天津叶兹生产木质素磺酸钙木钙海关编码

木 钙 减 水 剂

一、木质素和木质素减水剂的概念

1 、木质素概述 
  木质素这一名称是由拉丁文衍生而来的，原意为木材，木质素是由苯丙烷为单元构成的天然聚合物，为树木的主要成分，是仅次于糖类的丰富的天然有机聚合物。木质素占针叶树材重量的 27 ~ 37% ，阔叶树材重量的 16 ~ 29% （以绝干材为基准）。

木质素是一类由香豆醇、松柏醇和芥子醇三种苯丙烷单体经过酶作用后发生任意偶合反应，脱氢聚合而且成的具有三度空间结构的无定型高聚物，它存在于木质化的植物中。木质素在木材中起粘接作用，比如把木材看作钢筋混凝土的话，纤维就是钢筋，木质素就是水泥，木质素在木材中主要起提高强度的作用。就其结构和不均一性而言，是复杂的天然高聚物。

2 、工业木质素的来源
  工业木质素从木材制浆废液中（极少数由草类制浆中制得）的。目前，世界上仅有两种商品化的工业木质素，木质素磺酸盐和硫酸盐木质素，这两种工业木质素是亚硫酸法和硫酸盐法制浆厂的副产品，世界上木质素产品的年产量约为 2000 万吨。鉴于工业木质素来源于丰富的可再生森林资源，加上它的天然性，同时具有多种性能，使木质素产品在各种工业应用的重要性与日俱增。

3 、木质素磺酸盐
  木质素磺酸盐又称为亚硫酸木质素，它是亚硫酸盐法制浆的副产品，商业上的木质素磺酸盐是亚硫酸盐废液、纯化的木质素磺酸盐或其衍生物。

亚硫酸盐纸浆废液的组成

亚硫酸盐法有三种（酸性、碱性、中性），其中普遍的是酸性亚硫酸盐法。在酸性亚硫酸蒸煮条件下，木质素磺化成为水溶性物质，同时木质素也稍有脱甲氧基，生成邻苯二酚和甲基磺酸。一般亚硫酸法均采用酸性亚硫酸法。

二、木钙减水剂减水增强作用机理 
  在固体粒子（水泥）、分散介质（水）和溶质（外加剂）构成的分散系中，由于粒子处于不均匀的力场中，因而具有表面自由能，为了使体系趋于稳定，固体粒子的表面能就减小，这时表现为在介质中溶质（外加剂）的吸附作用，通过吸附可显著改变界面能，这种物质通常具有表面活性作用，而木质素磺酸盐就是一种阴离子表面活性物质。水泥在加水搅拌与凝结硬化过程中，由于水泥矿物带异性电荷的吸力，或是由于水泥颗粒在溶液中的热运动，造成棱角碰撞，吸附及粒子间的范德华力作用而引起絮凝状结构，在这种絮凝结构中，包裹着很多拌和水，从而降低了新混凝土的和易性，为此在施工过程中，为了保持所需的和易性，好在拌和时，相应地增加用水量，这样一来势必使水泥结构形成过多的孔隙，影响混凝土的一系列物理化学性能，但是加入木钙减水剂后，由于木钙的憎水基团定向吸附于水泥颗粒表面，这样使水泥带有负电荷。具有相同电荷的水泥颗粒在电荷斥力的作用下相互斥离分散，水泥在加水初期形成的絮状结构变成分散结构，絮凝状凝聚体内的游离水被释放出来，从而达到减水的目的。有证据表明，木钙加入混凝土垢 ，混合 5 分钟已有 80% 以上的减水剂被吸附，在电子显微镜下清晰可见的水化点中心明显增加，水化物分布均匀，水化晶体纤维较长的各种微观特征。可见（ 1 ）加入木素磺酸钙，游离水蒸发留下的毛细孔减少，内部结构密实，也就是说，孔隙率的降低显然有利于混凝土强度的提高；（ 2 ）加入木素磺酸钙，改善了水泥的孔隙结构的大小及其分布状况；（ 3 ）加入木素磺酸钙，使结晶生长速度延缓，晶体生长更充分，因而得到更多的纤维状晶体相互穿插，形成坚强的网络结构，从而使混凝土强度显著提高。因此，在混凝土中掺用木钙减水剂，可减少混凝土拌和物的用水量，降低水灰比，改善和易性，有利于泵送，提高混凝土强度、密实性和耐久性。

