本發(fā)明公開了一種用于消減造紙過(guò)程中漿料及水系統(tǒng)中熒光效應(yīng)的熒光消減劑,由以下質(zhì)量分?jǐn)?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(guò)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(yīng)。
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(guò)程中逐漸降低添加量;所述熒光消減劑由以下質(zhì)量分?jǐn)?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(quán)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(quán)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(zhì)量分?jǐn)?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(yīng)影響不顯著為止。
本發(fā)明涉及熒光消減劑領(lǐng)域,特別是涉及一種用于消除造紙過(guò)程中漿料及水系統(tǒng)中熒光效應(yīng)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(jiàn)紫外光,將吸收的光能轉(zhuǎn)換為波長(zhǎng)較長(zhǎng)的、肉眼可見(jiàn)的藍(lán)光或紫色光波的有機(jī)化合物, 廣泛用于日化、塑料、紙張等制品的生產(chǎn)過(guò)程中,可以使制品顯得更白、更亮、更鮮艷,滿足人們對(duì)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(yīng)用廣泛。
隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高,人們的健康和環(huán)保意識(shí)也越來(lái)越強(qiáng),熒光增白劑產(chǎn)品所帶有的一些負(fù)面作用和潛在的危害也越來(lái)越受到人們的關(guān)注。 熒光增白劑會(huì)在一定程度上影響傷口的愈合,而且過(guò)多的接觸還存在潛在的致癌作用。 目前,我國(guó)已經(jīng)嚴(yán)令禁止在與食品相關(guān)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(guò)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(duì)含有同類型熒光增白劑的廢紙漿進(jìn)行回收利用都會(huì)不可避免地帶來(lái)熒光污染,如果能夠通過(guò)向漿料中添加特定的熒光增白劑消除物質(zhì),在轉(zhuǎn)換和生產(chǎn)過(guò)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(zhì),而不用專門進(jìn)行系統(tǒng)的清洗,不僅可以避免影響生產(chǎn)正常,大大提高生產(chǎn)效率,此外,還能夠擴(kuò)大廢紙漿的應(yīng)用范圍,實(shí)現(xiàn)原料充分利用。
應(yīng)用范圍,實(shí)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(guò)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(yīng)。
為此,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
所述熒光消減劑由以下質(zhì)量分?jǐn)?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(yáng)離子聚合物,可通過(guò)與二苯乙烯型熒光增白劑中的熒光基團(tuán)結(jié)合反應(yīng)而達(dá)到去除熒光的效果。 為了達(dá)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(huì)影響熒光消減劑與熒光增白劑的結(jié)合, 通過(guò)所述鋁鹽中的陽(yáng)離子物質(zhì)與陰離子的優(yōu)先結(jié)合, 可有效消除陰離子垃圾對(duì)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(chǎn)品。
通過(guò)向漿料中添加所述熒光消減劑, 可在轉(zhuǎn)換和生產(chǎn)過(guò)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(dāng)用于造紙水系統(tǒng)中殘存熒光增白劑的消除時(shí), 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(guò)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(zhì)量分?jǐn)?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(yīng)影響不顯著為止。
通過(guò)本發(fā)明技術(shù)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(dá)到熒光物質(zhì)及熒光效應(yīng)的消減。 在生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)向漿料中添加所述熒光消減劑, 可在轉(zhuǎn)換和生產(chǎn)過(guò)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(wú)需專門進(jìn)行系統(tǒng)的清洗,避免因熒光污染的反復(fù)清除而對(duì)生產(chǎn)造成的影響,從而大大提高生產(chǎn)效率。 此外, 還可以擴(kuò)大廢紙漿的
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
按如下質(zhì)量分?jǐn)?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(chǎn)品。
實(shí)施例2 的產(chǎn)品配制方法與實(shí)施例1 完全相同,不同之處在于各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下:聚羥丙基二甲基氯化銨40%,硫酸鋁5%,余量為水。
實(shí)施例3 的產(chǎn)品配制方法與實(shí)施例1 完全相同,不同之處在于各組分的質(zhì)量分?jǐn)?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(gè)實(shí)施例獲得的熒光消減劑產(chǎn)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(yīng)消減。
(1)高得率漿中熒光效應(yīng)的消減
向含有1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))熒光增白劑的紙漿中加入1.2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的實(shí)施例1 產(chǎn)品,攪拌5 min 后,測(cè)得紙漿中的熒光消減率為85%; 采用同樣的方法,對(duì)各實(shí)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(jìn)行測(cè)定,結(jié)果如表1 所示。
表1 本發(fā)明熒光消減劑對(duì)高得率漿熒光效應(yīng)的消減
(2)殘留熒光增白劑的廢紙漿中熒光效應(yīng)的消減
采用與上述高得率漿中熒光效應(yīng)消減測(cè)定相同的方法,結(jié)果如表2 所示。
表2 本發(fā)明熒光消減劑對(duì)廢紙漿中殘留熒光效應(yīng)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(cè)試部分,所有物質(zhì)的百分比含量均為質(zhì)量分?jǐn)?shù))
向成漿中添加1%的實(shí)施例1 產(chǎn)品并進(jìn)行熒光增白劑消減率的測(cè)定,結(jié)果表明:實(shí)施例1 產(chǎn)品對(duì)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(yīng)影響不顯著為止。
向成漿中添加0.7%的實(shí)施例2 產(chǎn)品并進(jìn)行熒光增白劑消減率的測(cè)定,結(jié)果表明:實(shí)施例2 產(chǎn)品對(duì)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(yīng)影響不顯著為止。
向成漿中添加1.5%的實(shí)施例3 產(chǎn)品并進(jìn)行熒光增白劑消減率的測(cè)定,結(jié)果表明:實(shí)施例3 產(chǎn)品對(duì)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(yīng)影響不顯著為止。
上述性能測(cè)定表明: 由本發(fā)明技術(shù)方案獲得的所述熒光消減劑對(duì)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(yīng)的消減具有良好的效果, 體現(xiàn)在上述實(shí)施例產(chǎn)品對(duì)高得率漿的熒光消減率為82%~88%; 對(duì)廢紙漿的熒光消減率為85%~95%; 對(duì)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(dá)到無(wú)熒光產(chǎn)品的生產(chǎn)要求。 另外,本發(fā)明所述熒光消減劑的生產(chǎn)原料僅為聚胺和鋁鹽,且制備方法簡(jiǎn)單、使用添加量低,是一種生產(chǎn)及使用成本較低的熒光消減劑。