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将亚硫酸盐废液用碱性溶液中和,经生物发酵去除糖类物质,蒸发烘干成粉状减水剂。如吉林开山屯化学纤维纸浆厂的产品即采用此法!它采用该厂亚硫酸盐蒸煮木材(75%以上是白松)制得化纤浆柏生产过程中的废液为原料,先经生物发酵处理脱糖提取酒精,把存下10%左右浓度的酒精废液,经蒸发器浓缩到50%左右,然后输送到喷雾器干燥,再经200℃以卜热风喷雾干燥而成!其pH=5-术材种类不同、蒸煮工艺不同,对亚硫酸盐纸浆废液及制成的木质素磺酸盐化学成分影响较大,因而影响着减水剂的性能。
木质素易与亚硫酸、亚硫酸盐等磺化剂发生反应生成木质素磺酸盐!反应原理是:亚硫酸与术质素分子中的烯醇基加成引入磺酸基,引入磺酸基的试剂用Na2S03,由于Na2S03水解生成H2SO3,使加成反应得以进行,在碱性介质中生成木质素磺酸盐!应用现状:国内木质素磺酸盐减水剂主要有三方面的出路:1)单独用作减水剂配制混凝上;2)用于各种早强剂、早强减水剂、缓凝减水剂、缓凝高!效减水剂、泵送剂、防水剂等复合外加剂的配制组分;3)用于出口!
减水剂是一种在维持混凝土坍落度基本不变的条件下,能减少拌合用水量的混凝土外加剂!大多属于阴离子表面活性剂,有木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛聚合物等!加入混凝土拌合物后对水泥颗粒有分散作用,能改善其工作性,减少单位用水量,改善混凝土拌合物的流动性;或减少单位水泥用量,节约水泥!减水剂的三个作用增加水化效率,减少单位用水量,减少水灰比,提高混凝土强度,改善混凝土施工性能,节省水泥用量;改善尚未凝固的混凝土的和易性,减少混凝土凝固的收缩率,防止混凝土构件产生裂纹;提高抗渗性,减水透水性,避免混凝土建筑结构漏水,增加耐久性,增加耐化学腐蚀性能.
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对碱木质素或硫酸盐木质素用酸化沉淀的方法将术质素分离,再进行磺化,在碱性介质中生成木质素磺酸盐!碱法制浆黑液中的木质素以碱木质素形式存在!当黑液中有效碱含量14%,碱木质素完全溶于黑液中,呈亲水凝胶,不发生沉淀,而当有效碱含量0!71%时,碱术质素胶体部分受破坏,产生沉淀.由于碱木质素亲水基团的存在,使黑液有一定活性,但效果不稳定!因此,利用碱术质素纸浆废液生产减水剂,必须引入磺酸基、胺基、羧基等阴离子表面活性基团进行改性!
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按组成材料分为:木质素磺酸盐类;多环芳香族盐类;水溶性树脂磺酸盐类。萘系高.效减水剂,脂肪族高。效减水剂,氨基高!效减水剂,聚羧酸高性能减水剂等!按化学成分组成通常分为:木质素磺酸盐类减水剂类,萘系高!效减水剂类,三聚氰胺系高.效减水剂类,氨基磺酸盐系高.效减水剂类,脂肪酸系高减水剂类,聚羧酸盐系高!效减水剂类.木质素磺酸盐木质素磺酸盐是亚硫酸法制浆的副产物.木质素磺酸盐的分子量为2000~5000,磺酸盐基为25~5mcq/g,可溶于各种PH值的水溶液中,不溶于有机溶剂,官能团为酚式羟基。
它的原料是木质素,一般从针叶树材中提取,木质素是由对亘香醇、松柏醇、芥子醇这三种木质素单体聚合而成的,包括:木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、木质素磺酸镁,木质素磺酸酸盐减水剂是常有的普通型减水剂,属于阴离子型表面活性剂,可以直接使用,也可作为复合型外加剂原料之一,因价格便宜,使用还是较广泛.用于砂浆中可改进施工性、流动性,提高强度,减水率在8%-10%!作用机理分散作用:水泥加水拌合后,由于水泥颗粒的水化作用,水泥颗粒表面形成双电层结构,使之形成溶剂化水膜,且水泥颗粒表面带有异性电荷使水泥颗粒间产生缔合作用,使水泥浆形成絮凝结构,使10%~30%的拌合水被包裹在水泥颗粒之中,不能参与自由流动和润滑作用,从而影响了混凝土拌合物的流动性。
当加入减水剂后,由于减水剂分子能定向吸附于水泥颗粒表面,使水泥颗粒表面带有同一种电荷(通常为负电荷),形成静电排斥作用,促使水泥颗粒相互分散,絮凝结构解体,释放出被包裹部分水,参与流动,从而有效地增加混凝土拌合物的流动性![11][15]润滑作用:减水剂中的亲水基极性很强,因此水泥颗粒表面的减水剂吸附膜能与水分子形成一层稳定的溶剂化水膜,这层水膜具有很好的润滑作用,能有效降低水泥颗粒间的滑动阻力,从而使混凝土流动性进一步提高。
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塑化作用混凝土中掺入减水剂后,可在保持水灰比不变的情况下增加流动性。一般的减水剂在保持水泥用量不变情况下, 使新拌混凝土坍落度增大10cm以上。*减水剂可配制出坍落度 达到25cm的混凝土。湿润作用水泥加水拌合后,颗粒表面被水所湿润,其湿 润状况对新拌混凝土的性能影响很大。润滑作用减水剂中的极性亲水基团定向吸附于水泥颗粒 表面,很容易和水分子结合。当水泥颗粒吸附足够的减水剂后,使 水泥颗粒表面形成一层稳定的溶剂化水膜,这层膜起到了立体保护 作用,阻止了水泥颗粒间的直接接触,并在颗粒间起润滑作用。减水剂的加人,伴随着引入一定量的微气泡被减水剂定向吸附 的分子膜所包围,并与水泥质点吸附膜带有相同符号的电荷,因而 气泡与水泥颗粒间也因电性斥力而使水泥颗粒分散,从而增加了水 泥颗粒间的滑动能力。