一种高效脱墨剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高效脱墨剂及其制备方法，本发明专利技术的脱墨剂解决了原有高效高分子脱墨剂脱墨成本偏高的问题，通过互配后，既保有了原有的脱墨效果，又大幅降低了脱墨成本。经该脱墨剂脱墨的纸浆纤维具有很高的白度，非常适用于回收废纸的脱墨。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种造纸
的助剂，尤其涉及一种高效脱墨剂及其制备方法。
技术介绍
脱墨剂是造纸工业中增加回收废纸纸浆白度的一类重要化学品，化学脱墨主要分为浮选法脱墨剂和洗涤法脱墨剂两种，其中，浮选法脱墨剂是目前生产中应用最广泛和最有效的脱墨剂。脱墨剂主要包括阴离子脂肪酸皂类、非离子脂肪醇类和脂肪醚类，复合型表面活性剂类，生物酶类，无机-有机复合类等，其中，通过结构设计合成出来的高分子脱墨剂具有非常高效的脱墨效果，如申请人提交的专利CN104017429A中描述的脱墨剂。然而这类产品中制备过程中所用到的原料如丙烯酸高级脂肪酯，聚醚单体等成本偏高，且制备过程中通常需要加入一定量有机溶剂，使得最终脱墨剂的成本偏高。
技术实现思路
针对上述技术现状，本专利技术提供了一种成本低、脱墨效果好的高效脱墨剂及其制备方法。本专利技术提供了一种高效脱墨剂，有如通式(I)的结构：其中，R1为H或者CH3；R2为碳个数为7～23的脂肪链；Y为阴离子型单体单元，选自(甲基)丙烯酸、对乙烯基苯磺酸钠、衣康酸、富马酸；Z为第四单体，选自如甲基、非丙烯酸酯类、丙烯酰胺、醋酸乙烯酯及丙烯酸羟乙酯的非离子单体；X结构如通式(II)所示：其中，M为链接基团，可以是羰基也可以是亚甲基，EO、PO和DO分别为环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷单元，各单元组合为嵌段或无规组合；R5为H，羟基或者烷基。另一方面，本专利技术还一种制备上述的高效脱墨剂的方法，包括下述步骤：步骤1：反应釜中加入水，打开搅拌，并将体系温度升至65～75℃；步骤2：向反应釜中依次加入高分子脱墨剂、油酸钠、NP-10、螯合剂，搅拌混合，保温反应2小时；步骤3：降温出料，获得所述的高效脱墨剂。为了优化上述制备方法，本专利技术采取的措施还包括：优化各个组分，各组分的重量份数如下：螯合剂优选自三聚磷酸钠、乙二胺四乙酸(钠)、二亚乙基三胺五乙酸(钠)的一种或多种。与现有技术相比，本专利技术通过复合技术，在原有高性能高分子脱墨剂的基础上，加入一些廉价协同组分，使得最终的产品性能得以保持甚至有所增加，而使用却成本大幅降低，有利于其在废纸脱墨领域的推广应用。具体实施方式本专利技术提供了一种高效脱墨剂，有如通式(I)的结构：其中，R1为H或者CH3；R2为碳个数为7～23的脂肪链；Y为阴离子型单体单元，选自(甲基)丙烯酸、对乙烯基苯磺酸钠、衣康酸、富马酸；Z为第四单体，选自如甲基、非丙烯酸酯类、丙烯酰胺、醋酸乙烯酯及丙烯酸羟乙酯的非离子单体；X结构如通式(II)所示：其中，M为链接基团，可以是羰基也可以是亚甲基，EO、PO和DO分别为环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷单元，各单元组合为嵌段或无规组合；R5为H，羟基或者烷基。下面通过具体实施例对本专利技术进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本专利技术的高效脱墨剂及其制备方法，但是下述实施例并不限制本专利技术范围。作为实施例的参考，利用现有技术中的制造脱墨剂的方法进行如下比较例1-2的操作。比较例1.在反应釜中加工业酒精480g，随后在回流条件下升温到70℃，然后加入300g单体混合物，包括120g丙烯酸聚氧乙烯酯(MW＝1000)，100g丙烯酸，30g丙烯酸十八酯、15g丙烯酸羟乙酯、35g工业酒精，将反应釜反复抽真空通氮2～3次，然后维持通氮，加入2.5％的亚硫酸氢钠100g，2.5％的过硫酸铵60g，将体系温度保持在70℃左右反应半小时，然后再加入2.5％的过硫酸铵40g保温反应3.5小时，最后用50％的烧碱将pH调节到7，冷却出锅即得到固含量约27％的淡黄色带有一定粘度液体，即为最终产品。比较例2.在反应釜中加入700g水，开动搅拌，升温至70℃，依次加入12g油酸钠、15gNP-10、2g二亚乙基三胺五乙酸钠、1g三聚磷酸钠，低速搅拌反应2小时，降温至40℃以下后出料。