阅读说明：本技术 纤维疏解剂及其制备方法和应用 (Fiber fluffing agent and preparation method and application thereof ) 是由 游桥平 于 2019-04-11 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种纤维疏解剂及其制备方法和应用。所述的纤维疏解剂,以重量份计,由包括如下组分的原料制成：(A)1～10％氯乙酸钠水溶液30～50份；(B)带皂型三元复配混合物150～450份；(C)复合不饱和脂肪酸聚氧乙烯(9)醚磷酸酯钾盐30～50份；(D)速效溶解渗透活性物100～450份；(E)复合溶剂20～70份。该纤维疏解剂具有优异的纤维疏解能力,能够用于处理制浆造纸行业难以碎解的废纸原料或天然植物纤维原料,同时缩短碎浆时间,提高纸浆收率和纤维质量,提高碎浆工艺效能和环保效益。(The invention relates to a fiber fluffing agent and a preparation method and application thereof. The fiber fluffing agent is prepared from the following raw materials in parts by weight: (A) 30-50 parts of 1-10% sodium chloroacetate aqueous solution; (B) 150-450 parts of a soap-containing ternary compound mixture; (C) 30-50 parts of composite unsaturated fatty acid polyoxyethylene (9) ether phosphate potassium salt; (D) 100-450 parts of quick-acting dissolved osmotic active substances; (E) 20-70 parts of a composite solvent. The fiber defibering agent has excellent fiber defibering capacity, can be used for treating waste paper raw materials or natural plant fiber raw materials which are difficult to be disintegrated in the pulping and papermaking industry, shortens the pulping time, improves the pulp yield and the fiber quality, and improves the pulping process efficiency and the environmental protection benefit.)

纤维疏解剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及制浆造纸与有机合成技术领域，特别是涉及一种纤维疏解剂及其制备方法和应用。

背景技术

制浆造纸行业中，对于难以碎解的废纸原料或天然植物纤维原料，目前普遍采用的处理方法是通过打浆机械力的作用，同时添加过量的NaOH、27.5％H₂O₂(或22.5％的NaClO)，再辅以打浆酶、萘系磺酸钠和木质素磺酸钠等制浆助剂，经高温苛化、氧化、分散等方法进行处理。

但是上述方法处理效果欠佳，且在处理废纸的过程中，由于采用了过量的NaOH、27.5％H₂O₂(或22.5％的NaClO)和其它助剂，通常导致的结果是：植物纤维大量被苛化、剥皮和腐蚀；纸浆收率低；对于化纤或混纺纤维的废纸根本毫无实际处理效果。研究可知，上述方法会导致纸浆收率下降15.0～20.0％；纸浆纤维的综合强度降低25.0～40.0％；纤维被造成大量的苛化，造成造纸企业的投料成本大幅提高，更不利于改善环保质量，很不经济等缺陷。此外，纯粹添加过量的NaOH、H₂O₂(或NaClO)和打浆酶等材料碎浆，对抄纸过程和产品质量还会产生诸多方面的负面影响，不易掌控；同时，在污水处理过程中，水质COD指标往往超高65.0～85.0％，对环境保护造成恶劣的影响。

发明内容

基于此，有必要提供一种纤维疏解剂。该纤维疏解剂具有优异的纤维疏解能力，能够用于处理制浆造纸行业难以碎解的废纸原料或植物化纤混合纤维原料，同时缩短碎浆时间，提高纸浆收率和纤维质量，提高碎浆工艺效能和环保效益。

一种纤维疏解剂，以重量份计，由包括如下组分的原料制成：

所述速效溶解渗透活性物为质量比为1：1～2的复合不饱和脂肪酸乙酯皂液与复合不饱和脂肪酸聚氧乙烯(9)醚磷酸酯钾盐；

所述带皂型三元复配混合物为质量比为1～2：1：0.1～0.8的壬基酚聚氧乙烯(4)醚十二烷基苯磺酸钠、复合不饱和脂肪酸乙酯皂液与壬基酚聚氧乙烯(4/10)醚磷酸酯钾盐；其中，

所述复合不饱和脂肪酸乙酯皂液和复合不饱和脂肪酸聚氧乙烯(9)醚磷酸酯钾盐中的复合不饱和脂肪酸为C₁₂不饱和脂肪酸和C₁₈不饱和脂肪酸的混合物。

在其中一个实施例中，所述的纤维疏解剂以重量份计，由包括如下组分的原料制成：

在其中一个实施例中，所述的纤维疏解剂以重量份计，由包括如下组分的原料制成：

在其中一个实施例中，所述的纤维疏解剂以重量份计，由包括如下组分的原料制成：

在其中一个实施例中，所述的纤维疏解剂还包括重量份为20～30份的壬基酚聚氧乙烯(4)醚烷基苯磺酸钠。

在其中一个实施例中，所述复合溶剂由所述复合不饱和脂肪酸乙酯皂液和邻苯二甲酸二甲酯混合而成。优选所述复合不饱和脂肪酸乙酯皂液和邻苯二甲酸二甲酯的重量比为9:1～2。

在其中一个实施例中，所述的纤维疏解剂还包括重量份为20～30份的磷酸酯盐。

在其中一个实施例中，所述复合不饱和脂肪酸为摩尔比为1：1～1.3的C₁₂不饱和脂肪酸和C₁₈不饱和脂肪酸的混合物。

在其中一个实施例中，所述C₁₂不饱和脂肪酸为椰子油脂肪酸、棕榈仁油脂肪酸中的至少一种；及/或，

所述C₁₈不饱和脂肪酸菜籽油脂肪酸、棉籽油脂肪酸中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述复合不饱和脂肪酸乙酯皂液由复合不饱和脂肪酸和乙醇经酯化、皂化制备而成。

