[发明专利]植物纤维表面活性剂和复配的表面活性剂

说明书

技术领域

本发明属于植物纤维应用领域，具体涉及一种植物纤维表面活性剂，以及由该植物纤维表面活性剂制备得到的复配表面活性剂。

背景技术

21世纪，环保问题广泛为人们所关注。植物纤维是自然界中最丰富的天然可再生高分子材料，其年生长总量高达上千亿吨，远远超过了地球上现存石油总储量。在石油资源日渐缺乏的今天，充分使用植物纤维资源，发挥这种独特资源的功能和特性，拓宽它的应用领域，是当今业界的研究热点之一。这其中，植物纤维表面活性剂的制备及复配，是开发和使用植物纤维资源的有效途径。

表面活性剂是一类重要的有机化合物，其结构含亲水基和憎水基，其应用领域遍及化工、轻工、石油、食品加工、医药、农业、纺织印染和机械加工等众多领域。

目前，小分子表面活性剂价格贵，并且一般非生物降解，使用后影响土壤和水体系。近年来，高分子表面活性剂引起了广泛的重视。高分子表面活性剂是指相对分子量在数千以上，具有表面活性功能的高分子化合物。与小分子表面活性剂相比，高分子表面活性剂降低表面张力的能力一般不突出，但增稠性、分散性、絮凝性等明显优于小分子表面活性剂。

发明内容

为了克服小分子表面活性剂价格昂贵、难以降解的缺陷，本发明的首要目的在于提供一种植物纤维表面活性剂的制备方法。

本发明的另一目的在于提供由上述方法制备的植物纤维表面活性剂，该植物纤维表面活性剂是水溶性的高分子表面活性剂，原料来源丰富，且是天然的，能有效克服小分子表面活性剂价格昂贵、难以降解的缺陷。

为了克服单纯采用小分子表面活性剂价格昂贵、难以降解、表面张力较大、增稠效果不好等缺陷，本发明的再一目的在于提供由上述的植物纤维表面活性剂制备得到的复配表面活性剂。

本发明的第四个目的在于提供由上述的复配表面活性剂的用途。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种植物纤维表面活性剂的制备方法，包括以下步骤：

取植物纤维，用有机溶剂浸泡10-36h；然后滴加硫酸酯化剂，室温下搅拌反应0.5~5.0h，然后将反应体系的pH值调节至中性，过滤后将滤渣干燥，得到植物纤维表面活性剂。

所述的植物纤维与硫酸酯化剂的用量之比为1g:(1.2-1.8)ml。

所述的植物纤维为甘蔗渣、玉米杆、竹粉、松木粉、麻、棉或高粱秆中的一种；所述的植物纤维，使用前干燥，然后粉碎至60~150目。

所述的有机溶剂为石油醚、甲苯、二甲苯或己烷中的一种。

所述的硫酸酯化剂为浓硫酸、发烟硫酸、三氧化硫或氯磺酸中的一种；

所述浓硫酸的质量浓度为98%；所述发烟硫酸以SO₃的质量分数计算，为20酸（20酸为在硫酸中，三氧化硫含量是20%；）、25酸（25酸为在硫酸中，三氧化硫含量是25%）；或30酸（30酸为在硫酸中，三氧化硫含量是30%；）。

所述的硫酸酯化剂在使用前要用溶剂稀释；稀释时，硫酸酯化剂与溶剂的体积比为1:(0.8-1.3)；

所述的溶剂为石油醚、甲苯、二甲苯或己烷中的一种以上。

所述的将反应体系的pH值调节至中性是用碱溶液调节；所述的碱溶液为NaOH、KOH、NaHCO₃、K₂CO₃或Na₂CO₃溶液。

所述的滴加是在10~60min内完成；所述干燥是在105℃下干燥1.0~3.0h。

由上述方法制备得到的植物纤维表面活性剂，在其质量浓度为0.05~5.00%时，表面张力为40.0~65.0mN/m。

一种复配表面活性剂，是由上述的植物纤维表面活性剂与小分子表面活性剂复配后得到的；优选地，所述的复配表面活性剂中含有0.05~5.00%的植物纤维表面活性剂和0.05~5.00%的小分子表面活性剂，余量为水；所述的浓度为质量浓度。

所述的小分子表面活性剂为十二烷基硫酸钠（SDS）、十二烷基苯磺酸钠（LDS）、吐温或司班；上述吐温表面活性剂为吐温20、吐温40或吐温60等中的一种。

上述的复配表面活性剂，当含有0.05~5.00%的植物纤维表面活性剂和0.05~5.00%的小分子表面活性剂时，表面张力为25.0~30.0mN/m，具有降低表面张力效果；旋转粘度为2.0~10.0mPa·s，有增稠效果；所述的浓度为质量浓度。

上述的复配表面活性剂可应用于石油采收和日用化工等领域。

本发明的原理是：