一种木质纤维松软剂及其制备方法与应用工艺

技术领域

本发明涉及木质纤维领域，具体的说，涉及了一种木质纤维松软剂及其制备方法与应用工艺。

背景技术

随着时代的发展，人们对环保的意识越来越强，节能减排、低碳生活正逐渐成为广大民众所接受的新型生活方式。木质纤维作为一种可再生资源，由于其可再生性，能有效解决我国目前所面临的资源短缺问题。木质纤维经过深加工，高档的可作为填充物用于纺织、家庭、医用、婴幼、养老、装饰、包装等行业；中档的可以用于混凝土砂浆、石膏制品、木质海绵、沥青道路，增加强度及表面的附着力，防止涂层开裂，提高保水性，保证了生产的稳定性和施工的合易性；低档的则可以作为新型环保的绿植喷播覆盖物，木质纤维在自干的过程中会相互锁定形成网状结构的覆盖面，与土壤表面有效粘结，能很好削减雨水冲刷力，增强水土和肥料流失保护力。传统木质纤维前期预处理方法主要分物理法、化学法和生物法三类。物理法处理过程大多较剧烈，生物法处理条件温和、能耗低，但作用周期长，因而生产上木质纤维的预处理多用化学方法。化学法预处理又主要包括酸法和碱法两种。酸法可以有效地将半纤维素降解，但浓酸对设备存在腐蚀问题，稀酸处理可以降低对设备的腐蚀强度，但所需温度和压力较高。碱法可以破坏木质素，但产生大量黑液，造成环境污染。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种木质纤维松软剂及其制备方法与应用工艺。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种木质纤维松软剂，其包括以下质量份的组分：磷酸1-10份、甲酸1-10份、亚硝酸1-10份、十二烷基醇聚氧乙烯醚1-10份、壬基酚聚氧乙烯醚3-9份、聚氧乙烯十二烷基胺2-8份、聚氧乙烯基酰胺1-10份、丁基卡必醇1-8份、苯氧基乙醇2-7份、亚硫酸钠2-10份、十二烷基磺酸钠1-6份和去离子水30-60份。

优选的，木质纤维松软剂包括以下质量份的组分：磷酸5份、甲酸6份、亚硝酸4份、十二烷基醇聚氧乙烯醚5份、壬基酚聚氧乙烯醚6份、聚氧乙烯十二烷基胺5份、聚氧乙烯基酰胺5份、丁基卡必醇5份、苯氧基乙醇6份、亚硫酸钠5份、十二烷基磺酸钠4份和去离子水45份。。

优选的，木质纤维松软剂包括以下质量份的组分：磷酸6份、甲酸8份、亚硝酸6份、十二烷基醇聚氧乙烯醚(AEO)7份、壬基酚聚氧乙烯醚8份、聚氧乙烯十二烷基胺7份、聚氧乙烯基酰胺8份、丁基卡必醇7份、苯氧基乙醇7份、亚硫酸钠7份、十二烷基磺酸钠5份和去离子水50份。

一种所述木质纤维松软剂的制备方法，其包括以下步骤：将去离子水和磷酸、甲酸及亚硝酸混合均匀，升温至70-80℃，加入亚硫酸钠和十二烷基磺酸钠完全溶解，再加入丁基卡必醇、苯氧基乙醇、十二烷基醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯十二烷基胺及聚氧乙烯基酰胺，混合均匀，冷却至室温即得。

一种所述木质纤维松软剂的应用工艺，其包括预蒸工序，预蒸工序包括在90-140℃条件下，采用所述木质纤维松软剂对木片进行循环喷淋浸泡的步骤，其中，循环喷淋浸泡时间大于50min；所述木质纤维松软剂用量为木片的0.1％-5％。

基于上述，所述木片由原木依次经剥皮、削片、筛选、洗涤、脱水制得。

基于上述，所述木片进入预蒸仓进行循环喷淋浸泡，所述预蒸仓的下部设有螺旋挤压机、底部设有出液口且顶部设有喷淋管，所述出液口通过循环泵、循环管道连通喷淋管。

基于上述，经过预蒸工序后的木片依次进行挤压撕裂、预漂、磨解、漂白、精磨、消潜、脱水工序。

基于上述，经过预蒸工序后的木片依次进行挤压撕裂、磨解、精磨、消潜、脱水工序。

基于上述，所述预漂的工序中，氢氧化钠:双氧水＝(20-40):(20-50)，预漂时间为40-50min；所述漂白的工序中，氢氧化钠:双氧水＝(20-30):(30-50)，漂白时间为40-50min。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著进步，具体的说，本发明提供一种木质纤维松软剂，所用的酸类为中强酸，酸性较之强酸要弱的多，对设备不会造成明显腐蚀，对木片中的半纤维素有很好的降解作用，采用十二烷基醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚等提供良好的浸润环境，使木质纤维松软剂能够充分润湿和渗透进木质纤维，加快半纤维素的降解速率。同时，本发明还提供所述木质纤维松软剂的制备方法，该方法简单、易操作，便于大规模生产。另外，本发明还提供所述木质纤维松软剂的应用工艺，在预蒸之后，进行挤压撕裂工序进行裂解，然后再进行碱法浸渍，有效地加快了木质纤维的软化疏解速度，最终制得的木质纤维长度明显增加，纤维束含量明显减少，反应过程温和，节约能源，有效降低木质纤维的生产成本。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供一种木质纤维松软剂，其包括以下质量份的组分：磷酸5份，甲酸6份，亚硝酸4份，十二烷基醇聚氧乙烯醚(AEO)5份，壬基酚聚氧乙烯醚(APE)6份，聚氧乙烯十二烷基胺5份，聚氧乙烯基酰胺5份，丁基卡必醇5份，苯氧基乙醇6份，亚硫酸钠5份，十二烷基磺酸钠4份，去离子水45份。