在其中一个实施例中，所述复合不饱和脂肪酸聚氧乙烯(9)醚磷酸酯钾盐由复合不饱和脂肪酸，以及环氧乙烷、聚乙二醇中的至少一种经聚合、磷酸酯化、成盐制备而成。

在其中一个实施例中，所述复合不饱和脂肪酸乙酯皂液的制备方法包括如下步骤：

混合所述复合不饱和脂肪酸和乙醇，在复合催化剂的催化下进行酯化反应；所述复合不饱和脂肪酸和乙醇的摩尔比为1:1.5～2；

于所述酯化反应所得产物中加入氢氧化钾，进行皂化，得所述复合不饱和脂肪酸乙酯皂液；所述氢氧化钾的用量为所述酯化反应所得产物重量的3.7～6.5％。

在其中一个实施例中，所述复合不饱和脂肪酸聚氧乙烯(9)醚磷酸酯钾盐的制备方法包括如下步骤：

混合所述复合不饱和脂肪酸，以及环氧乙烷、聚乙二醇中的至少一种，并在碱性条件下进行聚合反应；

于所述聚合反应所得产物中加入磷酸或五氧化二磷进行磷酸酯化反应；

于所述酯化反应所得产物中再加入氢氧化钾成钾盐，得所述不饱和脂肪酸聚氧乙烯(9)醚磷酸酯钾盐。

在其中一个实施例中，所述催化剂为硫酸和直链烷基苯磺酸的复合物。

在其中一个实施例中，所述壬基酚聚氧乙烯(4)醚十二烷基苯磺酸钠由壬基酚聚氧乙烯(4)醚和十二烷基苯磺酸经酯化、氢氧化钠中和、成盐制备而成。

在其中一个实施例中，所述壬基酚聚氧乙烯(4)醚、十二烷基苯磺酸和氢氧化钠三者的摩尔比分别为1：1.1～1.5：2～3。

在其中一个实施例中，所述壬基酚聚氧乙烯(4/10)醚磷酸酯钾盐由壬基酚聚氧乙烯(4)醚和壬基酚聚氧乙烯(10)醚经磷酸酯化、成盐制备而成，所述壬基酚聚氧乙烯(4)醚与壬基酚聚氧乙烯(10)醚的摩尔比为0.8～1.2:0.8～1.2。

本发明还提供所述的纤维疏解剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)取所述1～10％氯乙酸钠水溶液于混合装置中，加入所述复合溶剂；

(2)再于所述混合装置中加入或不加入所述磷酸酯钾盐；

(3)再于所述混合装置中加入所述复合不饱和脂肪酸聚氧乙烯(9)醚磷酸酯钾盐；

(4)再于所述混合装置中加入所述的速效溶解渗透活性物；

(5)再于所述混合装置中加入所述带皂型三元复配混合物；

(6)再于所述混合装置中加入或不加入所述壬基酚聚氧乙烯(4)醚烷基苯磺酸钠。

本发明还提供所述的纤维疏解剂在造纸或废纸处理中的应用。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明的纤维疏解剂以氯乙酸钠、带皂型三元复配混合物、复合不饱和脂肪酸聚氧乙烯(9)醚磷酸酯钾盐和速效溶解渗透活性物相配伍，互相协同，使配制的纤维疏解剂具有可用于处理各种难以疏解的废纸所需的渗透性、抗污性、抗静电、乳化分解性和皂化性，具有优异的纤维疏解能力，能够用于处理制浆造纸行业中难以碎解的废纸原料或化纤植物混合纤维原料，同时缩短碎浆时间，节能降耗，提高纸浆收率和纤维质量，提高碎浆工艺效能和环保效益。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明的纤维疏解剂及其制备方法和应用作进一步详细的说明。

如无特别说明，本发明中的百分比(％)均指重量百分比。

本发明的纤维疏解剂以重量份计，由包括如下组分的原料制成

所述速效溶解渗透活性物为质量比为1：1～2的复合不饱和脂肪酸乙酯皂液与复合不饱和脂肪酸聚氧乙烯(9)醚磷酸酯钾盐；

所述带皂型三元复配混合物为质量比为1～2：1：0.1～0.8的壬基酚聚氧乙烯(4)醚十二烷基苯磺酸钠、复合不饱和脂肪酸乙酯皂液与壬基酚聚氧乙烯(4/10)醚磷酸酯钾盐；其中，

所述复合不饱和脂肪酸乙酯皂液和复合不饱和脂肪酸聚氧乙烯(9)醚磷酸酯钾盐中的复合不饱和脂肪酸为C₁₂不饱和脂肪酸和C₁₈不饱和脂肪酸的混合物。

在制浆造纸行业中所使用的废纸种类千差万别，废纸所含有的各种不同类型抄纸助剂(造纸化学品，含功能性的化工原料)的性能不同，不同类型的废纸原料所含有的功能性抄纸助剂化学成分也不相同。发明人对现有的废纸进行大量详尽的研究，归纳如下：

