專利名稱：無機高分子類造紙助劑復聚硫酸鋁的制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于造紙工業(yè)施膠助劑的制備方法，具體是一種無機高分子類助劑復聚硫酸鋁的制備方法。
背景技術：
造紙工業(yè)是一個與國民經濟和社會文明建設息息相關的產業(yè)。在經濟發(fā)達國家紙的消費量增長速度與國內生產總值同步，我國亦然。1990年至1999年間，我國紙和紙板的消費量，年均增長約10.4%。據(jù)預測，“十五”末，我國紙和紙板的年消費量將達5000萬噸，年人均紙制品的消費量將達38kg左右，然而較之于發(fā)達國家，例如美國，我國2005年人均消費量，只不過是美國1999年人均消費量的九分之一。隨著經濟發(fā)展及文明程度的提高，我國人均紙制品的消費量，必然會逐步增長。消費促生產，因而我國紙和紙板的生產，也必然呈現(xiàn)為逐步增長的發(fā)展過程。造紙工業(yè)作為經濟發(fā)展的支柱產業(yè)之一的地位，是不會被 忽視。然而，就我國造紙行業(yè)的現(xiàn)狀看，資源、資金及技術等主要方面，都還不能完全適應市場發(fā)展的需要，因而就整體而言，經濟效益尚不理想，屬薄利行業(yè)。本發(fā)明的目的，就是想為造紙企業(yè)拓寬一些利潤空間。就造紙工業(yè)產品看，除大約占總產量10%左右的個人生活用紙之外，其余的占80-90%的各種紙張及紙制品，在生產過程中，都需要進行不同類型和不同程度的施膠工藝。其中，相當大的部份還要添加造紙?zhí)盍系墓に?。就當前看，施膠劑主要有屬陰離子的松香膠和屬中性的丙酮膠，而填料為碳酸鈣及滑石粉等。無論施膠劑和填料，都不可能同各類造紙纖維自動結合，都需要通過化學助劑的作用，才能使各類造紙纖維同施膠劑及填料結合在一起，也才能達到生產出不同用途的紙張及紙板的目的。造紙化學助劑主要有硫酸鋁、陽離子氧化淀粉，聚丙稀酰胺等。其中又以硫酸鋁和陽離子氧化淀粉為主。這兩種助劑在生產中，我國年耗用量都在百萬噸以上。本發(fā)明所生產的無機高分子類造紙助劑復聚硫酸鋁，就是用來代替硫酸鋁和陽離子氧化淀粉。據(jù)原輕工部、四川省及重慶市造紙檢測站——重慶造紙研究院數(shù)十次檢測，證明造紙中如以松香膠作施膠劑，本發(fā)明產品的效果是硫酸鋁的四倍以上，可節(jié)省單項成本50%以上和一定運力及能耗，如果是用丙酮膠作施膠劑，本發(fā)明產品可代替陽離子氧化淀粉。填料留著率完全能達到使用陽離子氧化淀粉的效果，單項成本可節(jié)省40%以上，還能使國家每年少耗用數(shù)以百萬噸計的糧食原料。因此，保護本發(fā)明的知識產權和開發(fā)利用本發(fā)明產品，是有相當?shù)慕洕鷥r值和社會效益的。本發(fā)明是通過下述技術方案來實現(xiàn)的。

發(fā)明內容
本發(fā)明的無機高分子類造紙助劑復聚硫酸鋁的制備方法是將18水硫酸鋁950kg熱溶后，加入Ikg鈣化合物助劑，然后加入100-120kg固含量為98%的工業(yè)硫酸，加熱蒸發(fā)濃縮，常溫固化，粉碎后得復聚硫酸鋁產品?；蛟谏a硫酸鋁的生產過程中，當硫酸鋁處于液態(tài)時，按前述順序及計量標準(以產品為固體計算)，分項加入助劑及硫酸，加熱蒸發(fā)濃縮，常溫固化，粉碎后得復聚硫酸鋁產品。上述方案中鈣化合物，只能是硫酸鈣或碳酸鈣，強氧化劑，只能是98%工業(yè)硫酸，絕不能用其它強酸，特別不能讓氯化合物進入產品，其理論上的化學反映式大致為AL2 (SO4) 3 18H20+H2S04 — AL2 (SO4) x_n XH20。本發(fā)明無機高分子類造紙助劑復聚硫酸鋁產品外觀為灰白色晶體，塊狀或粉狀，溶于水，為較強酸性物質。英文縮寫CPSA。產品主要質量指標
AL203>14% Fe<0.52
水不溶物<0.15
砷<0.0005
鈣<1%
重金屬(以PB計)<0.002