实施例1.在反应釜中加入700g水，开动搅拌，升温至70℃，依次加入20g比较例1中高分子脱墨剂、4g油酸钠、5gNP-10、0.67g二亚乙基三胺五乙酸钠、0.33g三聚磷酸钠，低速搅拌反应2小时，降温至40℃以下后出料。实施例2.在反应釜中加入700g水，开动搅拌，升温至70℃，依次加入15g比较例1中高分子脱墨剂、6g油酸钠、7.5gNP-10、1g二亚乙基三胺五乙酸钠、0.5g三聚磷酸钠，低速搅拌反应2小时，降温至40℃以下后出料。实施例3.在反应釜中加入700g水，开动搅拌，升温至70℃，依次加入10g比较例1中高分子脱墨剂、8g油酸钠、10gNP-10、1.33g二亚乙基三胺五乙酸钠、0.67g三聚磷酸钠，低速搅拌反应2小时，降温至40℃以下后出料。实施例4.在反应釜中加入700g水，开动搅拌，升温至70℃，依次加入25g比较例1中高分子脱墨剂、2g油酸钠、2.5gNP-10、0.333g二亚乙基三胺五乙酸钠、0.167g三聚磷酸钠，低速搅拌反应2小时，降温至40℃以下后出料。应用实例1.选取杂志废纸和新闻废纸重量比为3:7的绝干原料200g加入碎浆机中，再加入脱墨药品后和水后再55℃下将废纸碎解20分钟，各脱墨药品的用量均以占绝干浆的百分比计烧碱(固含量33％)4％，硅酸钠(固含量33％)4％，双氧水(固含量33％)3％，脱墨剂0.1％。将疏解后的纸浆倒出，静置30min；将纸浆放入浮选槽内，加自来水使纸浆浓度控制在1％，在1200rpm/min下搅拌5分钟进行稀释，然后鼓入空气进行浮选10min，用100目网进行过滤，再用清水稀释到1.0％的浓度。将碎解后、浮选后的纸浆进行手抄片，抄纸定量为100g/㎡；检测手抄片纸样的白度。表1给出了上述方法所制备纸张的应用数据。表1.添加脱墨剂的手抄片白度指标由上述实施例、对比例和应用例可知，本专利技术所用方法合成的脱墨剂中，当高效高分子脱墨剂含量不低于固含量50％时具有很好的应用性能，并且由于协同效应，在其含量占固含量三分之二时，其脱墨效果较单一高分子脱墨剂略有提升，当脱墨剂中高分子脱墨剂含量较低时，其脱墨效果也大幅下降。以上对本专利技术的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本专利技术并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本专利技术进行的等同修改和替代也都在本专利技术的范畴之中。因此，在不脱离本专利技术的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本专利技术的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效脱墨剂，其特征在于，所述高效脱墨剂具有如通式(I)的结构，其中，R1为H或者CH3；R2为碳个数为7～23的脂肪链；Y为阴离子型单体单元，选自(甲基)丙烯酸、对乙烯基苯磺酸钠、衣康酸、富马酸；Z为第四单体，选自如甲基、非丙烯酸酯类、丙烯酰胺、醋酸乙烯酯及丙烯酸羟乙酯的非离子单体；X结构如通式(II)所示：其中，M为链接基团，可以是羰基也可以是亚甲基，EO、PO和DO分别为环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷单元，各单元组合为嵌段或无规组合；R5为H，羟基或者烷基。

【技术特征摘要】
1.一种高效脱墨剂，其特征在于，所述高效脱墨剂具有如通式(I)的结构，其中，R1为H或者CH3；R2为碳个数为7～23的脂肪链；Y为阴离子型单体单元，选自(甲基)丙烯酸、对乙烯基苯磺酸钠、衣康酸、富马酸；Z为第四单体，选自如甲基、非丙烯酸酯类、丙烯酰胺、醋酸乙烯酯及丙烯酸羟乙酯的非离子单体；X结构如通式(II)所示：其中，M为链接基团，可以是羰基也可以是亚甲基，EO、PO和DO分别为环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷单元，各单元组合为嵌段或无规组合；R5为H，羟基或者烷基...

【专利技术属性】
技术研发人员：施晓旦，杨立滨，金霞朝，
申请(专利权)人：上海东升新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31