(1)各种包装纸废纸

在本类型的各种废纸中，固化吸附在纤维上的化学成份多为功能性高分子聚合物，且都是以阳离子的形式固化在废纸中。具体种类有：聚酰胺多胺-表氯醇树脂(含三聚氰胺甲醛，脲醛，聚乙烯亚胺等)湿强剂、聚乙烯胺类干强剂、硬脂酸类接枝聚酰胺多胺助留剂、聚苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物表面施胶剂、AKD浆内施胶剂等。此外，还有涂布用的羧基丁苯胶乳及涂料。

(2)各种文化用纸废纸

与(1)类似，本类型的各种废纸中化学成份种类一般为：各种助留助滤剂、各种干增强剂、各种表面施胶剂、AKD浆内施胶剂等，有时也使用分散型松香施胶剂。

(3)各种生活用纸废纸

本类型的废纸中，所添加的化学成份主要有：各种湿强剂、各种增强剂、非离子聚丙烯酰胺分散剂和各种柔软剂等。

(4)各种特殊用纸废纸

本类型的废纸中，与上述包装纸废纸中所含有的功能性高分子聚合物抄纸助剂基本相同，只是此中的化学成份的含量比包装纸废纸要高出5.0～7.0倍而已。

(5)各种后加工后使用过的废纸

本类型的废纸表面多含有不同类型的上光油、聚乙烯蜡、羧基丁苯胶乳、苯丙乳液、油性油墨和水性油墨及基料等。

上述五大类型废纸中所含有的各种功能性抄纸助剂的溶解性能，包括油溶性和水溶性助剂的各自占有比例如表1所示：

表1废纸中所含有的各种化学物质成份吸附于纤维并固化后所呈现的基本特征

根据上述五大类型的废纸中所含有的聚合物化学成份的理化性质、功能特征和用途等，此处可以大致归纳有如下基本特征：

(1)凡属含有阳离子功能性聚合物成份过多的废纸纸种，纤维间的结合力数值必然很大，纤维强度必然较高，不易在碱性氧化物的水溶液作为介质的情况下而降低纤维间的结合力(静电引力)和纤维强度，所以此类废纸难以碎解。

(2)凡是废纸中含有的聚合物抄纸助剂成份较少，但是其中成膜抗水性质较强的成份含量较多，此类废纸在碱性氧化物水溶液的介质中和机械力的作用下，初期不易碎解，待到一定的时间后，废纸受机械力的作用下而浸润疏解；但碎解时间较长，一般需要2.50小时以上。

(3)凡是废纸中所含有功能性阳离子聚合物助剂成份过多，成膜抗水性助剂含量亦较高，此类废纸原料纤维间既具有很强的结合力和很高的强度性能，又具有优良的抗水性能；即使是在机械力的作用下，以及强碱及氧化物或有生物打浆酶的混合水溶液条件下处理此类废纸，也根本无济于事，毫无实质效果可言。

上述三个“凡是”是发明人通过大量的科学实验和生产实践进行深入系统性地研究总结而得出的三个基本规律。

基于上述研究，为了获得疏解性能优异的纤维疏解剂，本发明采取的措施是调节疏解剂的HLB(亲水亲油值)值为6.5～9.5；采用o/w型非离子乳化剂，以期实现此目的。另外结合采用静电斥力较强的非离子表面活性剂，尽可能以最大限度在碎浆过程中增加纤维间的活性和静电斥力效应，力求达到最佳的碎浆效能。

具体地，亲水亲油(HLB)型乳化剂须具备以下特性：

(1)优良的渗透性，在1.0分钟的时间内，渗透比表面积须达到1.0:100.0以上；

(2)优良的抗静电性能，以PCD值计；每碎解1.0吨废纸原料后，将纸浆用水稀释至4.0～4.5％的浓度，PCD值应保持在±80～100mV/Kg的数值范围内；

(3)优良的乳化性能，既要采用w/o的乳化剂；又须采用o/w的乳化剂，HLB须控制在6.5～9.5之间。

此外，根据制浆造纸企业的具体综合实际情况，对制浆纤维白度基数(ISO)为45.0％左右，L>70.0，a＝0.07，b>6.00的废纸原料来说，还须要求本发明的纤维疏解剂具有优良的抗污性、抗再沉积性、洗涤效果、耐硬水性和分散性，确保其在处理废纸原料的过程中具有广泛实用性。

另外经过小试调整，本发明的纤维疏解剂需具备以下特性：

(1)皂化值须控制在150～210mgKOH/g之间；

(2)渗透率必须确保大于70.0％；

(3)HLB值须控制在7.50～9.50的范围；

(4)抗静电性能PCD值确保达到±180～220mV/Kg；

(5)pH值必须控制在8.5～9.5的范围。

尤其是要使本发明的纤维疏解剂既具备相对较高的皂化值的同时，又须具备超强的渗透率和抗静电性能，HLB中的亲水亲油值数据也应有所调整，这是本发明所要解决技术难题的关键所在。

基于此，本发明对现有的原材料进行了大量系统的研究，并结合上述研究内容对部分原料进行自制或改良。如下为实施例中采用原料的制备方法：

(1)5％氯乙酸钠水溶液的制备

称取1.0摩尔氯乙酸和1.0摩尔氢氧化钠(换成纯度为100％计)，在二倍于反应物的水中反应。投料方法是：先用2倍于反应物的水置于优质的塑料容器中，先加入定量为1.0摩尔NaOH在缓慢地搅拌下使其溶解均匀，然后缓慢加入定量为1.0摩尔的氯乙酸与氢氧化钠的水溶液反应。操作要领是：在缓慢搅拌的情况下而缓慢地加入氯乙酸使其生成氯乙酸钠的溶液。此反应为放热反应。当加完全部的氯乙酸时，反应体系的温度自然升温至90～100℃。待反应至终点时，体系温度便开始下降；直至降至常温为止，然后用清水将其稀释至5.0％的浓度，备用。

