高温磺甲基化碱木质素染料分散剂的制备及性能研究

以酸析碱木质素(AL)为原料,通过高温磺甲基化改性反应制备不同磺酸基含量的磺甲基化碱木质素(SAL),研究了各反应工艺条件对产物磺酸基含量的影响,并测定了产物用作染料分散剂的高温稳定性和对纤维的沾污性。通过优化得到以下工艺条件:w(AL)=25.0%,反应温度为180℃,反应时间为4 h,反应体系p H=11.0,n(亚硫酸钠)∶n(甲醛)=3.5∶1。在该工艺条件下,通过调节亚硫酸钠用量制备不同磺酸基含量的SAL。对SAL的性能测定结果表明,SAL磺酸基含量为1.2~1.4 mmol/g时具有较优的综合性能,尤其是高温稳定性出色,130℃高温处理后染料分散液的平均粒径最低为14.347μm,明显优于商品染料分散剂UNA(86.125μm)和NNO(59.886μm),但是对纤维还具有一定的沾污性。     

酚羟基对木质素磺酸钠染料分散剂性能的影响

木质素磺酸盐最大的用途之一是用作染料分散剂,但其对涤纶纤维存在较严重的沾污及对分散染料具有较强的还原水解作用,导致染料在纤维上的上染率降低。今以木质素磺酸钠为原料,利用环氧氯丙烷对其进行改性,研究了酚羟基对其结构特征和性能的影响。水相滴定法、紫外可见光谱和凝胶色谱等测试结果表明,随着环氧氯丙烷用量的增加,木质素磺酸钠中酚羟基含量减少,分子量逐渐增大,木质素磺酸钠的色度降低。随着木质素磺酸钠中酚羟基含量减少,其对纤维的沾污和对染料的还原水解率逐渐降低。频率-耗散联用型石英晶体微天平测试结果表明随着木质素磺酸钠中酚羟基含量减少,其在染料上的吸附量先减少后显著增加,吸附层先变疏松再变紧密,说明酚羟基的减少降低了氢键作用吸附,增强了疏水作用吸附,使其对分散染料的分散性能以及高温稳定性呈现出先降低后提高的趋势。木质素磺酸钠中酚羟基含量的减少和分子量的增加有利于提高染料在纤维上的上染率。     

不同分子量木质素磺酸钠染料分散剂的结构及性能

采用超滤方法对木质素磺酸钠进行分离得到3种不同分子量级份。采用凝胶渗透色谱、紫外光谱、电位滴定等方法研究各级份的结构特征及其对分散染料性能的影响。结果表明,随着分子量的增加,木质素磺酸钠颜色加深、纯度提高,分子结构中愈创木基含量增多,酚羟基、磺酸基和羧基的含量降低;高分子量木质素磺酸钠对分散染料具有更优的分散性和高温稳定性,染料上染率也随其分子量的增大而增加,且当木质素磺酸钠浓度较高时,分子量增大,对纤维沾污减弱。木质素磺酸钠对染料的还原破坏作用与分子量和酚羟基含量有关,采用截留分子量大于2.5×10³的膜提纯的木质素磺酸钠级份对染料还原性最低,还原水解率由未提纯时的26.0%降为6.9%,且该级份木质素磺酸钠具有最优的匀染性能。     

浅谈木质素磺酸盐分散剂对纤维的沾污作用及影响因素

一、前言木质素磺酸盐分散剂(以下简称木质素),由于它的资源丰富,价格便宜,某些性能又优于其它类型的分散剂,在染料工业上被迅速而广泛的应用。但是,随着它的应用,人们也逐渐地发现了它的缺点,如对偶氮染料有还原性,对纤维有沾污性等等。过去,由于木质素的应用要求不十分严格,造纸废液只经简单处理就去应用。但是随着合成纤维的问世和发展,对染料质量的要求越来越高,这样就暴露了木质素对纤维的沾污的严重性。国外为了解决这个问题,制定了木质素对纤维沾污的质量控制项目,叫做“纤维沾污     

