木质素磺酸盐制备方法及其在染料分散剂的应用进展

木质素磺酸盐具有良好的水溶性、高电负性及高表面活性等特性,被广泛应用于多个工业领域,是实现工业化应用的木质素基化学品之一。本文综述了木质素的磺化方法及木质素磺酸盐的分离纯化方法,进一步介绍其在染料分散剂方面的应用,提出了当前在木质素磺酸盐研究中存在的问题,并对其研究方向和工业应用前景进行展望,以期为木质素磺酸盐产品的高值化利用提供参考借鉴。

亚麻木质素磺酸盐基染料分散剂的制备及其应用研究

以亚麻木质素磺酸盐为原料,采用分离提纯-化学改性联合处理的方法制备木质素磺酸盐基染料分散剂。采用傅里叶变换红外光谱、紫外光谱及粒径分析仪等对染料分散剂结构和稳定性进行分析,并将染料分散剂用于分散蓝79和分散红73染料中,探究不同预处理方法和环氧氯丙烷(ECH)用量对木质素磺酸盐基染料分散剂性能的影响。结果表明,木质素磺酸盐经超滤法预处理后,所制备的染料分散剂的性能显著提高,且具有良好的分散性和热稳定性。木质素磺酸盐经超滤膜截留(截留分子质量为1000)且改性剂ECH用量为3 mmol/g时,所制备的染料分散剂性能最佳,其在分散蓝79和分散红73两种染料中的上染率分别为91%和88%,还原水解率分别为15%和11%。

木质素磺酸盐的改性及其在三次采油中的应用

介绍了以造纸废液中的碱木素为原料,通过缩合、磺化等反应过程,合成出改性木质素磺酸盐,大大改善了木质素磺酸盐的表面及界面性能。室内研究结果表明,改性木质素磺酸盐能与烷基苯磺酸盐类表面活性剂产生较好的协同效应,该复合体系在较宽的活性剂、碱浓度范围内能与大庆原油形成超低界面张力达10-3mN/m数量级,三元复合体系驱油效率比水驱提高15%(OOIP)以上,可节约三元复合体系中表面活性剂成本30%以上,为表面活性剂的国产化提供了理论和实践依据。

改性木质素磺酸盐与石油磺酸盐的复配研究

在木质素磺酸盐分子中引入亲油基团进行改性 ,改性后的木质素磺酸盐具有较高的表面和界面活性 ,与石油磺酸盐复配 ,可产生超低界面张力 .研究表明 ,复配体系中木质素组分含量越高 ,表面活性剂浓度越高 ,达到最低界面张力所需时间越短 ;Na OH的浓度太高 ,界面张力升高 .探讨了改性木质素磺酸盐在复配体系中的作用 ,为木质素在三次采油中的应用提供了理论依据 ,并具有实际应用意义 .

我国木质素磺酸盐减水剂生产应用现状及发展措施

讨论了木质素磺酸盐减水剂的制备基本技术,概括了该减水剂品种的技术特征和应用的环保意义。分析了我国木质素磺酸盐减水剂的生产和应用现状,针对我国木质素磺酸盐减水剂日益受到冷落的原因,就如何加大其应用力度,提出了作者自己的观点。

改性木质素磺酸盐表面活性剂合成及性能研究

以草浆或木浆碱木素为原料,经过与脂肪多胺的曼尼希反应、与油酰氯的酰化反应和磺甲基化反应,合成了一系列含有酰胺结构的改性木质素磺酸盐表面活性剂.对改性木质素磺酸盐界面性能进行了测试,讨论了表面活性剂质量分数及碱质量分数对界面张力的影响.结果表明改性产品具有非常优良的界面活性,单独使用即可在较宽的表面活性剂质量分数和碱质量分数的变化范围内,形成超低油-水界面张力,符合三次采油的基本要求.

木质素磺酸盐Mannich碱钻井液处理剂的合成与性能研究

采用木质素磺酸盐与甲醛、伯/仲胺通过Mannich反应制备了一系列木质素磺酸盐Mannich碱钻井液处理剂,利用红外光谱对其结构进行了表征,通过室内实验考察了木质素磺酸盐Mannich碱对水基钻井液黏度、切力和滤失量等因素的影响。结果显示,该类化合物在水基钻井液中具有增黏和降滤失作用,并且其性能与Mannich碱结构单元中胺甲基上的取代基链长密切相关,呈现出了一定的规律性变化,部分木质素磺酸盐Mannich碱具有一定的抗温性。