如果5.0％的氯乙酸钠水溶液pH<7.0时，须采用NaOH的水溶液将其调节至8.50～9.50，放置贮存观察。

(2)壬基酚聚氧乙烯(4/10)醚磷酸酯钾盐(NP(4/10)PK)的制备

称取壬基酚聚氧乙烯(4)醚(NP-4)1.0摩尔(约400克)、壬基酚聚氧乙烯(10)醚(NP-10)1.0摩尔(约640克)、水100克、70％的磷酸2.0摩尔(约275克)。首先将NP-4、NP-10按定量一次性地投入2000mL的不锈钢容器中，而后将定量为100克的水和70％含量的磷酸275克混合后加入到NP-4、NP-10二者的混合物中并搅拌均匀；常温反应2.0小时后，用纯度为95％的氢氧化钾5.0摩尔(约295.1克)进行逐次缓慢中和；此时体系反应呈***状的放热反应。加完氢氧化钾时，体系的反应温度在130～160℃之间。此后加盖密封进行自然冷却至常温；贮存备用。反应原理的化学结构表达式可写成如下形式：

生成的产物即为壬基酚聚氧乙烯(4/10)醚磷酸酯钾盐(NP(4/10)PK)。产物外观是：淡黄色透明稠状体，纯度>98.0％，pH>7.50，HLB>8.0，抗污率>96.0％，在碎浆过程中抗静电性能为±200～260mV/Kg(以静电斥力计)，乳化分散性为100.0％，吸附在纸浆纤维素分子表面活性官能团上的各种阳离子高分子聚合物(胶黏物的总称)功能基团的键力能降低50～70％；在饱和状态时分解胶黏物的能力达80～90％(在80～90℃的条件下)。

该产物为自制品材料，目前素来无此类商品出售或文献资料报道。市场上相接近的种类目前有PK抗静电剂(名称是壬基酚聚氧乙烯(10)磷酸酯钾盐)、抗静电剂P等不同类型的产品。这些抗静电材料经实验证实无法满足本发明使用的需要。

该产物的分子结构通式可表示为：

此处之所以采用壬基酚聚氧乙烯(4)醚NP-4作为壬基酚聚氧乙烯(10)醚磷酸酯钾盐的改性材料，是因为壬基酚聚氧乙烯(4)醚具有很好的亲油性，能适度地降低壬基酚聚氧乙烯(10)醚的亲水性；降低幅度高达30～45％以上，同时达到颇为适宜的乳化分散效果，HLB值可调节至8.0～9.50。

(3)壬基酚聚氧乙烯(4)醚12-烷基苯磺酸钠的制备

准确称取壬基酚聚氧乙烯(4)醚13.0Kg(约32.0摩尔)，12-烷基苯磺酸15.5Kg(约43摩尔)，在0.002％的硫酸催化下，常温静止反应2.0小时后加入含量为99.0％的氢氧化钠9.5Kg(约237.5摩尔)在180Kg水中溶解均匀(配成浓度为5.2％)，然后将此5.2％的氢氧化钠水溶液逐次加入上述二者的反应体系中进行中和稀释；所得产物即含量为22.5％的壬基酚聚氧乙烯(4)醚12-烷基苯磺酸钠。本反应体系中12-烷基苯磺酸和氢氧化钠均须过量。

反应原理的化学结构表达式可写成如下形式：

此反应式中的反应分子数为：壬基酚聚氧乙烯(4)醚为1.0mol，12-烷基苯磺酸为1.3mol，氢氧化钠为2.5mol。

本自制品材料的质量指标为：外观，黄褐色半透明稠状液体；pH为11.0；纯度为22.5～25.0％；HLB为9.50；渗透率>90.0％。本自制品材料属非离子表面活性剂；它的主要作用是有效调节所述纤维疏解剂的混合体系中的HLB值、渗透性和混溶性(即界面活性)，以满足需要。

(3)带皂型三元混合物的复配

本复配材料是属于所述纤维疏解剂的中间调节材料，不作定性说明。该材料复配原则是：壬基酚聚氧乙烯(4)醚12-烷基苯磺酸钠：C(12/18)二元不饱和脂肪酸乙酯皂混合物：40％改良型壬基酚聚氧乙烯(4/10)醚磷酸酯钾盐＝1.2:1.0:0.67。以此种配比方法的优点是，使所述纤维疏解剂的制备过程更为方便，实际使用效果更佳，质量更为稳定。

此三种材料在本发明实施过程中不可逐次分开投料，而且需要将三者一起混合后放置7～15天左右的时间方可投入使用，而不是混合后就可以立即投入使用，否则，在合成本发明产品的过程中必然导致使用效果不佳，稍一不慎就会造成体系分层或混合不均的现象；究其原因，至今尚未能给出合理的解释，也未查出真正的原理所在；然而，实际使用情况确实如此。

