用非木本植物制浆废液的木质素制取染料扩散剂的生产方法技术

技术编号:1634343 阅读:187 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种非木本植物制浆废液的木质素制取染料扩散剂的生产方法。其属于木质素的开发应用。以酸法制浆废液为主要原料制取时,经历过滤、浓缩、抑糖处理和干燥四个工艺过程;以碱法制浆废液为主要原料制取时,可分别经历其中包括有磺化、过滤、浓缩及抑糖处理(或酸析及离心脱水)和干燥等工艺过程的四种不尽相同的工艺流程,都可制得染料扩散剂。本发明专利技术不仅完善解决了污染环境的制浆废液的处理问题,而且制得的染料扩散剂具有良好的性能。(*该技术在2007年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属木质素的开发应用技术。染料扩散剂(又称为分散剂,以下同)是制造分散染料和还原料时必须加入的一种添加剂。其作用是在染色时使染料细小颗粒在染液中保持稳定的分散状态。目前国内使用的染料扩散剂一般是用萘系化合物,例如把精萘磺化后,再和甲醛缩合形成的亚甲基萘磺酸钠。其对染料有良好的分散性能。但由于精萘等原料价格较高和供应困难(部分靠从国外进口),生产过程需使用甲醛等对人体有害的化学物质,生产工艺亦较复杂,成本较高。因此,国外已有人使用木材原料的木质素制造染料扩散剂;国内沈阳化工研究院等单位也正在进行这方面的研制。但由于木本植物木质素的分子量高,需用分级技术(超滤或分级沉淀等)进行分子量分级,分离出合适的低分子量部分的木质素,再把其制造成染料扩散剂,制造过程比较复杂。我国制浆造纸工业原料中60%为非木本植物。非木本植物制浆过程蒸煮废液中的木质素分子量低,其化学结构亦不同于木材木质素,较适合用于制取染料扩散剂。在制取过程中不必经过分子量分级处理,生产过程可以简化。以非木本植物制浆废液为主要原料制取染料扩散剂的生产工艺技术,目前国内外未见任何报导,经与美国DIALOG情报公司数据库联机检索1963年至1985年“世界专利文档”,亦未发现有关这方面的记载。本专利技术的目的在于利用甘蔗渣、芒杆、竹子等非木本植物原料在酸法或碱法(含硫酸盐法,以下同)制浆蒸煮废液,通过特定的工艺过程制取染料扩散剂,开发我国非木本植物木质素的利用。从而不仅解决我国造纸厂大量蒸煮废液无法处理而排入江河造成环境污染问题,而且把原来毫无经济价值的蒸煮废液制成具有较高经济价值的染料扩散剂,为染料工业的发展开创一种富有前途的产品。本专利技术的内容包括非木本植物的酸法和碱法制浆过程蒸煮废液的木质素制取染料扩散剂的生产方法。用非木本植物酸性亚硫酸盐法蒸煮废液制取染料扩散剂的技术要点为将酸法蒸煮废液(料液-把由蒸煮排出废液开始至进入喷雾干燥器为止的液体物料统称为料液,以下同)过滤纯化和抑糖处理,然后将其蒸发浓缩,再经脱色、调整PH值和干燥,即可制得染料扩散剂。实现上述技术要点,即用非木本植物酸性亚硫酸盐法蒸煮废液的木质素制取染料扩散剂的生产工艺流程如下一、过滤纯化过程。就是使料液通过具有80~100目筛孔的过滤器,以截留脱除其中的小纤维和杂质。二、抑糖处理过程。就是把经过滤纯化后的料液导入一混合器中,再加入糖的抑制剂,或加入菌种进行生物处理,以抑制糖分对染料引起的还原作用。三、蒸发浓缩过程。把经抑糖处理后的料液置于间接蒸汽加热的常规浓缩设备中进行常压或减压蒸发,浓缩至其中含木质素物料(把废液干燥至绝干后所得到的剩余物统称为木质素物料)35%~45%的浓度。