三、减水剂优良的原材料和的生产工艺及其产品特点：

1 、针叶材亚硫酸法制浆废液的特征
  众所周知，木质素磺酸盐干粉的质量决定于其中的木质素含量和它的结构，它直接与亚硫酸盐法蒸煮过程中所采用的工艺与所用木材材种有关，通过试验结果看出粘胶纤维浆废液中木质素磺酸盐含量造纸浆废液，两者约相差 6.7% 。
  此外，针叶材的化学结构和阔叶材相比也有很大的差异，有人认为，在混凝土施工中掺入针叶材木质素减水剂，引气作用好，而阔叶材则不然。

2 、木钙减水剂生产制备工艺
  为进一步提高木质素产品质量，在废液中对高分子部分和低分子部分分别加以利用，生产多品种、性能更好的产品来满足市场需求。为达到这一目的，我公司分别于一九八七年和一九九一年从丹素 DDS 、 DOW 公司引进了膜分离技术和设备，即超滤（ UF ）和纳滤（ NF ）设备，引进的超滤膜面积为 780m 2 ，精滤设备膜面积为 1400m 2 ，生产高纯度高分子木质素 5000 吨 / 年，普通分子木质素产品 3 万吨 / 年。木质素磺酸盐系列有高分子木质素磺酸钠减水剂、低糖、中糖、高糖木质素磺酸钙及其钠盐减水剂，可为用户提供更多的选择，满足不同建筑工程的需求。

（ 1 ）减水剂
  粘胶纤维木浆废液→中和（沉淀）→发酵→超滤→浓缩→喷粉。

（ 2 ）普通减水剂（低糖：还原糖 8% 以下）
  制浆废液→中和（置换）→沉淀→发酵→纳滤→浓缩→加热除糖（部分除糖）→喷粉
  此工艺中如取消置换工序生产的就是木钙，以下同。

（ 3 ）普通减水剂（中糖：还原糖 8 ~ 12% ）
  制浆废液→中和（置换）→沉淀→发酵→纳滤→浓缩→喷粉

（ 4 ）普通减水剂（高糖，缓凝减水剂，还原物 >12% ）
  制浆废液→中和（置换）→沉淀→浓缩→喷粉

以上几种木质素磺酸盐以其物的工艺、原材料以及制浆工艺的不同，有别于其它牌号的同类产品。

3 、木质素减水剂的特点
  混凝土减水剂以其特的工艺及原材料，有别于其它牌号的同类产品。其特点为：

（ 1 ）由于制备粘胶纤维木浆的特殊工艺，蒸煮，磺化度高，因此，比造纸浆木素溶出量多，而高分子木素也可以溶出。粘胶纤维木浆废液的木素成分比造纸浆废液木素磺酸盐含量高，并且其平均分子量也大，再加上粘胶纤维木浆的主要原材料为白松，因而木素磺酸盐含量更高，所以其产品减水率要用造纸浆废液生产的减水剂；同时，由于废液中杂质较少，因而水不溶物也比造纸浆废液的低。

（ 2 ）降糖是利用生物发酵，而不是化学除糖，因而产品中的杂质少，纯度较其它品牌高，同时，由于采用纳滤浓缩技术，在浓缩过程中进一步降低了糖及其它盐类，纯度进一步提高，了木质素产品的质量，也使我公司减水剂产品以其较其它品牌减水剂更高的质量及稳定性称雄于国内，也是的木钙出口单位。出口创汇也从侧面反映了我公司减水剂的质量水平。

4 、木钙减水剂质量的稳定性
  近些年来，一些建筑单位都感到我公司的木质素产品中糖份是一个障碍，而现在我公司生产的木质素磺酸盐不仅糖份，而且其它指标都得到改善，那么，我公司目前生产的应用于混凝土减水剂的木质素磺酸钙的质量稳定性如何？这是用户所关心的一个重要问题，现在仅将我公司去年下半年生产的木质素磺酸钙的质量情况作一分析，通过下表的质量检验结果，我们可以看出，质量是比较稳定的。

木质素磺酸钙减水剂质量分析

注：水不溶物中 80% 为饱和 CaSO 4 .2H 2 O

四、木钙减水剂主要性能指标与经济效果