(4)复合不饱和脂肪酸乙酯皂液(即C₁₂/C₁₈复合不饱和脂肪酸乙酯皂混合液)的制备

称取椰子油酸105.0Kg(500摩尔)，棉籽油酸为142.5Kg(500摩尔)；二者合为1000摩尔，总质量数为247.5Kg，一起投入反应釜中，搅拌下升温至50℃时停止搅拌，静止1.0小时，待物料温度降至30.0℃，将98.0％的浓硫酸100.0g和烷基苯磺酸3.50Kg作为复合催化剂一次性地加入混合油酸中，而后加入1800摩尔含量为95.0％工业乙醇87.0Kg，在45～50℃和催化剂的条件下与混合油酸反应2.0小时后，用394.3摩尔的KOH，质量数为22.1Kg与水62.0Kg溶解并冷却至常温后缓慢加入到反应物混合体系中；继续反应4.0小时后，开始自然降温至常温，整个反应过程即告完成，所得产物即为C₁₂/C₁₈复合不饱和脂肪酸乙酯皂混合液。(详细可参见申请号为201910117993.3的专利内容。)

凡是不饱和脂肪酸的分子链含有2个C＝C键结构多为12个碳原子和1个-COOH端基官能团，此类脂肪酸如椰子油脂肪酸和棕榈仁油脂肪酸等；此类不饱和脂肪酸的酸值和皂化值都是265～275mgKOH/g和257～265mgKOH/g，所以说，此类不饱和脂肪酸的酸值和皂化值的数值相对较高。而对于分子链碳原子数为18个，3个C＝C结构单元和一个-COOH的不饱和脂肪酸，此类脂肪酸分子链上的碳原子数目相对多一些，它们的酸值为205～215mgKOH/g，皂化值为200～210mgKOH/g；这类不饱和脂肪酸的种类有棉籽油酸和菜籽油酸等。本发明实施过程中使用了12碳和18碳两种不饱和脂肪酸以摩尔比为1.0：1.0的比例分别与乙醇进行酯化反应，再用相应摩尔比的氢氧化钾水溶液中和至pH为7.5～8.5，所得产物即为C₁₂/C₁₈复合不饱和脂肪酸乙酯皂混合液。

(5)复合不饱和脂肪酸聚氧乙烯(9)醚磷酸酯钾盐(即C₁₂/C₁₈复合不饱和脂肪酸聚氧乙烯(9)醚磷酸酯钾盐)的制备

第一步：合成C₁₂/C₁₈复合不饱和脂肪酸聚氧乙烯(9)醚的具体操作

分别称取椰子油酸105.0Kg(500摩尔)，棉籽油酸142.5Kg(500摩尔)，KOH质量数为9.0Kg，置于带压力的反应釜中，在10.0℃的条件下，通人环氧乙烷，以一缩二乙二醇作为反应过程的稳定剂和聚合度调节剂，投料量为4.50Kg，控制通人环氧乙烷的加成数为9.5摩尔，控制压力为3.0～5.0atm，在氮气保护下通人，记录通人流量和时间。通完全部的环氧乙烷后，缓慢升温至60℃，并控制升温速度为5.0℃/0.5小时；至60.0℃时，保温2.0小时；当温度降至常温时出料。此时的生成物即为C₁₂/C₁₈复合不饱和脂肪酸聚氧乙烯(9)醚。此产物的总产量为660.0Kg，PH值为7.0～7.5，贮存静止36.0小时后方可投入使用。

第二步：合成C₁₂/C₁₈复合不饱和脂肪酸聚氧乙烯(9)醚磷酸酯的具体操作

称取上述已反应成功的物料660.0Kg，加入含量为85.0％的磷酸69.0Kg(52.8摩尔)，水20.0Kg，置于2000L的不锈钢容器中，静止反应2.50小时，即得C₁₂/C₁₈复合不饱和脂肪酸聚氧乙烯(9)醚磷酸酯的非均相物料，体系的pH值为2.0～3.0。

第三步：合成C₁₂/C₁₈复合不饱和脂肪酸聚氧乙烯(9)醚磷酸酯钾盐的具体操作

称取含量为95.0％的KOH质量数为35.4Kg(600摩尔)在缓慢搅拌下逐次加入上述物料中，此时体系剧烈地放热，似***之状；加完全部的KOH后，将容器覆盖严密，让物料自然降温至常温，此时的生成物即为合成C₁₂/C₁₈复合不饱和脂肪酸聚氧乙烯(9)醚磷酸酯钾盐成品；若发现容器底部有白色沉淀物即为磷酸酯钾盐，第三步从反应到降温整个过程需要12.0小时。(详细可参见申请号为201910117993.3的专利内容。)

该自制品作为复合抗静电剂，这种复合抗静电剂对用于处理任何一种天然原生纤维原料和任何一种废纸原料都能体现出优良的综合性能；由于废纸品种的多样化，碎浆处理难易程度均不相同；尤其是对于废钞票纸，啤酒标签纸，茶叶滤纸和其它混合纤维的废纸等很难处理的废纸纸种，本材料使用效果表现得尤为突出。一般来说，废纸原料中含有大量的各种类型的功能性助剂的化学成份。这些化学成份中所含有的功能基团和官能团，如聚乙烯基，聚丙烯基，聚丁二烯基，聚酰胺基，聚丙烯晴等；官能团的种类有：-OCOCH_2,,-CONH₂,-NH₂，-NCO等；这些高聚物功能性基团各自所结合官能团与植物纤维化合后产生极强的静电引力而牢固地吸附在纤维表面上，经过一段时间老化后，具有很强的抗水性能，这是因为它们已具备了亲油而疏水的特征；即使在机械力和水力高速作用下也不易疏解。本材料中的C12/18不饱和脂肪酸部分具有很强的亲油、亲溶剂、皂化和洗涤性能；聚氧乙烯(9)醚部分除亲油亲水外，同时具有很强的渗透性和分散性；而磷酸酯钾盐部分反应活性虽高，但是属于非极性的组合基团；此三者合而为一，不难看出，本材料带有双电层的非离子活性基团，此材料无论制备原生浆还是处理各种废纸浆都具有很强的静电斥力效应；它的抗静电性能PCD值为±190～320mV/Kg。从表观上观察，该材料在生产实践中的疏解机理为：亲油亲水→润胀→松弛→成浆。这是该材料的基本特征和独到之处。

