠的加入虽然使早期强度增大，但是后期强度仍然不好，另外此反应周期过长，要钙化5-7天，成本比较高。

专利CN1114641同样报道了糖钙缓凝减水剂的生产方法，将石灰粉配制成石灰乳，然后输入到盛有定量糖蜜的反应灌中，经循环反应48小时，将其产物喷雾干燥得到粉剂糖钙缓凝减水剂产品。但反应时间仍然较长，生产成本偏高。

专利CN1292360改进了糖钙的生产工艺，采用电石渣代替石灰为原料，使糖钙反应时间缩短为24-62小时，并且通过过滤方法使糖钙产品的纯度提高，通过硫酸适度磺化使糖钙产品的减水率和后期强度得到了提高。但本方法反应时间仍然较长，减水性能仍然较差。

且上述的这些方法，从糖蜜改性角度看，只是增加了可溶性糖钙的含量，并没有改变糖蜜中糖份的化学结构，因此减水率难以提高，并且掺量增加，凝结时间过长，而减水率增加不大，甚至过大掺量能够引起促凝和假凝。另外，糖钙和萘系减水剂复配使用时能够产生沉淀，影响使用。

专利CN101006025A报道了在高于环境温度的条件下，在酸性和碱性环境中连续处理糖蜜，使糖蜜成分酸性水解为还原性糖、醛糖酸和氨基碳酸，碱性水解为糖精酸及其盐、醛糖酸盐、氨基碳酸及其盐和腊醚的可溶皂，增加了表面活性物质，提高了分散性能。但是该方法用酸酸化和用碱碱化时所用的酸和碱用量过大，水解速度慢，反应时间长，同时对设备的腐蚀性也很大。

技术内容

本发明为了解决糖蜜减水剂反应时间长、减水性能差的问题，提供一种用氧化方法制备糖蜜缓凝减水剂的方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种糖蜜缓凝减水剂的制备方法为：氧化糖蜜，至其中羧基含量为糖蜜固形物质量的1.5-4.0％。

本发明中所提到的固形物均指反应前糖蜜中的固形物，具体是指在温度为100±2℃的条件下，将糖蜜烘干至恒重后的残留物。

根据反应的实际情况以及性价比，控制反应后产物的羧基含量，羧基含量太低，产物的分散性能不佳，羧基含量太高，氧化剂消耗较多，且对分散性能提高不大。

上述方法优选为：在质量固形物含量为45-65％的糖蜜水溶液中加入氧化剂和催化剂，反应温度为25-100℃，优选为40-90℃；反应时间为0.5-10小时，优选为1-5h。反应温度应控制好，温度太高，糖蜜易被烧焦，温度太低，氧化速度很慢，不利于生产效率的提高。

上述的氧化剂优选为高锰酸钾、浓硝酸、稀硝酸、浓硫酸、重铬酸钾、高氯酸钾、高氯酸钠、高钒酸钠、高铁酸钠、氧气、双氧水、过硫酸钾或过硫酸铵中的一种或两种以上任意配比的混合物；更优选为高锰酸钾、稀硝酸、高氯酸钾、高氯酸钠、氧气、双氧水、过硫酸钾或过硫酸铵中的一种或两种以上任意配比的混合物。

上述的催化剂优选为草酸、亚硫酸钠、雕白粉(甲醛次硫酸氢钠)、抗坏血酸、氯化锰、硝酸铜、硝酸铬、硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸亚铁铵、钼酸钠、钨酸钠或Pt、Pd或Au负载到活性炭、氧化铝或氧化硅上中的一种或两种以上任意配比的混合物；更优选为草酸、亚硫酸氢钠、雕白粉(甲醛次硫酸氢钠)、抗坏血酸或Pt、Pd或Au负载到活性炭、氧化铝或氧化硅上中的一种或两种以上任意配比的混合物。催化剂优选为一种。

为了确保产物的稳定性，在反应过程中或反应结束后加入碱性物质，使反应结束后的pH为6.0-9.0。

上述碱性物质优选为单价金属的氢氧化物、二价金属的氢氧化物、氨水、有机胺、碳酸氢铵或碳酸铵中的一种或两种以上任意配比的混合物。碱性物质优选为一种。

上述氧化剂的质量用量优选为不超过糖蜜固形物的1％。氧化剂用量不宜过大，应保证氧化一部分糖蜜，剩余一部分糖蜜，使该产物既具有减水效果，也有缓凝效果。