分散劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及含有木質(zhì)纖維素物質(zhì)的水解物的分散劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了從木質(zhì)纖維素物質(zhì)制備溶解紙漿，需要選擇性地除去木質(zhì)纖維素物質(zhì)中的半 纖維素和木質(zhì)素，以提高纖維素純度。作為表示纖維素純度的指標(biāo)，通常使用α-纖維素含 量，值越大，越認(rèn)為是高品質(zhì)的溶解紙漿。作為溶解紙漿的制備方法，很早以前便知酸性亞 硫酸鹽蒸煮法和水解-硫酸鹽蒸煮法這兩種方法。在酸性亞硫酸鹽蒸煮法中，將木質(zhì)纖維 素物質(zhì)中大量的半纖維素和木質(zhì)素在蒸煮工序中一起除去。與之相對(duì)的是，在水解-硫酸 鹽蒸煮法中，在水解工序中對(duì)大部分的半纖維素進(jìn)行酸水解以除去，在接下來的硫酸鹽蒸 煮工序中除去少量的半纖維素和大部分的木質(zhì)素。在水解工序中，只通過在木質(zhì)纖維素物 質(zhì)中加入水并加熱，半纖維素中的乙酰基脫離而生成醋酸，自動(dòng)地變?yōu)樗嵝誀顟B(tài)，加快酸水 解。因此，水解工序通常不從外部添加酸而進(jìn)行（專利文獻(xiàn)1)。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2012-219416號(hào)公報(bào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明所要解決的課題 已知在水解-硫酸鹽蒸煮法的水解工序中得到的水解物可用作紙漿制備工序的能量。 例如，將該水解物與在蒸煮工序中生成的黑液一起用作紙漿制備工廠內(nèi)的燃料。如專利文 獻(xiàn)1記載的，水解-硫酸鹽蒸煮法是以得到溶解紙漿為目的的方法，因此尚未用于如上所述 的在紙漿制備工序中的用途。
[0005]因此，本發(fā)明的目的在于：提供木質(zhì)纖維素物質(zhì)的水解物（例如在溶解紙漿的制 備中在硫酸鹽蒸煮工序前的水解工序中得到的水解物）的燃料以外的用途。
[0006] 解決課題的手段 本發(fā)明涉及含有木質(zhì)纖維素物質(zhì)的水解物的分散劑。
[0007]ΒΡ，本發(fā)明為以下[1]~[14]。
[0008] [ 1]分散劑，所述分散劑含有木質(zhì)纖維素物質(zhì)的水解物。
[0009] [2] [1]所記載的分散劑，其中，水解物的重均分子量為1000~5000。
[0010] [3] [1]或[2]所記載的分散劑，其中， 水解物含有寡糖和/或多糖與木質(zhì)素， 水解物中寡糖和多糖的含量相對(duì)于水解物的固體成分的重量比為50重量％-80重量％， 并且 水解物中木質(zhì)素的含量相對(duì)于水解物的固體成分的重量比為1重量％~1〇重量％。
[0011] [4] [1]~[3]中任一項(xiàng)所記載的分散劑，其中，所述分散劑進(jìn)一步含有選自下列 (A) ~(C)的至少一種化合物： (A) 含有羧基和/或其鹽的化合物， (B) 具有酸基和聚亞烷基二醇鏈的化合物， (C) 含有磺酸基和/或其鹽的化合物。
[0012] [5] [1]~[4]中任一項(xiàng)所記載的分散劑，其中，所述分散劑為無機(jī)物質(zhì)用的分散 劑。
[0013] [6] [1]~[4]中任一項(xiàng)所記載的分散劑，其中，所述分散劑為有機(jī)物質(zhì)用的分散 劑。
[0014] [7] [1]~[4]中任一項(xiàng)所記載的分散劑，其中，所述分散劑為水泥用的分散劑。
[0015] [8]分散組合物，所述組合物含有[1]~[7]中任一項(xiàng)所記載的分散劑、被分散物 和分散介質(zhì)。
[0016] [9] [8]所記載的分散組合物，其中，被分散物為水硬性材料。