木质素磺酸盐对尿素氮转化与蔬菜硝酸盐积累的影响

通过室内培养与小区蔬菜试验 ,研究了添加木质素磺酸盐对土壤中尿素氮转化的影响以及对蔬菜硝酸盐污染的控制机理 .结果表明 ,经过 6 9h土壤培养 ,与对照比较 ,木质素磺酸盐对土壤中尿素水解有较好的抑制作用 ,土壤中残留尿素态氮含量高于脲酶抑制剂氢醌处理 .木质素磺酸盐不仅能降低小区小白菜的硝酸盐含量 ,而且还可提高维生素C含量 ,并能提高蔬菜植株体内硝酸还原酶活性 ,加速N的同化 ,收获后土壤中脲酶活性较低 ,NH+4 N仍较高 ,说明木质素对土壤氮素转化有较好的稳定作用与保肥效果 .因此 ,木质素磺酸盐可作为化肥氮素转化抑制剂在控释肥料中应用 .

木质素磺酸盐减水剂改性研究进展

简述了木质素磺酸盐减水剂的改性方法和性能研究的最新进展。物理改性方法包括木质素磺酸盐的分离提纯和对其分子量进行分级;化学改性方法主要有氧化、磺化、酚化、羟甲基化、曼尼希反应和接枝共聚等;木质素磺酸盐减水剂对水泥凝结时间、强度、水化过程的影响以及在水泥颗粒表面吸附行为是其性能研究的主要方面。最后总结认为,进一步加强改性方法研究、优化改性工艺、在提高性能的基础上降低成本、结合现代分析测试手段进行改性产品应用性能基础研究是木质素磺酸盐这一绿色减水剂得到有效推广应用的研究方向。

漆酶对木质素磺酸盐生物改性的研究

本研究用由白腐菌（Ｃｏｒｉｏｌｕｓｖｅｒｓｉｃｏｌｏｒ）液体培养基制得的粗漆酶改性麦草木质素磺酸盐。处理后木质素磺酸盐分子量分布明显向高分子量方向移动，木质素磺酸盐溶液的色度随之加深的同时，其分散性能得到明显的改善，并且在此处理过程中漆酶具有很好的稳定性。

木质素磺酸盐在烯酰吗啉颗粒表面的吸附特性

考察了常用分散剂木质素磺酸钠(Sodium Lignosulfonate,SLS)在烯酰吗啉(Dimethomorph,DMM)上的吸附性能,并测试了吸附SLS后DMM颗粒表面Zeta电位和接触角的变化,从理论上探讨了分散剂的吸附对农药颗粒表面物化性能的影响,指导农药分散剂的开发.结果显示,浓度为0～10 g/L时,SLS在DMM表面呈现双层吸附;低浓度(0～1.0 g/L)时,吸附等温线符合Langmuir方程.SLS在DMM表面上的吸附属于自发、放热吸附过程,吸附力主要包括疏水作用、范德华力和氢键作用力.SLS在DMM表面吸附后提高了其Zeta电位,且SLS磺化度越高其提高作用越明显.随着SLS溶液浓度增大,DMM在SLS溶液中的接触角先减小后增大,到70°～80°后趋于稳定.

木质素磺酸盐的性质及其与聚羧酸的复配性能

研究了4种不同特点的木质素磺酸盐SBL,GSBL,CLS,GCL1与聚羧酸系减水剂PCE的复配性能.结果表明:木质素磺酸盐的质量分数、相对分子质量及磺化度越高,其分散性能就越强,与PCE的协同增效作用就越显著;复配后均使水泥净浆流动度增大,并降低PCE对掺量的敏感性;复配后能进一步延长水泥的凝结时间,并提高了水泥水化程度.木质素磺酸盐对掺PCE砂浆的增强顺序为:GCL1>CLS>GSBL>SBL,与分散性能一致.木质素磺酸盐与PCE复配后使水泥水化温峰延后,峰值升高,水化热增大,水化更加完全,使水泥石结构更加完整、致密,有利于提高强度.