不同来源木质素磺酸钠对水煤浆流变特性的影响

针对木质素磺酸盐结构复杂,用作水煤浆分散剂性能差异较大的特点,分别研究了来源于木材、麦草、竹子和蔗渣造纸黑液的木质素磺酸钠作为水煤浆分散剂的性能,结果发现木材和竹子木质素磺酸钠的分子量较高,对水煤浆的分散降黏性能优于麦草和蔗渣木质素磺酸钠.采用流变仪测试水煤浆的流变性,用Herschel-Bulkley模型对不同浆体的流变曲线进行拟合,发现掺竹子和蔗渣木质素磺酸钠的水煤浆浆体的假塑性较强,触变环面积较大,浆体的稳定性较优;而掺木材和麦草木质素磺酸钠的水煤浆浆体多表现出轻微的胀塑性特征,触变环面积较小,稳定性较差.     

不同来源木质素磺酸钠的结构特征及用作水煤浆分散剂

引言 木质素磺酸盐分子中含有苯丙烷基(C6-C3)疏水骨架和磺酸基为主要亲水基团,是具有阴离子表面活性剂结构特征的高分子化合物,来源于亚硫酸法生产纸浆或纤维浆的副产物,具有吸附分散性,广泛应用于染料、涂料、石油、煤炭工业和建筑业等领域[1-2].     

木质素类水煤浆分散剂改性研究进展

综述了磺化改性、缩聚改性以及接枝共聚改性在木质素磺酸盐类分散剂改性领域中的研究进展。木质素磺酸盐的磺化改性可以引入更多的磺酸基团以增强分散剂的亲水性,提高其在煤粉颗粒表面的分散性,但提浓降黏的效果有限。木质素磺酸盐通过缩聚改性能够有效增加分散剂分子的分子量和官能团的种类及数量,分散剂分子与水和煤粉颗粒的作用点均明显增多,但木质素磺酸盐缩聚改性的反应要求相对较高,通常需要对木质素磺酸盐进行一定预处理。木质素类分散剂的接枝共聚改性能够引入种类更多、功能性更强、长短可控的支链,改性后的木质素磺酸盐对水煤浆的分散性和稳定性提升显著,缺点是会使引发剂的用量、支链的大小对改性后分散剂的分散性和稳定性影响较大,改性条件的考察和优化难度较高。多种改性方法配合以及不同改性方式的合理选择是木质素类分散剂改性研究的重要发展方向。     

玉米芯酶解残渣制备混凝土减水剂的工艺研究

利用碱性亚硫酸钠对玉米芯制备生物乙醇的酶水解残渣进行磺化改性研究,获得了性能良好的木质素磺酸盐,用作混凝土减水剂。结果表明,碱性亚硫酸盐法分离木质素的适宜工艺条件为:总用碱量(按Na2O计)14%,蒸煮温度155℃,保温时间3～3.5 h,亚硫酸化度85%。在此工艺条件下木质素磺酸盐得率为51.39%,在掺量为0.35%(以固形物计)时,产品的水泥净浆流动度可达到112 mm,1%溶液表面张力为46.4 mN/m,产品磺酸基含量为1.89 mmol/g。     

木质素系高效分散剂对水煤浆制浆性能的影响

以木质素磺酸钠为原料,通过磺化缩聚法合成一种木质素系水煤浆分散剂(GCL3S).水煤浆的流变性能测试表明,GCL3S对水煤浆的分散降黏能力优于萘磺酸盐甲醛缩合物系分散剂,GCL3S的分子量和磺化度是影响其对水煤浆分散降黏能力的主要因素,其中分子量的影响更为显著,适宜的分子量(特性黏度为6.84 mL/g～12.21 mL/g)和较高的磺化度(1.89 mmol/g)有利于提高GCL3S对水煤浆的分散降黏性能.采用Herschel-Bulkley模型对掺GCL3S的水煤浆浆体的流变曲线进行拟合,研究了GCL3S的分子量和磺化度对水煤浆流变性的影响.     

木质素磺酸钙与环氧丙烷共聚的研究

以马尾松木质素磺酸钙与环氧丙烷为起始原料进行共聚反应。研究了木质素结构特性和共聚方法对产物结构持性的影响。结果表明,木质素磺酸盐的酚羟基是主要的反应点,而芳香环基本上没有变化。连续法加科比一步法容易得到分子量较高的产物,但一步法进行的速率较高。