基本介紹
- 中文名：木質素磺酸鈉
- 外文名：Sodium Ligninsulfonate
- 分子式：C20 H24 Na2 O10 S2
- 分子量：534.51
簡介與基本信息,理化性質,產品信息,安全術語,減水劑作用機理,生產方法,技術標準,用途,
簡介與基本信息
木質素磺酸鈉是一種陰離子表面活性劑，是木漿與二氯化硫水溶液和亞硫酸鹽反應產物，是生產紙漿的副產物，一般為4-羥基-3-甲氧基苯的多聚物。由於木材種類不同，磺化反應的差異，木質素磺酸鹽的分子量由200到10000不等，化學結構尚未確定。一般說低分子木素質磺酸鹽，多為直鏈，在溶液中締合在一起；高分子木質素磺酸鹽多為支鏈，在水介質中顯示出聚合電介的行為。粗製的木質素磺酸鹽大量用於在動物飼料的粒化，精製木質素磺酸鹽用於石油鑽井泥漿的分散劑；礦石浮選劑，礦泥、染料、農藥的分散劑；對重金屬，尤其是鐵、銅、亞錫離子有較好的螯合能力，是有效的螯合劑。
CAS NO.8061-51-6
彩色分子結構圖
CAS NO.8061-51-6
彩色分子結構圖中文別名 分散劑CMN;改性木質素磺酸鈉;木素磺酸鈉;木素磺酸鈉鹽;分散劑M-9;木質磺素鈉;木質磺酸鈉
英文別名
ahr2438b;banirexn;betz402;dispergatorreax;dispergatorufoxane;lignosite458
理化性質
1.有良好的擴散性能，能溶於任何硬度的水中，水溶液化學穩定性好，可生物降解。
2.木質素磺酸鹽又稱亞硫酸鹽木質素，是相對分子質量不同，結構也不盡相同，即具有多分散性的不均勻陰離子聚電解質。固體產品為黃棕色自由流動的粉末，具有吸濕性。易溶於水，並不受PH值變化的影響，但不溶於乙醇、丙酮及其他普通的有機溶劑。水溶液為棕色至黑色，有膠體特性，溶液的黏度隨濃度的增加而升高。木質素磺酸鹽對降低液體間界面表面張力的作用很小，而且不能減小水的表面張力或形成膠束，其分散作用主要依靠基質的吸附?脫吸和電荷的生成。
產品信息
上游原料:純鹼、磷酸三鈉、硫酸、清洗劑、燒鹼、硝酸銨
下游產品:硫雙滅多威可濕性粉劑、油田驅油劑
木質素磺酸鈉
木質素磺酸鈉安全術語
S24/25 Avoid contact with skin and eyes.
避免與皮膚和眼睛接觸。
減水劑作用機理
減水劑多數為表面活性劑。因此，木質素磺酸鈉的作用機理就是表面活性作用。表面活性劑加入水溶液中後，能降低水的表面張力(水—氣相)和界面張力(水—固相)。表面活性劑分子具一般有親水和憎水兩個基團。憎水基團是各種烷基或烷芳基；親水基團一般是能離解出離子的鹽類。根據親水基團所離解出離子的不同，表面活性劑可分為：陰離子表面活性劑;陽離子表面活性劑;兩性表面活性劑;非離子表面活性劑。
混凝土中加入減水劑木質素磺酸鈉後，減水劑的憎水基團定向吸附於水泥顆粒的表面，親水基團指向水溶液，組成了單分子或多分子的吸附膜，使水泥顆粒因表面相同電荷相互排斥而被分散，從顆粒間釋放出多餘的水分，以達到減水的目的。與此同時，由於降低了水的表面張力以及水泥顆粒間的界面張力，在保持同樣流動度的情況下，相應減少用水量，從而也起到減水的作用。減水劑可大幅度地降低混凝土的水化，降低孔隙率，增加混凝土密實性，從而大大提高混凝土的強度和抗滲性。
