本發(fā)明涉及一種造紙技術(shù)領(lǐng)域的助劑，尤其涉及一種高效脫墨劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
脫墨劑是造紙工業(yè)中增加回收廢紙紙漿白度的一類重要化學(xué)品，化學(xué)脫墨主要分為浮選法脫墨劑和洗滌法脫墨劑兩種，其中，浮選法脫墨劑是目前生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛和最有效的脫墨劑。
脫墨劑主要包括陰離子脂肪酸皂類、非離子脂肪醇類和脂肪醚類，復(fù)合型表面活性劑類，生物酶類，無機(jī)-有機(jī)復(fù)合類等，其中，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合成出來的高分子脫墨劑具有非常高效的脫墨效果，如申請(qǐng)人提交的專利CN104017429A中描述的脫墨劑。
然而這類產(chǎn)品中制備過程中所用到的原料如丙烯酸高級(jí)脂肪酯，聚醚單體等成本偏高，且制備過程中通常需要加入一定量有機(jī)溶劑，使得最終脫墨劑的成本偏高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)上述技術(shù)現(xiàn)狀，本發(fā)明提供了一種成本低、脫墨效果好的高效脫墨劑及其制備方法。
本發(fā)明提供了一種高效脫墨劑，有如通式(I)的結(jié)構(gòu)：
其中，R1為H或者CH3；R2為碳個(gè)數(shù)為7～23的脂肪鏈；Y為陰離子型單體單 元，選自(甲基)丙烯酸、對(duì)乙烯基苯磺酸鈉、衣康酸、富馬酸；Z為第四單體，選自如甲基、非丙烯酸酯類、丙烯酰胺、醋酸乙烯酯及丙烯酸羥乙酯的非離子單體；
X結(jié)構(gòu)如通式(II)所示：
其中，M為鏈接基團(tuán)，可以是羰基也可以是亞甲基，EO、PO和DO分別為環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷和環(huán)氧丁烷單元，各單元組合為嵌段或無規(guī)組合；R5為H，羥基或者烷基。
另一方面，本發(fā)明還一種制備上述的高效脫墨劑的方法，包括下述步驟：
步驟1：反應(yīng)釜中加入水，打開攪拌，并將體系溫度升至65～75℃；
步驟2：向反應(yīng)釜中依次加入高分子脫墨劑、油酸鈉、NP-10、螯合劑，攪拌混合，保溫反應(yīng)2小時(shí)；
步驟3：降溫出料，獲得所述的高效脫墨劑。
為了優(yōu)化上述制備方法，本發(fā)明采取的措施還包括：
優(yōu)化各個(gè)組分，各組分的重量份數(shù)如下：
螯合劑優(yōu)選自三聚磷酸鈉、乙二胺四乙酸(鈉)、二亞乙基三胺五乙酸(鈉)的一種或多種。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過復(fù)合技術(shù)，在原有高性能高分子脫墨劑的基礎(chǔ)上，加入一些廉價(jià)協(xié)同組分，使得最終的產(chǎn)品性能得以保持甚至有所增加，而使用卻成本大幅降低，有利于其在廢紙脫墨領(lǐng)域的推廣應(yīng)用。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供了一種高效脫墨劑，有如通式(I)的結(jié)構(gòu)：
其中，R1為H或者CH3；R2為碳個(gè)數(shù)為7～23的脂肪鏈；Y為陰離子型單體單元，選自(甲基)丙烯酸、對(duì)乙烯基苯磺酸鈉、衣康酸、富馬酸；Z為第四單體，選自如甲基、非丙烯酸酯類、丙烯酰胺、醋酸乙烯酯及丙烯酸羥乙酯的非離子單體；
X結(jié)構(gòu)如通式(II)所示：
其中，M為鏈接基團(tuán)，可以是羰基也可以是亞甲基，EO、PO和DO分別為環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷和環(huán)氧丁烷單元，各單元組合為嵌段或無規(guī)組合；R5為H，羥基或者烷基。
下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)和具體的介紹，以使更好的理解本發(fā)明的高效脫墨劑及其制備方法，但是下述實(shí)施例并不限制本發(fā)明范圍。
作為實(shí)施例的參考，利用現(xiàn)有技術(shù)中的制造脫墨劑的方法進(jìn)行如下比較例1-2的操作。
比較例1.
