多組分表面活性劑在廢紙脫墨中的應(yīng)用

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1、多組分表面活性劑在廢紙脫墨中的應(yīng)用·類??別：制漿造紙工業(yè)·作??者：周立國,劉偉·關(guān)鍵詞：廢紙,表面活性劑,脫墨·【內(nèi)容】·???再生利用與原生纖維制漿造紙相比,一般可節(jié)約用水50%,節(jié)約能源60%～70%,節(jié)約建設(shè)投資約2/3,并可大大減少對環(huán)境的污染,也保護(hù)了森林資源,因此,廢紙的再生利用具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益。廢紙中含有的主要雜質(zhì)是油墨,而除去廢紙中的油墨關(guān)鍵是脫墨劑。目前,國內(nèi)外廣泛使用的廢紙脫墨劑主要是利用NaOH?Na2SiO3?H2O2?EDTA和某些表面活性劑等。但是,隨著新的印刷技術(shù)的

2、發(fā)展和各種不同品質(zhì)油墨的出現(xiàn),使印刷的顏色?光澤和牢固性都有所提高,所以脫墨也變得越來越困難。因此,利用各種不同結(jié)構(gòu)的表面活性劑,充分發(fā)揮它們各自的性能和復(fù)配后的協(xié)同效應(yīng),發(fā)展多組分?多功能?高效能?低污染的復(fù)合型脫墨劑是廢紙脫墨的發(fā)展趨勢之一。本課題選用了21種不同類型的表面活性劑,對其進(jìn)行了系統(tǒng)優(yōu)化?復(fù)配和應(yīng)用實(shí)驗(yàn),通過三百多次的實(shí)驗(yàn),優(yōu)選出了由5組分表面活性劑組成的復(fù)合型脫墨劑,稱為FCS型脫墨劑,并通過正交試驗(yàn),優(yōu)選出了FCS型脫墨劑的最佳使用條件。1實(shí)驗(yàn)1.1主要原料及藥品廢紙:廢報紙?彩色報紙?

3、廢雜志紙?廢書寫紙?廢復(fù)印紙,分別剪成2cm×5cm碎片,并充分混合均勻。藥品:NaOH(CP)?Na2SiO3(CP)?H2O2(AR)?CaCl2(CP)?EDTA(AR)?21種表面活性劑(市售)。1.2實(shí)驗(yàn)方法將水?無機(jī)藥品和表面活性劑分別加入碎漿機(jī)中,攪勻,并升至一定溫度,然后加入一定量的廢紙進(jìn)行碎漿。碎漿完畢加水調(diào)至一定漿濃后倒入浮選器中進(jìn)行浮選,浮選后用一定量水洗滌,最后抄片?烘干?檢測。浮選A洗滌法脫墨工藝流程如下:2結(jié)果與討論2.1表面活性劑脫墨實(shí)驗(yàn)2.1.1單一表面活性劑脫墨實(shí)驗(yàn)在相同條

4、件下,利用浮選-洗滌法脫墨工藝對市售21種表面活性劑分別進(jìn)行了脫墨實(shí)驗(yàn),并與不加表面活性劑的空白實(shí)驗(yàn)作了對比,考察了脫墨漿白度?浮選時的泡沫量?纖維損失量(脫墨漿得率)等,重點(diǎn)考察了脫墨漿白度的提高值,因?yàn)榘锥仁桥袛嗉垵{質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。注NaOH用量1.0%(對絕干廢紙,下同)Na2SiO3用量為2.5%,H2O2用量3.0%,EDTA用量0.3%,表面活性劑用量0.6%,碎漿溫度50℃,碎漿時間80min,浮選漿濃1.0%,浮選溫度30℃,浮選時間15min,洗滌漿濃5.0%,洗滌3次

5、,洗滌用水量為絕干廢紙的19倍。由表1可看出,大部分單一表面活性劑對脫墨漿白度都有所提高,如MES?油酸鈉?AES?皂粉?平平加?T-80?OP-10?滲透劑等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明:(1)大部分的陰離子和非離子表面活性劑對脫墨效果均有所改善。(2)在浮選-洗滌法中表面活性劑的脫墨效果與發(fā)泡性關(guān)系很大,發(fā)泡性好?洗滌性強(qiáng)的脫墨劑均有較好的脫墨效果。(3)陰離子和某些非離子表面活性劑發(fā)泡性好,泡沫也較細(xì),但對油墨粒子吸附性差,油墨不易浮出,而排出纖維多,得率低。(4)兩性及陽離子表面活性劑作為脫墨劑脫墨效果不佳。因此

6、,要進(jìn)行多種表面活性劑復(fù)配,找出具有滲透?潤濕?洗滌?乳化?發(fā)泡?浮選性的復(fù)合脫墨劑。2.1.22種表面活性劑復(fù)配的脫墨實(shí)驗(yàn)根據(jù)單一表面活性劑的選擇過程和條件,將表1中的表面活性劑分別以不同的配比組合成雙組分脫墨劑進(jìn)行脫墨實(shí)驗(yàn),部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2。從表2和表1的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,大部分雙組分表面活性劑作為脫墨劑比單組分脫墨效果要好,這說明利用不同表面活性劑的性質(zhì)?按一定比例復(fù)配,脫墨效果加強(qiáng),提高白度最多的雙組分分別是MES+SAS?MES+AES油酸鈉+MES?MES+滲透劑?MES+LAS等,它們都比單

7、獨(dú)使用時的脫墨效果要好,脫墨漿的白度均有所提高,說明某些表面活性劑配合使用有協(xié)同效應(yīng)。但是由于MES的發(fā)泡性高而細(xì),不易吸附油墨,致使纖維損失大,脫墨紙漿得率一般在60%～70%。為了提高得率?減少纖維浮出,必須調(diào)整配比或增加表面活性劑品種。2.1.33種表面活性劑復(fù)配的脫墨實(shí)驗(yàn)考慮到MES發(fā)泡性強(qiáng)而泡沫又細(xì)?脫墨漿得率低等原因,根據(jù)表面活性劑的性質(zhì),進(jìn)行了一系列3種表面活性劑復(fù)配的脫墨實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)的方法是調(diào)整各種表面活性劑的配比,在其它條件相同時進(jìn)行脫墨實(shí)驗(yàn),詳細(xì)數(shù)據(jù)略。從3組分脫墨劑脫墨結(jié)果看,許多3組分

8、脫墨劑的脫墨效果較好,比2組分脫墨劑脫墨后紙漿得率和白度都有所提高。3組分脫墨劑脫墨后的紙漿白度提高值大?漿的得率又在70%～80%之間的見表3。2.1.4多種表面活性劑的脫墨實(shí)驗(yàn)在前面脫墨實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,又進(jìn)行了一系列4組分?5組分和6組分表面活性劑配制的脫墨劑的脫墨實(shí)驗(yàn)。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中優(yōu)選出由磺酸鹽?脂肪酸鹽?烷醇酰胺與另外2種非離子表面活性劑組成的5組分脫墨劑,被稱為FCS型脫墨劑。這種5組分脫墨劑在最佳條件下