改性木质素磺酸盐减水剂的性能研究

阐述了国内木质素磺酸盐减水剂（LS）的生产应用现状，认为它虽属环保型产品，但在技术方面存在局限性．通过化学方法对LS改性，得到了一种接有羧基基团的改性木质素磺酸盐减水剂（MLS）．对其性能进行的研究结果表明：与LS相比，MLS的减水率有较大幅度提高，当MLS掺量为0．25％～0．40％（占水泥质量的百分数）时，混凝土减水率可达14．5％～19．6％，接近萘系高效减水剂（NSF）的减水效果；掺加MLS的混凝土28d抗压强度比与掺加NSF者相当；用MLS替代部分NSF可有效改善混凝土坍落度保持性．另外还探讨了正确评价MLS塑化效果的方法，认为采用混凝土减水率指标更能真实反映其应用效果．

木质素磺酸盐磺化度测定方法的改进

通过采用紫外分光光度法对木质素磺酸进行定量,对测定木质素磺酸盐磺化度的“离子交换-电导滴定法”进行改进,并比较了改进前后的测定结果。结果表明,离子交换树脂对木质素磺酸盐的吸附作用使传统方法测得的磺化度偏低,改进方法测得的磺化度数值较传统方法的高11.6%,标准偏差仅为1.01%,准确性高、重现性好。

改性木质素磺酸盐对水中Cr^6＋的吸附

对改性木质素磺酸盐处理含Cr6+废水进行了研究,考察了改性木质素磺酸盐投加量、吸附时间、pH值和温度对吸附效果的影响.实验结果表明,在优化实验条件下,改性木质素磺酸盐投加量为3g、吸附时间为1h及pH值4～7、常温条件下,可以使水中Cr6+含量低于0.5mg/L,改性木质素磺酸盐对Cr6+的吸附符合Freundlich等温方程.改性木质素磺酸盐是一种高效的重金属离子吸附剂.

木质素表面活性剂及木质素磺酸盐的化学改性方法

介绍了利用造纸工业的主要副产品木质素制取表面活性剂以及对木质素磺酸盐的几种有效的化学改性方法与产品应用途径 ,给出了用木质素改性制备水煤浆添加剂的实例。

改性木质素磺酸盐减少驱油过程中石油磺酸盐损失的研究

本文研究了价格低廉的木质素磺酸盐(LS)作为表面活性剂驱油牺牲剂的可能性。研究了 LS 的吸附特性,作为牺牲剂减少石油磺酸盐吸附损失的作用规律和改性木质素磺酸盐对二价金属离子的螯合性能。结果表明:LS 的吸附符合 Langmuir 方程;使用改性 LS 的水溶液对地层进行预处理,可以显著地减少表面活性剂的吸附损失(减少量>60%)。改性木质素磺酸盐作为表面活性剂驱油的牺牲剂具有应用前景。

改性木质素磺酸盐GCL2-D1的缓蚀机理

采用凝胶渗透色谱、化学滴定法、紫外差示光谱法、环境扫描电镜、交流阻抗谱、俄歇能谱等方法研究了改性前后木质素磺酸盐的结构特征和缓蚀性能,揭示了缓蚀作用机理。改性后木质素磺酸盐的分子量从11048提高到29381,磺酸基含量从9.04%提高到11.2%,羧基含量从5.81%提高到15.84%,在溶液中的构型由球状变为直链状,在金属表面吸附膜层S、Ca、C含量均增加,表明改性木质素磺酸盐在金属表面吸附点增多,吸附量增大。电化学测试结果表明改性木质素磺酸盐(简称GCL2-D1)属于混合抑制型缓蚀剂,腐蚀介质中掺加100mg·L-1 GCL2-D1能使腐蚀过程电荷传递电阻从564Ω增加至20680Ω,金属/溶液界面电容从2.84mF降低至0.041mF,说明改性后的木质素磺酸盐能够在金属表面形成致密的膜层,从而抑制金属腐蚀。

木质素磺酸盐电化学氧化的低相对分子质量产物的初步研究

用PbO2电极在碱性条件下进行木质素磺酸盐电氧化降解研究，温度25℃，电流密度50-70mA／cm^2，电压0．8～2．0V。电氧化产物经分离，用高效液相色谱分析。结果表明，木质素磺酸盐电氧化降解为香兰素、紫丁香醛、丁香酸、对羟基苯甲醛、苯乙酮、苯甲酸等6种低相对分子质量化合物。

改性木质素磺酸盐减水剂的合成

以造纸黑液为原料,H2O2为氧化剂,Na2SO3为磺化剂,HCHO为羟甲基化试剂,经氧化、甲基化、磺化,合成了改性木质素磺酸盐减水剂,研究了反应温度、时间及药剂加入量对水泥净浆流动度的影响。结果表明,其最佳合成工艺条件为：氧化剂用量15%,反应温度80~90℃,时间1 h;甲醛用量30%,磺化反应温度95℃左右,时间3.5 h;pH值控制在9.5左右。在此条件下,改性木质素磺酸盐具有较好的减水性能,在掺量0.25%,水灰比0.4%的条件下,水泥净浆流动度可达到178 mm,已接近高效减水剂的减水性能。