根据表面活性剂特性对9种类型表面活性剂进行了遴选,选出其中7种并进行单一表面活性剂的脱墨试验,优选出效果较好的5种复配。对优选复配配方3进行了工艺条件正交实验,制定出佳工艺条件是A3B2C1D3,即浆浓为9%、脱墨剂用量为0.8%,脱墨温度为50℃,脱墨时间为50min,脱墨后新闻纸浆料白度高达56.1%。
纸是一种重要的包装材料。随着纸和纸板需求量 的不断增加,势必造成原料紧张、能源短缺等问题的加剧。由于我国森林资源有限,水资源短缺,满足不了造纸工业的需求,因此在倡导生态文明和循环经济的今天,废弃纸和纸制品的回收利用显得至关重要。
从世界范围看,废纸的使用中有54%的比例用做纸板,15%用做包装纸,12%用做新闻纸,10%用做卫生纸,7%用做打印和书写纸。废纸造纸可以省去复杂的木材原料准备、蒸煮、漂白等工序。废纸利用的关键是废纸脱墨技术。表面活性剂是废纸脱墨的主要活性成分,文中针对不同表面活性剂的性能做一些比选,并应用于废旧新闻纸的化学洗涤法脱墨,并探讨了其合适的工艺。
1)表面活性剂的分子结构(包含疏水基类型或 其碳氢链长短;疏水基分支结构;亲水基位置等)对降低表面张力效能的贡献。当表面活性剂表现为表面张力较低和对彩色油墨润胀较高时,对混合办公废纸的脱墨效果好。
2)表面活性剂的亲水亲油平衡值HLB。表面活性剂是由易溶于油类物质的亲油基和易溶于水的亲水基所组成。按照表面活性剂的不同用途,要求分子中的亲水部分和疏水部分保持适当比例。表面活性剂的HLB值的范围为1~40之间,由小到大亲水性增强。不同脱墨体系一般是O/W型分散体系,故选择HLB值为8~18或大于18范围的适于做O/W型分散体系的表面活性剂。
3)考虑表面活性剂的特性。临界胶团浓度 (cmc),即表面活性剂在溶液中形成胶束的低浓度,cmc的大小关系到表面活性剂能起效用的合适使用量。聚氧乙烯型非离子表面活性剂存在浊点现象,即温度低时非离子表面活性剂的聚氧乙烯醚的氧原子与水分子以氢键相连结,故易溶解于水中成为澄清的溶液,温度升高到一定程度后分子热运动加剧,氢键就会遭到破坏,表面活性剂将在水中析出、分层,原先透明的溶液变成白色浑浊的乳状液。这时的温度称为浊点。浊点值与非离子表面活性剂允许使用的高温度相关。