專利名稱：一種復(fù)合分散劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合分散劑的制備方法，具體為一種(垸基)萘磺酸 甲醛縮合物和木質(zhì)素磺酸鹽的復(fù)合清潔生產(chǎn)工藝。
(二)
背景技術(shù)：
(烷基)萘磺酸甲醛縮合物及木質(zhì)素磺酸鹽類分散劑常被廣泛用于染 料商品化后整理和水泥添加劑中，起分散顆粒、潤(rùn)濕、稀釋及均勻制品的 作用。通常它們被單獨(dú)添加至配制品中，或?qū)⒏髯缘囊后w或粉末結(jié)合后添 加至配制品中
(烷基)萘磺酸甲醛縮合物的現(xiàn)有制備方法，是以(垸基)萘為原料， 采用濃硫酸進(jìn)行磺化，再與甲醛縮合進(jìn)行生產(chǎn)，因硫酸消耗高，縮合產(chǎn)物 中含有較多的過量硫酸，必須設(shè)有用氫氧化鈣除去過量硫酸的中和過程， 及除去生成的硫酸鈣廢渣的過濾工序等。 一般流程如下-
磺化—縮合—?dú)溲趸}及氫氧化鈉中和—過濾硫酸鈣—再中和脫鈣 —再過濾—干燥。
上述方法具有工藝流程長(zhǎng)，生成大量的硫酸鈣廢渣，設(shè)備投資高，勞 動(dòng)強(qiáng)度大及產(chǎn)品含雜質(zhì)鈣離子高等缺點(diǎn)，若全部使用液堿中和，則會(huì)導(dǎo)致 產(chǎn)品中硫酸鈉含量高而品質(zhì)下降。
另外，木質(zhì)素磺酸鹽的現(xiàn)有制備方法，多以堿性造紙黑液為原料，經(jīng) 硫酸酸析、過濾洗滌后，與亞硫酸鹽進(jìn)行磺化，再與甲醛進(jìn)行羥甲基化反 應(yīng)制備。 一般工藝流程如下
酸析—過濾—洗滌—磺化~>羥甲基化—干燥
該流程中存在的主要問題是由于酸析過程要將造紙黑液的pH從 12 13降到4以下，因此要加大量的酸，處理成本高；另外需要升溫，又增加了能耗；酸析后的濾液還會(huì)造成二次污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)合分散劑的清潔生產(chǎn)工藝，該工藝摒棄 了 (烷基)萘磺酸甲醛縮合物生產(chǎn)中的"氫氧化鈣及氫氧化鈉中和、過濾 硫酸鈣、再中和脫鈣"的工序，以及木質(zhì)素磺酸鹽生產(chǎn)中的"酸析工序"， 而是將(垸基)萘經(jīng)磺化縮合后得到的酸性產(chǎn)物、與未經(jīng)酸析的造紙黑液 經(jīng)磺化羥甲基化后得到的堿性產(chǎn)物進(jìn)行混合，既實(shí)現(xiàn)了兩者的相互中和， 又完成了拼混。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種復(fù)合分散劑的制備方法，所述方法包括
(1)將式(I )所示的萘類化合物，與濃硫酸在140 165。C下進(jìn)行磺 化反應(yīng)，磺化反應(yīng)結(jié)束后降溫至85 95°C，加入水和甲醛， 95 145'C進(jìn)行縮合反應(yīng)2 6小時(shí)，縮合液備用；所述萘類化合 物可以水溶液形式投料，也可以粉末形式投料，以粉末形式投 料時(shí)，則是在熔融狀態(tài)下與濃硫酸反應(yīng)；
R為H或C1 C4的烷基；
(2)向固含量20~50%的堿性造紙黑液中加入亞硫酸鹽和水，常溫
下充分?jǐn)嚢柽M(jìn)行磺化反應(yīng)，磺化反應(yīng)結(jié)束后升溫至50 6(TC，滴
加甲醛于70 10(TC下進(jìn)行羥甲基化反應(yīng)，羥甲基化反應(yīng)結(jié)束后，
于75 8(TC下加入雙氧水，攪拌，得到羥甲基化料液備用；
所述的造紙黑液主要來源于堿法制槳(應(yīng)用堿性溶液蒸煮
植物纖維原料的化學(xué)制漿方法)如硫酸鹽法或燒堿法制漿過程
4所產(chǎn)生的黑液。造紙所用的植物原料主要由纖維素、木質(zhì)素、 聚糖類物質(zhì)組成，堿法造紙黑液中包括蒸煮過程中加入的堿、 原料中的無機(jī)雜質(zhì)以及溶解化合的木質(zhì)素、半纖維素(戊糖類) 以及殘留的少量小纖維雜細(xì)胞等。堿性造紙黑液的pH范圍約 11.5 12.5，其主要組成如下各種黑液固形物中有機(jī)物約占