(6)速效溶解渗透活性物

由C₁₂/C₁₈复合不饱和脂肪酸乙酯皂混合物和C₁₂/C₁₈复合不饱和脂肪酸聚氧乙烯(9)醚磷酸酯钾盐以1.0:1.65的比例制备而成。本材料在所述纤维疏解剂的投料配方中所占比例较大，如果在所述纤维疏解剂的实施过程中一旦未使用该功能性材料品种，功效就会明显降低30.0％以上，质量的贮存期限和稳定性无法得到保证；这在大量工业生产实践中多次得到了强有力的证明；更是一种无法回避使用的功能性原材料品种。(详细可参见申请号为201910117993.3的专利内容。)

(7)复合溶剂

所述复合溶剂由C12/18不饱和脂肪酸乙酯皂混合物和邻苯二甲酸二甲酯混合而成，重量比为9.0:1.2。在加入氯乙酸钠水溶液的同时混以该复合溶剂，其最突出优点是：可提高所述纤维疏解剂体系的混溶性达100％，渗透率提高幅度达90％以上，皂化值仍可维持190mgKOH/g的数值范围，降低混合体系中各原材料组分间的界面效应，HLB、溶解和分解能力均能相应地得到改善与提高；同时，对所述纤维疏解剂体系的均一性有改善和调节作用。

所述纤维疏解剂的生产工艺流程：

所述纤维疏解剂的生产工艺流程主要包括备料、搅拌混合两个阶段。备料过程中包含有上述自制品材料的制备与复配，同时还包括其它各种组成本发明所需材料数量的确定。搅拌混合过程是将确定配方中所设定各材料的品种、数量在缓慢不停地搅拌下依次按顺序投料，直到混合均匀为止，工艺过程控制法则如下：

将构成所需材料(组合物)品种按性质(如兼溶性，渗透性和抗静电性等)，相近的材料品种依次进行投料；在常温的环境下操作；投料操作方式为间歇式。投料完成后，调节体系的pH为9.50～10.50。主控技术参数为：渗透率在1.0分钟内达90.0％，HLB为8.90～9.50，抗静电性能PCD值为±190～230mV/Kg。

以下为具体实施例：

本发明实施例的纤维疏解剂针对制浆造纸行业中所用废纸类型初步划分为三大类，即易于碎解的脱墨浆废纸，相对较难碎解的化学浆、化学机械浆和机械浆废纸，以及很难碎解的特殊类型的废纸；此类废纸中通常含有大量的化学纤维和特殊功能性高分子胶黏物此类品种。在一般的情况下，任何一家造纸企业对于抄造同一成品纸纸种，所选用的废纸原料相对来说是较为混杂的，生产过程中不可能做到逐一挑选。因此，此处将所述纤维疏解剂按上述三大类型废纸特性确定三种合成配方实施方案。如表2所示：

表2三种型号纤维疏解剂投料配方合成实例

制备时，具体投料顺序是：1→6→3→4→2→5→7，搅拌混合均匀后，即为相应型号的纤维疏解剂。

经过反复的实验验证，三种型号纤维疏解剂的性能和功能指标概况如表3所示：

表3三种型号纤维疏解剂的性能和功能概况

三种型号纤维疏解剂的理化性质：

三种型号纤维疏解剂均为黄色至乳黄色稠状流动体，易溶于水，水溶液呈弱碱性；在水中显乳雾状且能快速分散；能与多数亲水性有机溶剂互溶，不溶于苯、二甲苯、松节油和鹵代烃等憎水性溶剂；具有强渗透、强疏解、高活性和优良的抗静电、耐硬水性能。比重(d20℃)0.988～0.998，热分解温度为180℃；属混合物非离子表面活性剂，生物降解性可达90.0％；HLB值在8.90～9.50之间；无CMC值；无毒、不燃、不爆、无腐蚀性。

上述实施例的三种型号投料配方，在废纸制浆方面具有很强的针对实用性。这三种投料配方合成的产品在生产过程中实际使用效果依次是：SPO-01M>SPO-02M>SPO-03M。使用成本方面依次是：SPO-01M>SPO-02M>SPO-03M。在通常的情况下，各制浆造纸企业根据废纸原料的成本、种类和特性来选用三种型号投料配方中的其中一种，即可满足实际生产工艺过程的需要。

SPo-01M：在有NaOH，H₂O₂存在的条件下，主要用于处理很难碎解的废纸纸种；包括各种特殊用途的废纸和含有化纤成份的废纸，用量比为0.5～1.5％。

SPo-02M：在有NaOH，H₂O₂存在的条件下，主要用于处理较难碎解的废纸纸种，此类废纸主要包括含有再生的，且湿强度较高(35～65％)，防水性能较强的装饰原纸、各种卡纸和贴面纸废纸等。用量比为0.5～1.0％。

