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木质素磺酸盐是制浆造纸工业的副产品,来源丰富、价格低廉、可再生.以木质素磺酸盐制取廉价、高效的水煤浆添加剂,对水煤浆技术的发展、木质素资源的利用及环境保护都有重要意义.该文系统研究了不同阳离子木质素磺酸盐的制浆性能;采用超滤分级及红外分析等手段研究了木质素磺酸钠的分子结构特征对其制浆性能、煤/水界面性质的影响规律,初步探讨了木质素磺酸钠的分散作用机理.为高效木质素磺酸盐水煤浆添加剂的研制提供了理论依据.通过考察水煤浆的表观粘度与添加剂用量的关系发现,对于不同阳离子木质素磺酸盐,钠盐分散降粘效能最高,是铵盐的1.5倍,钙盐和镁盐的2倍,但只有萘系添加剂的0.5倍.水煤浆的稳定性能实验表明,木质素磺酸盐的稳定性能都比萘系添加好,其中铵盐、镁盐和钙盐稳定性能相当,要好于钠盐.HAAKE流变仪测得添加木质素磺酸的钠盐和萘系添加剂的水煤浆为微屈服胀塑性流体,而添加铵盐、钙盐和镁盐水煤浆为微屈服假塑性流体.研究表明,分子量1万~5万的级分分散降粘性能最好,与萘系添加剂相当;分子量大于5万的级分的分散降粘效能与未分级的木质素磺酸钠相当;分子量5千~1万的级分分散降粘效能最差,只有分级前的木质素磺酸钠的0.8倍.稳定性能与流变性能实验表明,添加分子量5千~1万的级分的水煤浆表现出较好的稳定性能和流变性能.分子量5千~1万的级分溶液的表面张力最低,为31.9mN.m<-1>;不同分子量级分在煤颗粒表面单层饱和吸附后又趋于发生多层吸附,单层饱和吸附量与分子量之间的关系为Г<,∞>=K[M]<0.30>,即木质素磺酸钠在煤颗粒表面的吸附形态为线圈吸附;在单分子吸附对应的浓度范围内,煤颗粒表面的ζ电位绝对值随级分浓度的增加而升高,而随后发生的多层吸附使煤颗粒表面的ζ电位绝对值缓慢下降,单分子饱和吸附时,1万~5万的级分在煤颗粒表面上的电位绝对值最大,可达到53.4mv.分子量1万~5万的级分由于分子量足够大、亲水基团含量适当,能够有效的吸附在煤颗粒表面上,提高煤颗粒表面的亲水性,使煤更好地被润湿,形成水化膜,产生较大的静电斥力位能和空间位阻效应,分散降粘性能最好.