[发明专利]一种烧碱法制浆废液制备木质素磺酸盐减水剂的方法

说明书

本发明公开了一种烧碱法制浆废液制备木质素磺酸盐减水剂的方法，包括步骤：首先采用预过滤、超滤膜对烧碱法制浆废液浓缩，分离纤维素、木质素及碱液，浓缩后的木质素浓缩液通过氧化、磺化制备木质素磺酸盐。本发明的烧碱法制浆废液制备木质素磺酸盐减水剂的方法，有效利用了造纸废液，既降低了造纸废液排放对环境的污染同时也对实现了对废弃物的高值化利用，对于自身规模小没有碱回收的制浆厂尤为可观；同时采用本发明生产的木质素磺酸盐具有磺化度高，水泥净浆流动性高，减水效果好的应用特点。

技术领域

本发明涉及造纸技术领域，尤其涉及一种烧碱法制浆废液制备木质素磺酸盐减水剂的方法。

背景技术

制浆造纸行业是我国污染较重的行业之一，其中最主要的污染来源为制浆废液的污染，而其中木质素又是废液的主要成分。因木质素在制浆过程中受蒸煮药剂破坏较大，加上不同原料也在一定程度上造成了木质素利用难度的加大，目前制浆废液利用程度很低，仅用做燃料燃烧回收能量及废液中的碱。

木质素是由芳香醇聚合而的构成的一类物质，存在于木质组织中，主要作用是通过形成交织网来硬化细胞壁，为次生壁主要的成分。木质素主要位于纤维素纤维之间，起支撑、抗压作用。在木本植物中，木质素约占20％到25％，是自然界第二丰富的天然高分子(纤维素是第一)。木质素无毒，在性能方面有极好的通用性，在工业上有广泛的应用。此外，木质素结构中含有多种基团，容易发生化学反应而改性，可用于生产多种化工材料，如分散剂，水泥减水剂等。木质素做为一种可降解的环保材料能很好的替代一些不可降解的材料，对环境保护具有很重要的意义。

烧碱法制浆是主流的制浆方法之一，蒸煮过程产生的废液含有大量的木质素，而目前制浆造纸行业仅实现很少一部分废液加以利用，其中大量的烧碱法制浆废液仍没有得到利用也只能用于燃烧回收能量及蒸煮碱液。因而，亟待研发一种烧碱法制浆废液的利用途径，实现对烧碱法制浆废液的高效利用，实现对资源的高值化利用。

发明内容

本发明为提高烧碱法制浆废液资源化利用率，解决目前烧碱法制浆废液处理工艺存在的问题，提供一种烧碱法制浆废液制备木质素磺酸盐减水剂的方法。

本发明提供的烧碱法制浆废液制备木质素磺酸盐减水剂的方法，尤其适合于体量小无碱回收的小型制浆厂高值化处理其制浆废水；其该制备方法在减少环境污染的同时获得高值化的磺化度高、水泥净浆流动性高、减水效果好的木质素磺酸盐减水剂。

为实现上述目的，采用如下技术方案：

本发明的第一个方面提供一种烧碱法制浆废液制备木质素磺酸盐减水剂的方法，包括以下步骤：

(1)采用预过滤器去除烧碱法制浆废液中的纤维类杂质，得废液；

(2)将废液过超滤膜进行浓缩处理，控制处理后的浓缩液固含量在15-30％，密度1.08-1.20g/mL，得木质素浓缩液，其固形物中木质素含量可达50-80％；

(3)向木质素浓缩中加入过氧化氢进行氧化反应，控制pH在8-13，于50-75℃反应30-100min；

(4)向氧化后的木质素浓缩中加入甲醛进行缩聚反应，于50-75℃反应30-100min，以增加木质素的分子量，得木质素缩聚物；

(5)向木质素缩聚物中加入磺化剂进行磺化反应，于80-100℃反应60-150min，得木质素磺酸盐；

(6)将磺化反应后的木质素磺酸盐进行喷雾干燥，即得木质素磺酸盐减水剂。

进一步地，步骤(1)中所述烧碱法制浆废液的固含量为8-15％，密度为1.03-1.08g/mL，pH值为10.5-13.5。

进一步地，步骤(1)中所述预过滤器的孔径为1-20μm，过滤后的纤维类杂质回用于造纸工段。