65~70%，無機(jī)物占30~35%，有機(jī)物與無機(jī)物之比為2.2±0.3， 各種黑液固形物中的木質(zhì)素含量均在20 30%、有機(jī)酸含量為 6 10%、總鈉含量為20 26%。如果所用堿性造紙黑液固含量范 圍不在上述20~50%范圍內(nèi)，可通過濃縮或稀釋以使之滿足該固 含量范圍。
(3)將步驟(1)制得的縮合液和步驟(2)制得的料液在40 100°C 進(jìn)行混合，縮合液與羥甲基化料液以干重計(jì)用量比為1: 0.5 2.0， 控制終點(diǎn)pH為6.0 9.0，得到所述復(fù)合分散劑。得到的混合液 可以液態(tài)形式、或干燥后的粉末形態(tài)應(yīng)用于染料或水泥制品中 作為添加劑使用。若按照上述重量比混合，自身pH不能達(dá)到 6.0 9.0的，可通過補(bǔ)加少量的堿或酸進(jìn)行調(diào)節(jié)。 所述步驟(1)中濃硫酸、甲醛用量以使萘類化合物充分反應(yīng)為宜， 也可過量，本發(fā)明步驟(1)中萘類化合物、濃硫酸、甲醛質(zhì)量用量比優(yōu) 選為0.8 1.2: 0.8 1.2: 0.2~0.6。
所述步驟(2)中亞硫酸鹽、甲醛用量以使堿性造紙黑液中的木質(zhì)素 充分反應(yīng)為宜，也可過量，本發(fā)明步驟(2)中堿性造紙黑液中的木質(zhì)素、 亞硫酸鹽、甲醛質(zhì)量用量比優(yōu)選為0.8-1.2: 0.3 0.5: 0.1 0.2。
優(yōu)選的，所述步驟(3)中縮合液與羥甲基化料液用量以干重約比為1: 1。
優(yōu)選的，所述萘類化合物為萘或甲基萘。
本發(fā)明所述的清潔生產(chǎn)工藝，其有益效果體現(xiàn)在(垸基)萘磺酸甲醛縮合物的制備中，摒棄了中和過濾工序，節(jié)省了加堿的生產(chǎn)成本；木質(zhì)素磺酸鹽的生產(chǎn)中，不經(jīng)過酸析處理直接利用黑液，減少加酸的生產(chǎn)成本，同時(shí)也簡(jiǎn)化了工藝、避免了二次污染；反應(yīng)產(chǎn)物互相混合，自身的酸堿性得到調(diào)節(jié)，資源得到充分利用；工藝簡(jiǎn)單、操作方便、成本低廉、適宜推廣應(yīng)用。
簡(jiǎn)言之，本發(fā)明所述的復(fù)合分散劑的清潔生產(chǎn)工藝，成本低、流程
短，對(duì)保護(hù)環(huán)境起到積極的作用，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此
實(shí)施例1:
甲基萘磺酸甲醛縮合液的制備
在帶有冷凝器、溫度計(jì)、攪拌器及加料口的四口燒瓶中，加65%甲基萘水溶液66g，緩慢滴加98%濃硫酸65g，攪拌20min;升溫到160°C,保溫?cái)嚢?小時(shí)；降溫到8(TC，加蒸餾水55g， 10min內(nèi)滴加37%甲醛30g，隨之升溫到135'C，保溫?cái)嚢?小時(shí)；反應(yīng)完畢，得到甲基萘磺酸甲醛縮合液。
木質(zhì)素磺酸鈉的制備
在帶有冷凝器、溫度計(jì)、攪拌器及加料口的四口燒瓶中，加入以麥草
為原料堿法制漿過程得到的造紙黑液128g (含固率為24%)， 35%亞硫酸鈉水溶液30g，開動(dòng)攪拌器，保持20min;通水于冷凝管冷凝，水浴加熱至60°C ， 10min內(nèi)滴加37%甲醛水溶液9g進(jìn)行羥甲基化，然后升溫70°C ，保溫反應(yīng)3小時(shí)；再升溫到98'C 10(TC，保溫反應(yīng)3小時(shí)；降溫到8(TC，加入雙氧水lg，攪拌20min后，得到木質(zhì)素磺酸鈉漿料。反應(yīng)產(chǎn)物的中和混合
取按照上述方法制得的甲基萘磺酸甲醛縮合液25克(干重)、木質(zhì)素磺酸鈉漿料25克(干重)，在60。C相互混合，pH控制在4.0 6.0，再用少量氫氧化鈣調(diào)整pH至中性，最后過濾得混合濾料，噴霧干燥，即可制得本發(fā)明所述的復(fù)合分散劑。應(yīng)用實(shí)施例 '
取C.I.分散藍(lán)79濾餅20克(干重)、經(jīng)干燥的復(fù)合分散劑粉末30克，加水150克，充分研磨，按照GB/T5540所述的方法評(píng)定，其分散性^A/3級(jí)，參照HG/T2499中所述耐熱穩(wěn)定性的方法測(cè)試，其耐熱溫度^145'C。
實(shí)施例2:
萘磺酸甲醛縮合液的制備