PH (1%溶液)1-2本發(fā)明的理論依據(jù)I、經本人長期對某些低分子金屬鹽類的研究實驗，證實例如聚合硫酸鐵和聚合氯化鋁等，之所以從低分子化合物轉化成高分子聚合物，其實都是不同的強氧化過程，只要氧化環(huán)境和氧化劑選擇得當，某些低分子金屬鹽類化合物，可在較短時間內，改變分子結構，使分子量急劇增大，實現(xiàn)從低分子化合狀態(tài)，向高分子聚合狀態(tài)轉化，新產品就出現(xiàn)了。本人已將這一化學反應，總結并闡明為無機化學的一條基本原理，在學術界已被公認。經過長期篩選，選定了 98%工業(yè)硫酸這種強氧化劑，實現(xiàn)了快速反應，使處于低分子狀態(tài)的液態(tài)硫酸鋁，在瞬間實現(xiàn)了向高分子結構的轉變和分子量的增大。2、造紙助劑，如硫酸鋁，陽離子氧化淀粉和聚丙稀酰胺等，在造紙過程中是使木、竹、葦、草、蔗渣等植物纖維，由于電化學、架橋，吸附等正負磁場作用下的效應，將屬于陰離子性質的植物纖維同施膠劑和填料等絮凝在一起，而復聚硫酸鋁在水解過程中，所產生的多元羥基分子，比硫酸鋁在水解后正電荷更強，吸附力更大，因而產生數(shù)倍于硫酸鋁的效果。這也是它低成本主要原因。下面通過實施例，進一步描述本發(fā)明，本發(fā)明不限于所述實施例。
具體實施例方式實施例一將950kg 18水硫酸招熱溶后,加入Ikg硫酸I丐,最后加入100kg98%工業(yè)硫酸,力口熱蒸發(fā)濃縮，常溫固化，粉碎得無機高分子類造紙助劑復聚硫酸鋁產品。實施例二將950kg 18水硫酸招熱溶后,加入Ikg碳酸|丐，最后加入110kg98%工業(yè)硫酸,力口熱蒸發(fā)濃縮，常溫固化，粉碎得無機高分子類造紙助劑復聚硫酸鋁產品。
實施例三在生產硫酸鋁過程中，當硫酸鋁處于液態(tài)時，按上述順序及計量標準(以產品為固體計算)，分次加入助劑及100-120kg98工業(yè)硫酸，然后經加熱蒸發(fā)濃縮，常溫固化，粉碎得無機高分子類造紙助劑復聚硫酸鋁產品。本實施例如方法可在不改動現(xiàn)有硫酸鋁生產 的所有設備及工藝，無須進行另外投資建廠的情況下生產本發(fā)明產品。生產硫酸鋁和生產本發(fā)明產品相比較，本發(fā)明產品生產成本不會超過8%，而產品的附加值卻可成倍增長，實現(xiàn)了產品的升級換代。
權利要求
1.一種無機高分子類造紙助劑復聚硫酸鋁的制備方法，其特征在于是將950kgl8水硫酸鋁熱溶后，加入Ikg鈣化合物助劑，最后加入100-120kg 98%工業(yè)硫酸，加熱蒸發(fā)濃縮，常溫固化，粉碎得造紙助劑復聚硫酸鋁產品?；蛟谏a硫酸鋁過程中，當硫酸鋁處于液態(tài)時，按前述順序及計量標準(以產品為固體計算)，分次加入助劑及硫酸，經蒸發(fā)濃縮，常溫固化，粉碎得造紙助劑復聚硫酸鋁產品。
2.根據(jù)權利I所述無機高分子類造紙助劑復聚硫酸鋁的制備方法，其特征在于所述鈣化合物，為硫酸鈣或碳酸鈣，而硫酸必須是98%工業(yè)硫酸，數(shù)量應控制在100-120kg之間。
全文摘要
本發(fā)明是一種無機高分子類造紙助劑復聚硫酸鋁的制備方法，是將950kg的18水硫酸鋁熱溶，加入1kg鈣化合物助劑，最后加入100-120kg硫酸，加熱蒸發(fā)濃縮、常溫固化，粉碎得造紙助劑復聚硫酸鋁產品，或在生產硫酸鋁過程中，當硫酸鋁處于液態(tài)時，按前述順序及計量標準(以產品為固體計算)，分次加入助劑及硫酸，經加熱蒸發(fā)，常溫固化，粉碎得造紙助劑復聚硫酸鋁產品。本發(fā)明工藝簡單，成本低廉，所得產品質量高效。用它對造紙生產過程進行施膠及填料留著的助劑，是硫酸鋁四倍以上的效果，也可以代替陽離子氧化淀粉。單項成本，比硫酸鋁可節(jié)省50％以上，比陽離子氧化淀粉節(jié)省40％以上。
文檔編號D21H21/16GK102767118SQ2011101144
公開日2012年11月7日 申請日期2011年5月5日 優(yōu)先權日2011年5月5日
發(fā)明者黃建鄴 申請人:黃建鄴