四、脱色、调节PH值和干燥过程。把浓缩后带酸性的深棕色料液送入其进口气温为250~370℃的喷雾干燥器中,控制出口气温为100~120℃,经脱色、调节PH值和干燥,得到PH值为7~8,粒度为2~20微米,干度达95%(湿基)以上的米黄色的染料扩散剂。用非木本植物碱法蒸煮废液制取染料扩散剂,可以从下述四种不尽相同的工艺流程中择一进行。第一种工艺流程如下1、磺化过程。使木质素引入磺酸基团,形成磺化木质素(木质素磺酸盐,以下同)。在非木本植物碱法制浆蒸煮时,除向蒸煮锅(球)加入常规碱法制浆蒸煮所应加入的化学品氢氧化钠和硫化钠外,再加入对绝干非木本植物原料重量计5%~16%(加入量在此范围内随非木本植物原料品种不同而改变,要求使蒸煮终点废液的PH值保持在8~14范围)的磺化剂-亚硫酸氢钠或亚硫酸钠(最好是加亚硫酸氢钠),升温到160℃左右后,再保温两小时,浆料卸出后,提取排出的废液,其中的木质素便引入了磺酸基团,即形成了磺化木质素。2、过滤纯化过程。使上述含有磺化木质素的料液通过具有80~100目筛孔的过滤器,以截留脱除其中的小纤维和杂质。3、抑糖处理过程。把上述经过滤纯化后的料液导入-混合器中,加入糖的抑制剂,或加入菌种进行生物处理,以抑制糖分对染料引起的还原作用。4、蒸发浓缩过程。把经抑糖处理后的料液引进间接蒸汽加热的常规浓缩设备中进行常压或减压蒸发,浓缩至其中含木质素物料35%~45%的浓度。5、喷雾干燥过程。把浓缩后的料液送入其进口气温为250~370℃的喷雾干燥器中,控制出口气温约为100~120℃,经干燥后便可得到干度达95%(湿基)以上的深棕色粉末,此即为产品-染料扩散剂。第二种工艺流程如下1、磺化过程。其与第一种工艺流程中相应的磺化过程相同。2、过滤纯化过程。其与第一种工艺流程中相应的过滤纯化过程相同。3、酸析及离心脱水过程。把过滤纯化后的料液引入一容器中,逐渐慢慢地加入浓硫酸,浓硫酸的加入量为料液中木质素物料的1%~3%,以调节到料液的PH值等于3~4为止。此时,磺化木质素便析出,采用气浮法或沉降法把磺化木质素从料液中分离出来。把分离出来的磺化木质素移入另一容器中,加入清水搅拌后,再静置十小时,把上层的废液排走,余下的磺化木质素浆料进入离心机进行脱水。然后加入清水调节到含木质素物料为35%~45%的浓度。用NaOP调节到PH=8。4、喷雾干燥过程。把上述酸析及离心脱水过程后得到的含木质素物料为35%~45%浓度的料液送入其进口气温为250~370℃的喷雾干燥器中,控制出口气温约在100~120℃,经干燥后便可得到干度达95%(湿基)以上的深棕色粉末产品。第三种工艺流程如下1、过滤纯化过程。使非木本植物碱法制浆蒸煮废液通过具有80~100目筛孔的过滤器,以截留脱除其中的小纤维和杂质。2、蒸发浓缩过程。把经过滤纯化后的料液引进间接蒸汽加热的常规浓缩设备中进行常压或减压蒸发,浓缩至其中含木质素物料35%~45%的浓度。3、磺化过程。浓缩后的料液放入蒸煮锅内,再向锅内加入对木质素物料重量计1%~7%的亚硫酸氢钠或亚硫酸钠(最好是加入亚硫酸氢钠),在160~170℃温度下保温两小时。这样料液中的木质素便引入了磺酸基团,即形成了磺化木质素。4、抑糖处理过程。把经磺化后的料液导入一混合器中,加入糖的抑制剂,或加入菌种进行生物处理,以抑制糖分对染料引起的还原作用。5、喷雾干燥过程。把抑糖处理后的料液送入其进口温度为250~370℃的喷雾干燥器中,控制出口气温约在100~120℃,经干燥后便可得到干度达95%(湿基)以上的深棕色粉末产品。