木質素磺酸鹽是分子量為1000～30000的天然高分子化合物。它由生產紙漿的下腳料經發酵提取酒精以後，再用鹼中和而成，主要有木質素磺酸鈣、木質素磺酸鈉、木質素磺酸鎂等，其中套用最廣的木質素磺酸鈣就是用亞硫酸紙漿廢液製成的。這種減水劑原料來源豐富，製造工藝簡單，價格低廉，在國內套用較普遍，約占減水劑總產量的80%。但其效果不太好，有引氣、緩凝作用，屬於普通減水劑，與早強劑複合使用效果較好。
生產方法
一般有兩種：
1）將木質素磺酸鈣經過離子交換；
用造紙廠的紙漿廢液為原料，一般有三種製備方法。
1.亞硫酸氫鈣製漿法的紙漿廢液中所含有的亞硫酸鹽或硫酸氫鹽直接與木質素分子中的羥基結合生成木質素磺酸鹽。往廢液中加入10%的石灰乳，在（95±2）℃下加熱30 min。將鈣化液靜置沉降，沉澱物濾出，水洗後加硫酸。過濾，除去硫酸鈣。然後往濾液中加入Na2CO3，使木質素磺酸鈣轉成磺酸鈉。反應溫度以90 ℃為宜，反應2 h後，靜置，過濾除去硫酸鈣等雜質。濾液濃縮，冷卻結晶得產品。
2.以鹼液製漿所得造紙廢液為原料。首先往廢液中加入濃硫酸50%左右，攪拌4～6 h。然後用石灰乳，經沉降，過濾，打漿，酸溶，加碳酸鈉轉化，濃縮，乾燥得產品
3.用草類製漿法所得廢液為原料。方法同2。
技術標準
改性木質素磺酸鈉的質量標準如下：
木質素磺酸鈉含量 | 45-50% |
還原物含量 | <8% |
水不溶物含量 | <1.5% |
pH(1%水溶液) | 7-9 |
含水量 | <5% |
細度 | 120目 |
篩余 | ≤4% |
用途
木質素磺酸鈉(木鈉)是竹子製漿過程提取物,經過濃縮改性反應並噴霧乾燥而成。產品為淺黃色(棕色)自由流動性粉末,易溶於水,化學性質穩定,長期密封儲存不分解。木質素系列產品是一種表面活性劑，可以通過改性、加工、復配等方法生產多個產品，主要用於樹脂、橡膠、染料、農藥、陶瓷、水泥、瀝青、飼料、水處理、水煤漿、混凝土、耐火材料、油田鑽井、複合肥料、冶煉、鑄造、粘合劑。通過實驗證明，木質素磺酸鹽防止沙土化土壤十分有效，還可以做沙漠固定沙劑。主要性能有：
1、混凝土減水劑：系粉狀低引氣性緩凝減水劑，屬於陰離子表面活性物質，對水泥有吸附及分散作用，能改善混凝土各種物理性能。減少用水13%以上，改善砼的和易性，並能大幅度降低水泥水化初期水化熱，可復配成早強劑、緩凝劑、防凍劑、泵送劑等，與萘系高效減水劑復配後製成的液體外加劑基本沒有沉澱產生。
2、水煤漿添加劑：在製備水煤漿過程中加入本產品，能提高高磨機產量、維持製漿系統狀況正常、降低製漿電耗，使水煤漿提高濃度，在氣化過程中，氧耗、煤耗下降，冷煤氣效率提高，並能使水煤漿降低粘度且達到一定的穩定性和流動性。
3、耐火材料及陶瓷坯體增強劑：在大規格牆地磚及耐火磚製造過程中，可以使坯體原料微粒牢固粘結起來，可使乾坯強度提高20%—60%以上。
4、染料工業和農藥加工的填充劑和分散劑：在用作還原染料及分散染料的分散劑和填充劑時，可使染料色力增高，著色更均勻，縮短染料研磨的時間；在農藥加工中可作為填充劑、分散劑和懸浮劑，大大提高可濕性粉劑的懸浮率和潤濕性能。