[0017] [10] [9]所記載的分散組合物，其中，水硬性材料包含水泥。
[0018] [11]水硬性組合物，所述組合物含有[1]~[7]中任一項(xiàng)所記載的分散劑和水硬 性材料。
[0019] [12]水泥組合物，所述組合物含有[1]~[7]中任一項(xiàng)所記載的分散劑和水泥。
[0020] [13]分散組合物的制備方法，所述方法使用[1]~[7]中任一項(xiàng)所記載的分散劑 分散被分散物和分散介質(zhì)。
[0021] [14]分散方法，所述方法使用[1]~[7]中任一項(xiàng)所記載的分散劑分散被分散物 和分散介質(zhì)。
[0022] 發(fā)明的效果 根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明的分散劑可對(duì)無機(jī)物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)、水泥等廣泛的物質(zhì)顯示優(yōu)異的 分散性。其中，在作為水泥用的分散劑的情況下，與目前的AE減水劑（木質(zhì)素磺酸鹽類、葡 萄糖酸鈉）相比，分散性優(yōu)異，并且凝結(jié)性也能夠根據(jù)用途等要求適宜地進(jìn)行控制。根據(jù)本 發(fā)明，可提供在硫酸鹽蒸煮前對(duì)木質(zhì)纖維素物質(zhì)進(jìn)行水解處理而得到溶解紙漿的工序中得 到的水解物的燃料以外的利用方法。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 本發(fā)明的分散劑含有木質(zhì)纖維素物質(zhì)的水解物。
[0024] 在本發(fā)明中，木質(zhì)纖維素物質(zhì)只要為含有木質(zhì)素和纖維素的物質(zhì)即可。在物質(zhì)中 木質(zhì)素與纖維素可進(jìn)行化學(xué)結(jié)合或物理結(jié)合。木質(zhì)纖維素物質(zhì)通常還含有半纖維素。
[0025] 在本發(fā)明中，木質(zhì)纖維素物質(zhì)無特殊限定，可示例出木材、非木材等紙漿原料。作 為木材，可示例出刺槐、紅松、黑松、冷杉、針樅、樅樹、日本鐵衫、杉樹、扁柏、落葉松、檜樹、 絲柏、花旗松、鐵杉、云杉、香脂冷杉、輻射松等針葉樹，櫟樹、柯樹、山毛櫸、樺樹、赤楊、白 樺、白楊、桉樹、紅樹、柳安等闊葉樹。非木材多利用韌皮纖維、種子纖維、莖纖維等植物體的 一部分。作為非木材，可示例出竹、甘蔗（甘蔗渣）、香蕉、洋麻、楮樹、紙皮樺、雁皮、亞麻、大 麻和黃麻、棉花、稻草、麥秸等。木質(zhì)纖維素物質(zhì)可為它們中的1種或2種以上的組合。木 質(zhì)纖維素物質(zhì)可為木材肩料（闊葉樹肩料、針葉樹肩料）、非木材肩料。
[0026] 木質(zhì)纖維素物質(zhì)的水解物是對(duì)木質(zhì)纖維素物質(zhì)進(jìn)行水解處理而得到的產(chǎn)物。水解 處理的方法無特殊限定，可示例出：利用通過向木質(zhì)纖維素物質(zhì)吹入高溫的蒸汽而從木質(zhì) 纖維素物質(zhì)中游離的有機(jī)酸的方法，將木質(zhì)纖維素物質(zhì)在酸溶液中處理的方法等。其中，優(yōu) 選利用從木質(zhì)纖維素物質(zhì)中游離的有機(jī)酸的方法。水解物可含有上述有機(jī)酸、酸溶液。作為 有機(jī)酸，可示例出醋酸、氧化羧酸類，作為酸溶液，可示例出硫酸、亞硫酸等無機(jī)酸的溶液， 有機(jī)酸的溶液。
[0027] 水解處理的條件無特殊限定。作為裝置，可示例出高壓釜裝置。處理溫度優(yōu)選為 140°C以上。上限優(yōu)選為200°C以下。溫度優(yōu)選為140°C以上且200°C以下。處理時(shí)間優(yōu)選 為15分鐘以上，更優(yōu)選為20分鐘以上。上限優(yōu)選為120分鐘以下，更優(yōu)選為90分鐘以下。 處理時(shí)間優(yōu)選為15分鐘~120分鐘、優(yōu)選20分鐘~90分鐘。