第四种工艺流程如下1、过滤纯化过程。其与第三种工艺流程中相应的过滤纯化过程相同。2、酸析及离心脱水过程。其与第二种工艺流程中相应的酸析及离心脱水过程相同。3、磺化过程。此过程是将经酸析及离心脱水过程后的料液磺化。其与第三种工艺过程中相应的磺化过程相同。4、喷雾干燥过程。把经磺化后的料液送入其进口气温为250~370℃的喷雾干燥器中,控制出口气温约在100~120℃,经干燥后便可得到干度达95%(湿基)以上的深棕色粉末产品。本专利技术的生产方法,用非木本植物制浆蒸煮废液的木质素制取染料扩散剂,整个生产过程不再产生二次污染。从而完善地解决了污染环境的制浆蒸煮废液的处理问题,而且生产工艺流程简单,所用的化工原料来源容易,价格便宜,所制得的染料扩散剂粒度精细、水溶性能和扩散性能好,其1%水溶液PH值和钙镁离子含量等指标,均能达到染料扩散剂的要求。因此,本专利技术的做出,为非木本植物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用非木本植物制浆废液的木质素制取染料扩散剂的生产方法,其特征在于它以非木本植物酸法或碱法(包括硫酸盐法。以下同)制浆蒸煮废液为主要原料以非木本植物酸法制浆蒸煮废液为主要原料时,经历:(1)。过滤纯化过程,(2)。抑糖处理过程,(3)。蒸发浓缩过程。(4)。脱水、调节p↑〔H〕值和喷雾干燥过程四个工艺过程,以非木本植物碱法制浆蒸煮废液为主要原料时,经历A:(1),磺化过程。(2)。过滤纯化过程,(3)。抑糖处理过程。(4)。蒸发浓缩过程。(5)。喷雾干燥过程五个工艺过程,或经历B:(1)。磺化过程。(2)。过滤纯化过程。(3)。酸析及离心脱水过程。(4)。喷雾干燥过程四个工艺过程,或经历C:(1)。过滤纯化过程。(2)。蒸发浓缩过程。(3)。磺化过程。(4)。抑糖处理过程。(5)。喷雾干燥过程五个工艺过程。或经历D:(1)。过滤纯化过程。(2)。酸析及离心脱水过程。(3)。磺化过程。(4)。喷雾干燥过程四个工艺过程。

【技术特征摘要】
1.一种用非木本植物制浆废液的木质素制取染料扩散剂的生产方法,其特征在于它以非木本植物酸法或碱法(包括硫酸盐法。以下同)制浆蒸煮废液为主要原料以非木本植物酸法制浆蒸煮废液为主要原料时,经历(1),过滤纯化过程,(2),抑糖处理过程,(3),蒸发浓缩过程。(4),脱水、调节pH值和喷雾干燥过程四个工艺过程,以非木本植物碱法制浆蒸煮废液为主要原料时,经历A(1),磺化过程。(2),过滤纯化过程,(3),抑糖处理过程。(4),蒸发浓缩过程。(5),喷雾干燥过程五个工艺过程,或经历B(1),磺化过程。(2),过滤纯化过程。(3),酸析及离心脱水过程。(4),喷雾干燥过程四个工艺过程,或经历C(1),过滤纯化过程。(2),蒸发浓缩过程。(3),磺化过程。(4),抑糖处理过程。(5),喷雾干燥过程五个工艺过程。或经历D(1),过滤纯化过程。(2),酸析及离心脱水过程。(3),磺化过程。(4),喷雾干燥过程四个工艺过程。2.按照权利要求1所说的生产方法,其特征在于所说的过滤纯化过程是使料液通过具有80~100目筛孔的过滤器,以...

【专利技术属性】
技术研发人员:卢今怡陈德峻谭兴信赖燕明
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:81[中国|广州]

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