探究利用造紙黑液開發(fā)木質素混凝土減水劑

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時間:2019-03-19

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1、天津大學碩士學位論文利用造紙黑液開發(fā)木質素混凝土減水劑姓名:喬秀文申請學位級別:碩士專業(yè):化學工程指導教師:馬沛生;宋曉玲20090501摘要木質素(簡稱木素,lignin)是自然界中在數量上僅汲于纖維素的第二大天然高分子材料。木質素作為造紙工業(yè)的副產物,是造紙工業(yè)中的主要污染物之一,由于得不到充分利用,同時也造成資源的極大浪費。本文以新疆天宏紙業(yè)股份有限公司的蘆葦制漿造紙黑液為研究對象,對其中的木質素進行分離、純化、磺酸化、并對各過程的影響岡素進行工藝優(yōu)化,將產品應用于混凝土減水劑,并與其它減水劑進行復

2、配研究,得到以下結果:l、分析造紙黑液成分,得固形物含量為24.8%,總堿度為24.oe:A。,木質素含量為1879/L,pH值為ll,密度l1009/L,黏度8.5mPa.s。采取酸析沉淀法提取黑液中的木質素,最佳提取工藝條件為:硫酸濃度75%,提取溫度50℃,終點pH值為2,75℃時保溫絮凝45min,木質素的回收量在1409/L以上。2、采用有機溶劑法純化粗木質素。研究了丙酮.水溶劑體系對粗木質素純化得率及純度的影響,確定了適宜的純化工藝條件。結果表明:丙酮.水(V/V=6:4)混合溶劑體系純化木質

3、素的得率為86.65%,木質素含量為86.02%,糖含量下降了73.82%,灰分含量下降了57.02%。3、對木質素和黑液進行磺化改性研究??疾炝藖喠蛩徕c用量、反應溫度、時間、介質pH值對反應的影響。通過正交試驗,確立最佳工藝條件為:在常壓下,木質素與磺化劑用量之比為1:l,反應時間4h,反應溫度100℃,pH值為9.10,木質素磺化率為39.2%,磺化度1.34。4、木質素磺酸鈉噴霧干燥工藝條件的選擇??疾爝M口溫度、噴頭壓力、迸料量、進風速度四因素做正交實驗,得到噴霧干燥的最佳工藝條件:進口溫度為180

4、℃,進風速度為19m3.h"1,噴頭壓力為0.1MPa,進料量為5mL·min"1。5、產品減水性能測試。主要分析了木質素磺酸鈉的水分、pH值、還原物含量、細度、氯離子含量等指標,并對減水率進行測定。結果表明:其含水量<0.2%,pH7.9,還原糖含量1.750/'0-2.3%,CI一含量5.8~6.5%。當摻量為0.25%,減水率=12%,符合國家產品標準。隨著摻量(0.2‰0.6%)增大,減水率增大,但塌落度也增大。6、木質素磺酸鈉與高效減水劑的復配研究。將木質素磺酸鈉與市售減水劑FDN.I和NF.3

5、進行復配研究,在不同的復配比例下改變摻量,測定減水率。結果表明:隨著高效減水劑比例的增加,減水率逐漸增大,當摻量達到0.40%時,減水率變化緩慢,且受復配比影響較小。關鍵詞:蘆葦紙漿黑液;木質素:木質素磺酸鈉;減水劑,復配ABSTRACTLigninisthesecond-largestnaturalpolymermaterials,comparedwithcellulose.Inpaperindustry,ligninisthemajorcastoffandnotbefullutilizedThisis

6、agreatwasteofresources.Inthispaper,thereedpulppaperblackliquorofXinjiangTianhongPaperCompanyLimitedWaSastheresearchobjectanddealwithitsfullutilization.LignininreedpulpandpaperblackliquorWaSseparated,purifiedandsulfonated.,andallfactorsintheprocesswereopti

7、mized.TheproductWSSappliedinconcretewater-reducerandcompoundwithmarketsuperplasticizeradmixture,giventhefollowingfindings:1.Theanalysisofblackliquorcompositionshowedasolidscontentof24.8%,thetotalalkalinityof24.09/L,lignincontentof1879/L,pHvalueofllandthed

8、ensityoflOOg/L,theviscosityof8.5mPa.S.Ligninwastakenfrombackliquorwithacidanalysisprecipitationmethod.Thebestextractionconditionswere部follows:75%sulfuricacidconcentration,extractiontemperature50。C,theendpHvalue2,75"

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