SP-03M：在有NaOH，H₂O₂存在的条件下，主要用于处理一般常用的普通废纸和脱墨废纸等。用量比为0.2～0.3％。

此三种型号的纤维疏解剂的配方实例：既可伴随NaOH，H₂O₂存在的条件下配套使用也可单独使用；既可以加热到80～100℃的条件下使用，也可以在常温的条件下使用；只是碎浆时间的长短不同而已。三种型号的纤维疏解剂的共同特点是：优良的疏解、抗污、抗静电、抗再沉积和脱墨等功能。根据表2，表3所显示的数据结果，三种纤维疏解剂使用效果顺序依次是：SPo-01M优于SPo-02M，而SPo-02M优于SP-03M。事实上，在实际应用过程中，SP-03M型号的品种实用面最广，也最受欢迎；因为它的使用成本最低。

如下为具体的应用实例：

如下实例都是以相关类似的产品(打浆酶)作为对比参照物来衡量使用效果的优劣。具体应用实例引证如下：

应用实例一：

已知某造纸企业使用的废纸原料成分为：30％左右的化纤废纸、45％左右的钞票原纸废纸边和25％左右的不锈钢贴面废纸。三种废纸混合后平均白度基数为75.0％(ISO)、L值为89.76、a＝0.23、b＝5.79。在碎浆过程中所使用的化工助剂种类及用量比分别为：96％NaOH，2.50％、27.5％H₂O₂，5.0％；打浆酶与本发明的SPo-01M用量相等，都是1.0％。碎浆过程中pH值控制在11.0～11.5；碎浆浓度约15.0％；碎浆温度为100～120℃；碎浆机螺旋刀转速为330～360转/分；碎浆时间初步设定在1.50小时/次。最终得出的结果分别如表4所示：

表4应用实例一中SPo-01M与打浆酶在碎浆过程应用效果比较

表4中数据显示，在相同条件下，SPo-01M与打浆酶相比，打浆过程的疏解效果要强45.0％以上，经济效益明显得到大幅度地提高。

应用实例二：

广东本地某中型造纸企业，产量为500吨/24h左右；生产的成品纸纸种是定量为110～130g/m²的仿牛卡包装纸；碎浆机为高浓碎浆机，公称容积为15.0m3，打浆刀转速为320～350转/分，能投放的废纸量为2000公斤/缸浆；碎浆浓度为14.50％；全部采用湿强度较高、抗水性较强、胶黏物胶多的机械浆再生混合废纸；此废纸此处难以按比例计量和区分；化工助剂为96％NaOH，1.50％；27.5％H₂O₂，2.0％，pH值控制在9.5～10；碎浆温度为常温，碎浆时间初步设定为0.8h；在此相同的条件下，添加相同用量的打浆酶和SPo-02M产品，其应用结果如表5所示：

表5应用实例二中SPo-02M与打浆酶在处理混合机械浆废纸效果比较

从表5中可以看出，按数值比较两者的使用效果仍然不在同一数量级上，SPo-02M比打浆酶要优越得多。

应用实例三：

国内某大型造纸股份公司生产定量为45.0g/m²环保书写纸，日产量为1700吨/日；采用废纸原料配比是40.0％的书刊杂志纸，60.0％的新闻纸；混合废纸碎浆后抄片白度基数为54.50％。该公司要求纤维疏解剂既具备快速疏解的效能，又能代替优良品种的脱墨剂而达到最佳的脱墨效果；对制浆过程的综合成本须有所降低。该公司制浆工艺条件是：碎浆温度为100℃，碎浆时间为10.0分钟，碎浆浓度为30～35％，碎浆过程纸浆pH值为8.50～9.50，采用转筒式连续碎浆设备。所添加的化工原料的定量为：30％NaOH溶液，2.0％；27.5％H₂O_2，，2.50％；波美度为46°的Na₂SiO₃，0.70％。在同等条件下添加相同用量的打浆酶、脱墨剂和SPo-03M，其用量比各为0.2％；经碎浆→兑稀→粗选→精选→热分散→浮选等一系列过程的处理，初步使用效果比较如表6所示：

表6打浆酶、脱墨剂和SPo-03M在浮选脱墨过程使用效果比较

从表6中可以看出，在相同条件下，采用SPo-03M进行处理，能够获得更佳的白度和色相、叩解度，以及更高收率，同时还具有较好的脱墨效果。

以上应用实例充分表明：本发明的纤维疏解剂对于处理各种废纸原料均能体现出优良的使用效果；既具有很强的疏解废纸纤维的能力，又具有优良的分解胶黏物合脱墨效果，达到了预期的实际使用效果。

从上述工业化应用实例一至实例三可以清楚地看出，与现有制浆工艺技术特性相比，本发明的纤维疏解剂在工业化使用过程中，发明人通过大量的生产实践和科学实验结果，并针对使用本发明所述纤维疏解剂的各制浆造纸企业在生产工业操作过程提供的相关关键性数据，进行了全面系统性地归纳总结，具体总结的各项数据结果如表7所示：