本实施例提供该木质纤维松软剂的制备方法，其包括步骤：

首先将去离子水和磷酸、甲酸及亚硝酸依次投入反应釜中搅拌均匀，升温至70-80℃，然后将亚硫酸钠和十二烷基磺酸钠投入反应釜中，搅拌直至完全溶解，然后将丁基卡必醇、苯氧基乙醇、十二烷基醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯十二烷基胺及聚氧乙烯基酰胺等依次投入反应釜中搅拌3h，直至上述混合物混合均匀，冷却至室温即得。

本实施例提供该木质纤维松软剂的应用工艺，其包括预蒸工序，预蒸工序包括步骤：在90-140℃条件下，采用所述木质纤维松软剂对木片进行循环喷淋浸泡的步骤，其中，循环喷淋浸泡时间60min；所述木质纤维松软剂用量为木片的3％。在其他的实施例中，所述木质纤维松软剂用量为木片的1％、2％、4％或5％，循环喷淋浸泡时间大于50min，可以为70min、80min等；经预蒸工序，松软剂有效的促进木质纤维原料疏松、软化，有利于后续的挤压撕裂漂白工序的进行。

具体的，所述木片进入预蒸仓进行循环喷淋浸泡，所述预蒸仓的下部设有螺旋挤压机、底部设有出液口且顶部设有喷淋管，所述出液口通过循环泵、循环管道连通喷淋管。

进一步，所述木片由原木依次经剥皮、用削片机削片、筛选、木片洗涤机洗涤、斜螺旋脱水机脱水制得；进一步预蒸仓、斜螺旋脱水机脱除的水分经沉淀后，清液可以进入木片洗涤机内重新利用，降低清水用量。

进一步，经过预蒸工序后的木片依次进行挤压撕裂、预漂、磨解、漂白、精磨、消潜、脱水工序。

具体的，经过预蒸工序后的木片由收集螺旋输送至双螺杆挤压撕裂机挤压撕裂后，进入预浸器，在预浸器内吸收药液开始预漂(氢氧化钠：双氧水＝30：40)，然后由浸渍器螺旋直接输送到1#反应仓停留40-50min完成预漂。在其他的实施例中，氢氧化钠：双氧水＝20：20、20：50、40：50、40：20或20-40：20-50范围内的其他比例。

预漂后的物料进入一段高浓盘磨机进行磨解，磨后木质纤维由螺旋送入2#反应仓进行漂白(氢氧化钠：双氧水＝25：40)40-50min，漂后的木质纤维经稀释螺旋进入单螺旋挤压机挤压，然后送至二段常压高浓盘磨机进行精磨，精磨后进入中间池进行稀释，然后进入储存塔进行消潜，然后经多圆盘浓缩机浓缩脱水，后烘干备用；氢氧化钠：双氧水＝20：30、20：50、30：50、30：30或20-30：30-50范围内的其他比例。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，区别在于：木质纤维松软剂包括以下质量份的组分：磷酸6份，甲酸8份，亚硝酸6份，十二烷基醇聚氧乙烯醚(AEO)7份，壬基酚聚氧乙烯醚(APE)8份，聚氧乙烯十二烷基胺7份，聚氧乙烯基酰胺8份，丁基卡必醇7份，苯氧基乙醇7份，亚硫酸钠7份，十二烷基磺酸钠5份，去离子水50份。在其他的实施例中，木质纤维松软剂可包括以下范围内任意值的组分：磷酸1-10份、甲酸1-10份、亚硝酸1-10份、十二烷基醇聚氧乙烯醚1-10份、壬基酚聚氧乙烯醚3-9份、聚氧乙烯十二烷基胺2-8份、聚氧乙烯基酰胺1-10份、丁基卡必醇1-8份、苯氧基乙醇2-7份、亚硫酸钠2-10份、十二烷基磺酸钠1-6份和去离子水30-60份。

木片吸水率的测定

取预蒸工序不同时间的木片，称取质量，然后置于105℃烘箱烘至恒重，称取木片绝干质量，计算吸水率，结果见表1，吸水率计算公式如下：

表1 木片吸水率对比结果

由表1可知，随着疏解时间的增加，添加松软剂的木片吸水率较之未添加的有明显提高。

表2 磨解后木质纤维的纤维长度、细小纤维及纤维束含量对比结果

由表2可知，相比与不添加松软剂，添加松软剂后，纤维长度明显增加，细小纤维及纤维束的含量明显减少。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。