本發(fā)明公開了一種用于消減造紙過程中漿料及水系統(tǒng)中熒光效應的熒光消減劑,由以下質量分數(shù)的組分制成:鋁鹽5%~20%,聚胺20%~50%,余量為水。 本發(fā)明還提供了該熒光消減劑的制備方法和用于消除造紙水系統(tǒng)中殘存熒光增白劑的方法。 所述熒光消減劑能夠在紙張抄造過程中有效消除漿料、水系統(tǒng)中存在的二苯乙烯型熒光增白劑及其熒光效應。
1.一種消除造紙水系統(tǒng)中殘存二苯乙烯型熒光增白劑的方法,其特征在于:向造紙漿料中持續(xù)添加熒光消減劑,添加過程中逐漸降低添加量;所述熒光消減劑由以下質量分數(shù)的組分混合制成,其中鋁鹽5~20%,聚胺20~50%,余量為水。
2.根據(jù)權利要求1 所述的方法,其特征在于:所述聚胺為聚羥丙基二甲基氯化銨;所述鋁鹽為硫酸鋁或氯化鋁,或二者以任意比例組成的混合物。
3.根據(jù)權利要求1 或2 所述的方法,其特征在于: 所述逐漸降低添加量的方法為, 按質量分數(shù)0.5%~1.5%的初始添加量向漿料中添加所述熒光消減劑,持續(xù)添加2 天后將添加量降至所述初始添加量的25%~50%, 持續(xù)添加一周后將添加量降至0.1%,繼續(xù)添加至造紙水系統(tǒng)中殘存的熒光效應影響不顯著為止。
本發(fā)明涉及熒光消減劑領域,特別是涉及一種用于消除造紙過程中漿料及水系統(tǒng)中熒光效應的熒光消減劑。
熒光增白劑是一類可以吸收360~380 nm 的不可見紫外光,將吸收的光能轉換為波長較長的、肉眼可見的藍光或紫色光波的有機化合物, 廣泛用于日化、塑料、紙張等制品的生產過程中,可以使制品顯得更白、更亮、更鮮艷,滿足人們對高白度的要求。根據(jù)化合物中所含有的共軛鍵體系,熒光增白劑可分為二苯乙烯型、香豆素型、吡唑啉型、苯并氧氮型以及苯二甲酰亞胺型等。 其中二苯乙烯型熒光增白劑在造紙、棉纖維及合成纖維、制皂等工業(yè)應用廣泛。
隨著人們生活質量的不斷提高,人們的健康和環(huán)保意識也越來越強,熒光增白劑產品所帶有的一些負面作用和潛在的危害也越來越受到人們的關注。 熒光增白劑會在一定程度上影響傷口的愈合,而且過多的接觸還存在潛在的致癌作用。 目前,我國已經(jīng)嚴令禁止在與食品相關的包裝紙中添加熒光增白劑,避免這些材料中帶有的熒光增白劑向食品中遷移,影響人體健康。
在造紙過程中,含有或殘存二苯乙烯型熒光增白劑的漿料、水系統(tǒng)以及對含有同類型熒光增白劑的廢紙漿進行回收利用都會不可避免地帶來熒光污染,如果能夠通過向漿料中添加特定的熒光增白劑消除物質,在轉換和生產過程中快速而持續(xù)地消除漿料或水系統(tǒng)中殘存的熒光物質,而不用專門進行系統(tǒng)的清洗,不僅可以避免影響生產正常,大大提高生產效率,此外,還能夠擴大廢紙漿的應用范圍,實現(xiàn)原料充分利用。
應用范圍,實現(xiàn)原料充分循環(huán)利用。
本發(fā)明的目的是提供一種熒光消減劑, 能夠在造紙過程中有效消除漿料、 水系統(tǒng)中存在的二苯乙烯型熒光增白劑及其熒光效應。
為此,本發(fā)明的技術方案如下:
所述熒光消減劑由以下質量分數(shù)的組分制成:鋁鹽5~20%,聚胺20~50%,余量為水。
所述聚胺在熒光消減劑作為陽離子聚合物,可通過與二苯乙烯型熒光增白劑中的熒光基團結合反應而達到去除熒光的效果。 為了達到更好的去除熒光效果,所述聚胺優(yōu)選聚羥丙基二甲基氯化銨;所述鋁鹽用于陰離子垃圾的捕捉和消除。 由于造紙水系統(tǒng)中存在的大量陰離子會影響熒光消減劑與熒光增白劑的結合, 通過所述鋁鹽中的陽離子物質與陰離子的優(yōu)先結合, 可有效消除陰離子垃圾對熒光消減劑作用效果的影響,所述鋁鹽優(yōu)選硫酸鋁或氯化鋁,或二者以任意比例組成的混合物。
所述熒光消減劑的制備方法如下:
(1)將鋁鹽溶于水中得到鋁鹽溶液;
(2)將聚胺加入所述鋁鹽溶液中,攪拌溶解,即獲得熒光消減劑產品。
