亞硫酸紙漿廢液結合劑(sulphite wasteliquor binder)是耐火材料結合劑的一種。是用生產紙漿的廢液，經發酵處理提取酒精後而得到的。又稱亞硫酸鹽酵母液結合劑。此廢液中含有不同類型的木質素磺酸鹽、亞硫酸結構的硫代木質素及其衍生物組成的混合物。亞硫酸紙漿廢液之所以具有結合性能主要是靠木質素磺酸鹽及其衍生物的作用。用於作耐火材料結合劑的木質素磺酸盆主要有鈣鹽、鈉鹽和鈣、鈉混合鹽。
基本介紹
- 中文名：亞硫酸紙槳廢液結合劑
- 外文名：sulphite wasteliquor binder
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 範圍：耐火材料
- 釋義：耐火材料結合劑的一種
簡介,製備,性能,套用,
簡介
亞硫酸紙漿廢液結合劑(sulphite wasteliquor binder)是耐火材料結合劑的一種。是用生產紙漿的廢液，經發酵處理提取酒精後而得到的。又稱亞硫酸鹽酵母液結合劑。此廢液中含有不同類型的木質素磺酸鹽、亞硫酸結構的硫代木質素及其衍生物組成的混合物。亞硫酸紙漿廢液之所以具有結合性能主要是靠木質素磺酸鹽及其衍生物的作用口用於作耐火材料結合劑的木質素磺酸盆主要有鈣鹽、鈉鹽和鈣、鈉混合鹽。
製備
在製備紙漿的工藝過程中，是用硫化鈉、硫酸鹽或亞硫酸鹽作介質，在蒸煮設備中蒸煮含纖維素的造紙原料。蒸煮得到的產物隨所用的介質不同而異。用硫化鈉、硫酸鹽作介質、蒸煮得到的紙漿溶液中，主要是單亞硫酸鹽結構的硫代木質素；而用亞硫酸鹽蒸煮得到的主要是木質素磺酸鹽。但它們都不是單一的化合物，而是同系列化合物的混合物。造紙後殘存的廢液中就含有上述混合物。用此廢液經過生物發酵，並提取酒精後殘存母液再經濃縮即成為可直接使用的結合劑。但也有再用石灰乳來中和亞硫酸酵母液，再經過濾、噴霧乾燥而製得粉狀固態結合劑，又稱為木質素磺酸鈣或木質素磺酸鈉。使用時再加水用蒸汽使其溶解成液態狀。還有的增加磺化脫糖處理等工藝，可製得脫糖木質素嗽酸鈣或木質素磺酸鈉。
性能
液態狀亞硫酸紙漿廢液結合劑是黑褐色粘液，而固態木質素磺酸鹽則呈棕黃色。木質素磺酸鹽的化學結構式是相當複雜的。木質素本身就是複雜的天然高分子化合物，屬於芳香族結構。木質素單體是一類多種官能團和化學鍵的單體，故能發生多種類型的化學反應，可以通過共聚、縮聚和其他化學改性方法製取各種改性木質素磺酸鹽結合劑。本質素磺酸鹽的分子量範圍約在4000~150000，分子量的高低對製成的結合劑的粘度和結合強度有一定影響。分子量太低時，粘度也低、結合強度低；分子量太高時。粘度也高，會導致亞硫酸紙漿廢液對耐火材料的浸潤性下降、結合強度下降。一般認為其聚合物的平均分子量控制在41000-51000之間具有較高的結合強度。
套用
在耐火材料工業中亞硫酸紙漿廢液屬於暫時性結合劑。在常溫下供乾後具有較強的結合強度。但加熱到300℃以上，木質素磺酸鹽會分解和燃燒掉，最後剩下極微量的CaO或Na2O，對製品性能無明顯影響，因此它被普遍用作機壓成型、搗打成型的燒成磚和不燒磚的結合劑。亞硫酸紙漿廢液中含有的木質素磺酸鹽也是陰離子表面活性劑，可作耐火材料的減水劑使用。在耐火泥料中加入它可降低泥料顆粒之間的內摩擦力，提高泥料中細粉的分散性，從而提高泥料的可塑性。
耐火材料工業中使用的亞硫酸紙漿廢液的密度一般控制在1.1-1.2g/mL之間、加入量為1%-3.5%。製造半乾法成型的粘土磚、高鋁磚時，可與結合粘土適當配合來提高其可塑性和烘乾後結合強度；製造矽磚時可與礦化劑石灰乳配合組成複合結合劑以提高其成型性能；製造鎂磚、鎂鋁磚和鎂鉻磚時可單獨使用；製造含碳耐火材料時也可與酚醛樹脂配合使用；製造輕質耐火製品時，可與磷酸鋁、硫酸鋁等其他耐火材料結合劑配合使用。