在反應(yīng)釜中加工業(yè)酒精480g，隨后在回流條件下升溫到70℃，然后加入300g單體混合物，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丙烯酸羥乙酯、35g工業(yè)酒精，將反應(yīng)釜反復(fù)抽真空通氮2～3次，然后維持通氮，加入2.5％的亞硫酸氫鈉100g，2.5％的過硫酸銨60g，將體系溫度保持在70℃左右反應(yīng)半小時(shí)，然后再加入2.5％的過硫酸銨40g保溫反應(yīng)3.5小時(shí)，最后用50％的燒堿將pH調(diào)節(jié)到7，冷卻出鍋即得到固含量約27％的淡黃色帶有一定粘度液體，即為最終產(chǎn)品。
比較例2.
在反應(yīng)釜中加入700g水，開動(dòng)攪拌，升溫至70℃，依次加入12g油酸鈉、15g NP-10、2g二亞乙基三胺五乙酸鈉、1g三聚磷酸鈉，低速攪拌反應(yīng)2小時(shí)，降溫至40℃以下后出料。
實(shí)施例1.
在反應(yīng)釜中加入700g水，開動(dòng)攪拌，升溫至70℃，依次加入20g比較例1中高分子脫墨劑、4g油酸鈉、5g NP-10、0.67g二亞乙基三胺五乙酸鈉、0.33g三聚磷酸鈉，低速攪拌反應(yīng)2小時(shí)，降溫至40℃以下后出料。
實(shí)施例2.
在反應(yīng)釜中加入700g水，開動(dòng)攪拌，升溫至70℃，依次加入15g比較例1中高分子脫墨劑、6g油酸鈉、7.5g NP-10、1g二亞乙基三胺五乙酸鈉、0.5g三聚磷酸鈉，低速攪拌反應(yīng)2小時(shí)，降溫至40℃以下后出料。
實(shí)施例3.
在反應(yīng)釜中加入700g水，開動(dòng)攪拌，升溫至70℃，依次加入10g比較例1中高分子脫墨劑、8g油酸鈉、10g NP-10、1.33g二亞乙基三胺五乙酸鈉、0.67g三聚磷酸鈉，低速攪拌反應(yīng)2小時(shí)，降溫至40℃以下后出料。
實(shí)施例4.
在反應(yīng)釜中加入700g水，開動(dòng)攪拌，升溫至70℃，依次加入25g比較例1中高分子脫墨劑、2g油酸鈉、2.5g NP-10、0.333g二亞乙基三胺五乙酸鈉、0.167g三聚磷酸鈉，低速攪拌反應(yīng)2小時(shí)，降溫至40℃以下后出料。
應(yīng)用實(shí)例1.
選取雜志廢紙和新聞廢紙重量比為3:7的絕干原料200g加入碎漿機(jī)中，再加入脫墨藥品后和水后再55℃下將廢紙碎解20分鐘，各脫墨藥品的用量均以占絕干漿的百分比計(jì)燒堿(固含量33％)4％，硅酸鈉(固含量33％)4％，雙氧水(固含量33％)3％，脫墨劑0.1％。將疏解后的紙漿倒出，靜置30min；將紙漿放入浮選槽內(nèi)，加自來水使紙漿濃度控制在1％，在1200rpm/min下攪拌5分鐘進(jìn)行稀釋，然后鼓入空氣進(jìn)行浮選10min，用100目網(wǎng)進(jìn)行過濾，再用清水稀釋到1.0％的濃度。將碎解后、浮選后的紙漿進(jìn)行手抄片，抄紙定量為100g/㎡；檢測(cè)手抄片紙樣的白度。
表1給出了上述方法所制備紙張的應(yīng)用數(shù)據(jù)。
表1.添加脫墨劑的手抄片白度指標(biāo)
由上述實(shí)施例、對(duì)比例和應(yīng)用例可知，本發(fā)明所用方法合成的脫墨劑中，當(dāng)高效高分子脫墨劑含量不低于固含量50％時(shí)具有很好的應(yīng)用性能，并且由于協(xié)同效應(yīng)，在其含量占固含量三分之二時(shí)，其脫墨效果較單一高分子脫墨劑略有提升，當(dāng)脫墨劑中高分子脫墨劑含量較低時(shí)，其脫墨效果也大幅下降。
以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。