表7生物酶、脱墨剂、萘系磺酸钠与纤维疏解剂综合直观实际应用效果比较

表7中的数据结果再次验证了发明人提出的采用复合不饱和脂肪酸合成的带皂化值的活性物来抑制纤维在使用过程中所导致的各种降解，以抗静电性能优的材料来增加纸浆碎解过程纤维间的静电斥力效应等技术措施和理论观点的正确性，纤维疏解剂中各原料相互协同，齐头并进，方能实现表7中数据的理想效果。如果按照现有的技术和现有的理论思维方式进行配伍，是难以达到表7中SP-03M的数据结果的，这也间接地体现了本发明的纤维疏解剂的优势所在。

本发明所述纤维疏解剂的环保情况：

本发明所述纤维疏解剂属于系列化产品，性能和功能大致相同；只是各种性能、功能的数值不同而已。在研发所述纤维疏解剂的过程中，除了使其具备应有的性能和功能外，还致力于使其符合实际生产的质量要求和条件。本发明所述的纤维疏解剂在生产过程中，完全杜绝了噪音干扰、大气污染和废液排放；即所谓的“三废公害”得到了严格地控制；即使是清洗生产场地和包装物的用水均采取循环、沉淀和过滤等措施进行严格处理。另外，使用本发明的纤维疏解剂的单位都是制浆造纸企业，由于造纸企业很多，生产的成品纸纸种和废纸原材料品种均不一样，此处很难逐次叙述，发明人只能在此处概略地陈述制浆造纸工艺过程使用本发明所述纤维疏解剂之后，对于环境保护所带来的实际效益，如表8所示。

表8本发明所述纤维疏解剂对制浆造纸企业污水处理过程比较

R表示生物酶+聚合氯化铝(或硫酸铝)+阳离子聚丙烯酰胺的水处理剂；

其它各种制浆助剂是指：美国格林菲尔的生物酶和日本花王脱墨剂。

表8中的数据是发明人根据处理56种废纸后并在抄纸湿部网下白水处所采集的污水样品而求得的平均值。表8数据显示，采用本发明所述的纤维疏解剂制浆对于减轻环保压力和改善环保质量具有明显的优越性。如果表8中采用了本发明纤维疏解剂的另外两种型号的产品SPo-01M和SPo-02M，与表8中R+SP-03M栏目中的数据相比，还可以分别提高或优化25.0％和35.0％。

综上，本发明的所述的纤维疏解剂针对目前人们只要遇到不易碎解的废纸纸种大多采用过量的NaOH，27.5％H₂O₂(或22.5％的NaClO)；再辅以打浆酶，萘系磺酸钠和木质素磺酸钠等制浆助剂，经高温苛化、氧化、热分散等方法进行处理，而且处理的效果欠佳的现状，并根据废纸中所含有的功能性抄纸助剂成份的种类、性质、特征和废纸内在的正负电荷电位平衡原理，以氯乙酸钠、所述带皂型三元复配混合物、复合不饱和脂肪酸聚氧乙烯(9)醚磷酸酯钾盐和速效溶解渗透活性物相配伍，综合利用了各原料的非离子静电斥力、活化、渗透、疏解等理论特性，互相协同，使配制的纤维疏解剂具有可用于处理各种难以碎解的废纸所需的渗透性、抗污性、抗静电、乳化分解性和皂化性，具有优异的纤维疏解能力，能够用于处理制浆造纸行业难以碎解的废纸原料或天然植物纤维原料，同时缩短碎浆时间，提高纸浆收率和纤维质量，提高碎浆工艺效能和环保效益。

与现有技术相比，本发明的纤维疏解剂最突出的区别和优点在于：在速效溶解渗透活性物全部的性能和功能的基础上，又采用了壬基酚聚氧乙烯(4/10)醚磷酸酯钾盐这种强抗静电剂和壬基酚聚氧乙烯(4)醚十二烷基苯磺酸钠，与此同时，又通过分型复配的手段配伍了带皂型三元复配混合物；以强复合抗静电的方式增强各种废纸纤维间的静电斥力效应；以带皂型三元复配混合物和速效溶解渗透活性物提高碎浆系统的渗透疏解效率，同时又能抑制纤维中纤维素分子的降解；以壬基酚聚氧乙烯(4)醚十二烷基苯磺酸钠和5.0％的氯乙酸钠水溶液来提高废纸疏解过程的渗透性和分散性。通过以上材料的协同作用相辅相成，方能达到如表4、表5、表6、表7和表8中所显示出的理想效果；而不是一昧地依赖和过量地使用NaOH、生物酶等其它的制浆助剂，致使纤维的收率和力学强度降低，以及其它不明原因的质量问题出现。

另外，本发明所述纤维疏解剂中各配方原料，如5.0％氯乙酸钠水溶液、壬基酚聚氧乙烯(4/10)醚磷酸酯钾盐、带皂型三元复配混合物和壬基酚聚氧乙烯(4)醚十二烷基苯磺酸钠，根据市场需求量的大小都可大批量地投入生产，并能满足用户的使用要求，生产周期分别为4.0小时、14.0小时、5.0小时、6.0小时，生产周期短；对于本发明的所述纤维疏解剂的合成仅需混合，且在常温状态下操作；1.0小时便可生产一批次产品，而且还能确保其无毒、无刺激、无腐蚀，有益于改善环保条件和质量。因此，本发明所述的纤维疏解剂是一种很有应用前景，且较易于推广的产品，对自然资源、再生资源和循环经济综合利用具有现实意义和实用价值。如应用实例一至三所示，本发明纤维疏解剂已经以工业化的形式成建制地大批量性生产，该产品早已在市场上进行销售并得到了实际的应用，取得了一定的经济效益。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。