[0028] 以下列舉水解處理的一個(gè)實(shí)例。使用高壓釜裝置等裝置，使水、2重量％以下的無 機(jī)酸溶液或2%以下的有機(jī)酸水溶液的（優(yōu)選水的）液相或蒸氣相與木材肩料等木質(zhì)纖維 素物質(zhì)接觸，在140~200°C、優(yōu)選150~170°C的處理溫度下進(jìn)行15~120分鐘、優(yōu)選20~90分 鐘的處理。在處理過程中，可添加無機(jī)酸、二氧化硫等催化劑。
[0029]液相或蒸氣相的pH優(yōu)選為2以上，更優(yōu)選為3以上。上限優(yōu)選為5以下，更優(yōu)選 為4以下。pH優(yōu)選為2~5,更優(yōu)選為pH3~4左右。液相或蒸氣相相對(duì)于木質(zhì)纖維素物質(zhì)重 量（絕干量）的液比優(yōu)選為〇. 5L/kg以上，更優(yōu)選為1. 2L/kg以上。上限優(yōu)選為5.OL/kg 以下，更優(yōu)選為3. 5L/kg以下。液比優(yōu)選0. 5~5.OL/kg左右，更優(yōu)選1.2~3. 5L/kg左右。由 此可提尚反應(yīng)效率。
[0030] 水解物可為在上述水解處理中得到的物質(zhì)本身或進(jìn)一步進(jìn)行后處理后的產(chǎn)物。作 為后處理，可示例出中和處理、熱堿條件下的還原糖類的改性處理、糠醛等呋喃類的萃取處 理、濃縮處理等。后處理可為1種處理或2種以上處理的組合。
[0031]對(duì)于中和處理，只要在水解處理后添加中和劑來進(jìn)行即可。作為中和劑，可示例出 氫氧化鈉和/或氫氧化鈉與硫化鈉的混合物、蒸煮液等。氫氧化鈉與硫化鈉的混合物的硫 化度優(yōu)選為5%~50%，更優(yōu)選為15%~30%。相對(duì)于木質(zhì)纖維素物質(zhì)的重量（絕干量），中和液 的液比優(yōu)選0. 6L/kg~5. 5L/kg左右，更優(yōu)選1. 5L/kg~4.OL/kg左右。中和液優(yōu)選含有活性 堿?；钚詨A相對(duì)于木質(zhì)纖維素物質(zhì)重量的含量?jī)?yōu)選為5°/『30%，更優(yōu)選為10°/『20%。
[0032]濃縮處理的條件無特殊限定。作為處理裝置，可示例出蒸發(fā)器。濃縮后的產(chǎn)物中 的固體成分優(yōu)選為20%以上。上限優(yōu)選為50%以下。因此，優(yōu)選為20~50%。列舉濃縮處理 的一個(gè)實(shí)例，使用蒸發(fā)器將水解物濃縮至固體成分為20~50%。通過進(jìn)行濃縮處理，提高固 體成分濃度，因此可得到防止腐敗、降低物流成本、提高處理性等效果。
[0033] 水解物的性狀無特殊限定，例如可為液體或粉末、顆粒、粒料等固體。
[0034] 水解物的重均分子量?jī)?yōu)選為1000以上。上限優(yōu)選為5000以下。因此，優(yōu)選為 1000~5000。由此可提高被分散物的分散性。重均分子量的測(cè)定可通過公知的方法來進(jìn)行， 以下列舉其一個(gè)實(shí)例。可通過凝膠滲透色譜（GPC)將分子量已知的物質(zhì)（例：普魯蘭多糖 (pullulan))作為標(biāo)準(zhǔn)樣品以制備分子量-保留時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)曲線，利用該曲線測(cè)定水解物的 重均分子量。在GPC中，柱可使用OHpakSB806HQ+SB804HQ+SB802. 5HQ(昭和電工株式會(huì) 社制）。流動(dòng)相可使用0. 05M的四硼酸鈉水溶液。
[0035]木質(zhì)纖維素物質(zhì)的水解物可含有糖。作為糖，可示例出單糖、寡糖、多糖。作為單 糖，可示例出阿拉伯糖、木糖、木酮糖、核糖、脫氧核糖、芹菜糖等五碳糖，葡萄糖、甘露