在帶有冷凝器、溫度計(jì)、攪拌器及加料口的四口燒瓶中，加65%的萘水溶液66g，邊攪拌邊升溫到140°C ，緩慢滴加98%濃硫酸65g，在160°C ，保溫?cái)嚢?小時(shí)，進(jìn)行磺化反應(yīng)；降溫到8(TC，加蒸餾水55g，緩慢滴加37。/。甲醛水溶液30g，隨之升溫到105 115°C，縮合反應(yīng)5小時(shí)；反應(yīng)完
畢，得到萘磺酸甲醛縮合液。
取按照上述方法制得的萘磺酸甲醛縮合液20克(干重)，按照實(shí)施例1方法制得的木質(zhì)素磺酸鈉30克(干重)，在5(TC相互混合，pH控制在4.5 6.0，再用少量氫氧化鈣調(diào)整pH至中性，最后過濾得混合濾料，噴霧干燥，即可制得本發(fā)明所述工藝中的復(fù)合分散劑。
應(yīng)用實(shí)施例
取C.I.分散藍(lán)79濾餅20克(干重)、經(jīng)干燥的復(fù)合分散劑粉末30克，加水150克，充分研磨，分散性SA/3級(jí)，耐熱溫度S145X:。
權(quán)利要求
1. 一種復(fù)合分散劑的制備方法，所述方法包括(1)將式(I)所示的萘類化合物，與濃硫酸在140～165℃下進(jìn)行磺化反應(yīng)，磺化反應(yīng)結(jié)束后降溫至85～95℃，加入水和甲醛，95～145℃進(jìn)行縮合反應(yīng)2～6小時(shí)，縮合液備用；R為H或C1～C4的烷基；(2)向固含量20～50％的堿性造紙黑液中加入亞硫酸鹽和水，常溫下充分?jǐn)嚢柽M(jìn)行磺化反應(yīng)，磺化反應(yīng)結(jié)束后升溫至50～60℃，滴加甲醛于70～100℃下進(jìn)行羥甲基化反應(yīng)，羥甲基化反應(yīng)結(jié)束后，于75～80℃下加入雙氧水，攪拌，得到羥甲基化料液備用；(3)將步驟(1)制得的縮合液和步驟(2)制得的料液在40～100℃進(jìn)行混合，縮合液與羥甲基化料液用量以干重計(jì)為1∶0.5～2.0，控制終點(diǎn)pH為6.0～9.0，得到所述復(fù)合分散劑。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述步驟(1)中萘類化合物、 濃硫酸、甲醛質(zhì)量比為0.8~1.2: 0.8~1.2: 0.2-0.6。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述步驟(2)中堿性造紙黑液 中的木脂素、亞硫酸鹽、甲醛質(zhì)量比為0.8~1.2: 0.3~0.5: 0.1~0.2。
4. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述步驟(3)中縮合液與羥甲 基化料液用量以干重計(jì)為1: 1。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述萘類化合物為萘或甲基萘。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種復(fù)合分散劑的制備方法，所述方法摒棄了(烷基)萘磺酸甲醛縮合物生產(chǎn)中的“氫氧化鈣及氫氧化鈉中和、過濾硫酸鈣、再中和脫鈣”的工序，以及木質(zhì)素磺酸鹽生產(chǎn)中的“酸析工序”，而是將(烷基)萘(I)經(jīng)磺化縮合后得到的酸性產(chǎn)物、與未經(jīng)酸析的造紙黑液經(jīng)磺化羥甲基化后得到的堿性產(chǎn)物進(jìn)行混合，既實(shí)現(xiàn)了兩者的相互中和，又完成了拼混。本發(fā)明所述的復(fù)合分散劑的清潔生產(chǎn)工藝，成本低、流程短，對(duì)保護(hù)環(huán)境起到積極的作用，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)B01F17/00GK101474543SQ200810163889
公開日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2008年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
發(fā)明者其 歐, 鐘玉霞, 陳偉章, 高懷慶 申請(qǐng)人:浙江龍盛染料化工有限公司