通過向漿料中添加所述熒光消減劑, 可在轉換和生產過程中快速而持續(xù)地消除漿料、 水系統(tǒng)中殘存的二苯乙烯型熒光增白劑。 當用于造紙水系統(tǒng)中殘存熒光增白劑的消除時, 為了獲得持續(xù)穩(wěn)定的消除效果, 可以向造紙漿料中持續(xù)添加所述熒光消減劑, 持續(xù)添加過程中可逐漸降低所述熒光消減劑的添加量。 優(yōu)選采用的持續(xù)添加方式為, 按質量分數(shù)0.5%~1.5%的初始添加量向漿料中添加所述熒光消減劑, 持續(xù)添加兩天后將添加量降至初始添加量的25%~50%,持續(xù)添加一周后將添加量降至0.1%,繼續(xù)添加至造紙水系統(tǒng)中殘存的熒光效應影響不顯著為止。
通過本發(fā)明技術方案獲得的熒光消減劑能夠有效作用于造紙漿料、 水系統(tǒng)中存在的二苯乙烯型熒光增白劑, 達到熒光物質及熒光效應的消減。 在生產過程中通過向漿料中添加所述熒光消減劑, 可在轉換和生產過程中快速而持續(xù)地消除漿料、 水系統(tǒng)中殘存的熒光增白劑,無需專門進行系統(tǒng)的清洗,避免因熒光污染的反復清除而對生產造成的影響,從而大大提高生產效率。 此外, 還可以擴大廢紙漿的
下面結合具體實施例對本發(fā)明技術方案進行詳細說明。
按如下質量分數(shù)的組分配制熒光消減劑: 聚羥丙基二甲基氯化銨25%、硫酸鋁18%、氯化鋁2%,余量為水。 具體方法為, 將硫酸鋁和氯化鋁溶于水中,再加入聚羥丙基二甲基氯化銨,攪拌溶解后即獲得產品。
實施例2 的產品配制方法與實施例1 完全相同,不同之處在于各組分的質量分數(shù)如下:聚羥丙基二甲基氯化銨40%,硫酸鋁5%,余量為水。
實施例3 的產品配制方法與實施例1 完全相同,不同之處在于各組分的質量分數(shù)如下:聚羥丙基二甲基氯化銨50%,硫酸鋁10%,余量為水。
將上述3 個實施例獲得的熒光消減劑產品用于造紙漿料、 水系統(tǒng)中二苯乙烯型熒光增白劑的去除及熒光效應消減。
(1)高得率漿中熒光效應的消減
向含有1%(質量分數(shù))熒光增白劑的紙漿中加入1.2%(質量分數(shù))的實施例1 產品,攪拌5 min 后,測得紙漿中的熒光消減率為85%; 采用同樣的方法,對各實施例在具有不同熒光增白劑含量的高得率漿中的熒光消減率進行測定,結果如表1 所示。
表1 本發(fā)明熒光消減劑對高得率漿熒光效應的消減
(2)殘留熒光增白劑的廢紙漿中熒光效應的消減
采用與上述高得率漿中熒光效應消減測定相同的方法,結果如表2 所示。
表2 本發(fā)明熒光消減劑對廢紙漿中殘留熒光效應的消減
(3)造紙水系統(tǒng)中殘存熒光增白劑的消減(該性能測試部分,所有物質的百分比含量均為質量分數(shù))
向成漿中添加1%的實施例1 產品并進行熒光增白劑消減率的測定,結果表明:實施例1 產品對水系統(tǒng)中殘余熒光增白劑的消減率為97.5%;持續(xù)添加方式為,以1%的添加量添加兩天,之后再以0.5%的添加量添加一周,最后將添加量減至0.1%,繼續(xù)添加至造紙水系統(tǒng)中殘存的熒光效應影響不顯著為止。
向成漿中添加0.7%的實施例2 產品并進行熒光增白劑消減率的測定,結果表明:實施例2 產品對水系統(tǒng)中殘余熒光增白劑的消減率為98%;持續(xù)添加方式為,以0 .7%的添加量添加兩天,之后再以0.2%的添加量添加一周,最后將添加量減至0.1%,繼續(xù)添加至造紙水系統(tǒng)中殘存的熒光效應影響不顯著為止。
向成漿中添加1.5%的實施例3 產品并進行熒光增白劑消減率的測定,結果表明:實施例3 產品對水系統(tǒng)中殘余熒光增白劑的消減率為97.8%; 持續(xù)添加方式為, 以1.5%的添加量添加兩天, 之后以0.4%的添加量添加一周, 最后將添加量減至0.1%,繼續(xù)添加至造紙水系統(tǒng)中殘存的熒光效應影響不顯著為止。
上述性能測定表明: 由本發(fā)明技術方案獲得的所述熒光消減劑對造紙漿料、 水系統(tǒng)中二苯乙烯型熒光增白劑的去除及熒光效應的消減具有良好的效果, 體現(xiàn)在上述實施例產品對高得率漿的熒光消減率為82%~88%; 對廢紙漿的熒光消減率為85%~95%; 對造紙水系統(tǒng)中殘存的熒光增白劑也具有良好的消減效果, 持續(xù)添加可徹底消除水系統(tǒng)中殘存的熒光增白劑,達到無熒光產品的生產要求。 另外,本發(fā)明所述熒光消減劑的生產原料僅為聚胺和鋁鹽,且制備方法簡單、使用添加量低,是一種生產及使用成本較低的熒光消減劑。