技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于染料分散劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于硫酸鹽法制漿廢液制備染料分散劑的方法。

背景技術(shù)

木質(zhì)素，又叫木素，是由對香豆醇、松柏醇、5-羥基松柏醇和芥子醇形成的一種復(fù)雜酚類聚合物，也是硫酸鹽法造紙制漿的副產(chǎn)品。木質(zhì)素的分子結(jié)構(gòu)中存在芳香基、醇羥基、酚羥基、羰基、甲基、羧基及側(cè)鏈結(jié)構(gòu)，因此可進(jìn)行氧化、酞化、磺化、烷基化、鹵化、硝化、縮聚等多種化學(xué)反應(yīng)，其中，對木質(zhì)素進(jìn)行磺化得到木質(zhì)素磺酸鹽是木質(zhì)素應(yīng)用的基礎(chǔ)和前提。

木質(zhì)素磺酸鹽，又叫磺化木質(zhì)素，可以由木質(zhì)素經(jīng)過磺化獲得，也是亞硫酸鹽法造紙制漿的副產(chǎn)品，為線性高分子化合物，具有廣泛的用途，如可用作動物飼料的粘結(jié)劑、油井泥漿稀釋劑、土壤穩(wěn)定劑、染料分散劑、農(nóng)藥加工助劑、農(nóng)藥緩釋劑、混凝土減水劑、混凝土超塑劑、陶瓷增強(qiáng)劑、耐火材料增強(qiáng)劑、石膏板增強(qiáng)劑、蛋白質(zhì)沉淀劑、肥料造粒黏結(jié)劑、炭黑造粒黏結(jié)劑、瀝青乳化劑、石油采油助劑、酚醛樹脂替代劑、橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑、電池極板添加劑等。

硫酸鹽法制漿工藝中會產(chǎn)生大量主要成分為木質(zhì)素的廢液，現(xiàn)有技術(shù)通常對該廢液進(jìn)行磺化，將木質(zhì)素轉(zhuǎn)化為木質(zhì)素磺酸鹽后提取木質(zhì)素磺酸鹽，如申請?zhí)枮?00710052511.8的中國專利文獻(xiàn)公開了一種利用煮麻或造紙廢液提取木質(zhì)素磺酸鹽的方法，首先將廢液超濾或微濾，得到木質(zhì)素濃縮液；向所述木質(zhì)素濃縮液中加入硫酸、亞硫酸和三氯化鐵或硫酸銅，反應(yīng)后得到木質(zhì)素磺酸鹽溶液，干燥后得到木質(zhì)素磺酸鹽。硫酸鹽法制漿廢液得到的木質(zhì)素磺酸鹽具有良好的耐熱穩(wěn)定性，用作染料分散劑時(shí)具有良好的高溫分散性能，但是由于需要經(jīng)過磺化處理，其生產(chǎn)成本較高。

亞硫酸鹽法制漿工藝中會產(chǎn)生大量主要成分為木質(zhì)素磺酸鹽的廢液，現(xiàn)有技術(shù)一般采用分級法提取其中的木質(zhì)素磺酸鹽，該方法主要是通過逐級去除雜質(zhì)和小分子量的木質(zhì)素磺酸鹽，得到分子量較大的木質(zhì)素磺酸鹽。亞硫酸鹽法制漿廢液得到的木質(zhì)素磺酸鹽成本較低，但其耐熱穩(wěn)定性較差，用作染料分散劑時(shí)高溫分散性能較差。

本發(fā)明人考慮，通過向硫酸鹽法制漿廢液得到的木質(zhì)素磺酸鹽中添加亞硫酸鹽法制漿廢液得到的木質(zhì)素磺酸鹽，在不降低其耐熱穩(wěn)定性和高溫分散性能的前提下，降低木質(zhì)素磺酸鹽類染料分散劑的生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題提供一種基于硫酸鹽法制漿廢液制備染料分散劑的方法，本發(fā)明提供的方法能夠在不降低木質(zhì)素磺酸鹽類染料分散劑耐熱穩(wěn)定性和高溫分散性能的前提下，降低其生產(chǎn)成本。

本發(fā)明提供了一種基于硫酸鹽法制漿廢液制備染料分散劑的方法，包括以下步驟：

a)提供硫酸鹽法制漿廢液和亞硫酸鹽法制漿廢液，所述硫酸鹽法制漿廢液中含有木質(zhì)素、無機(jī)鹽和妥爾油，所述亞硫酸鹽法制漿廢液中含有木質(zhì)素磺酸鈣和還原糖；

b)去除所述硫酸鹽法制漿廢液中的妥爾油和無機(jī)鹽后，得到木質(zhì)素；

c)去除所述亞硫酸鹽法制漿廢液中的還原糖，加入置換劑進(jìn)行置換反應(yīng)后得到木質(zhì)素磺酸鈉；

d)將所述木質(zhì)素、木質(zhì)素磺酸鈉與磺化劑和甲醛混合進(jìn)行縮合反應(yīng)，得到染料分散劑。

優(yōu)選的，所述步驟b)還包括：去除所述硫酸鹽法制漿廢液中的小分子量木質(zhì)素。

優(yōu)選的，所述步驟b)具體包括：

b1)將所述硫酸鹽法制漿廢液進(jìn)行蒸餾，得到木質(zhì)素溶液；

b2)向所述木質(zhì)素溶液中加入酸液，過濾后得到粗木質(zhì)素；

b3)將所述粗木質(zhì)素進(jìn)行洗滌，得到木質(zhì)素。

優(yōu)選的，所述木質(zhì)素與所述木質(zhì)素磺酸鈉的質(zhì)量比為1∶1～5。

優(yōu)選的，所述甲醛的摩爾數(shù)與所述木質(zhì)素和木質(zhì)素磺酸鈉的質(zhì)量和的比例為0.5mo1～3.0mol∶1000g。

優(yōu)選的，所述縮合反應(yīng)的溫度為60℃～140℃。

優(yōu)選的，所述縮合反應(yīng)的時(shí)間為2h～15h。

優(yōu)選的，所述木質(zhì)素與木質(zhì)素磺酸鈉和醛類化合物進(jìn)行縮合反應(yīng)時(shí)的pH值為4.0～12.0。

優(yōu)選的，所述磺化劑為亞硫酸鈉或亞硫酸氫鈉。

優(yōu)選的，所述步驟c)具體包括：

將亞硫酸鹽法制漿廢液濃縮，得到濃縮液，所述亞硫酸鹽法制漿廢液中含有木質(zhì)素磺酸鈣和還原糖；

將所述濃縮液的pH值調(diào)至12～13，升溫至80℃～110℃，保溫后得到第一溶液；

向所述第一溶液中加入置換劑進(jìn)行置換反應(yīng)，過濾、干燥后得到木質(zhì)素磺酸鈉，所述置換劑為硫酸鈉、碳酸鈉或亞硫酸鈉。