α-烯基磺酸類共聚物表面活性劑的制備及在廢紙脫墨中的應(yīng)用.pdf

1、我國森林覆蓋率低，木材原料供應(yīng)不足，而用紙需求不斷增加，需要我們加大二次纖維的利用。廢紙回收具有節(jié)省原生纖維資源、減少環(huán)境污染、簡化工藝流程、降低能耗等優(yōu)點(diǎn)，而廢紙回收利用的途徑就是廢紙脫墨，脫墨的技術(shù)關(guān)鍵是脫墨劑的研制和開發(fā)。
　　目前，我國脫墨劑的研制主要側(cè)重于小分子表面活性劑的復(fù)配，脫墨劑品種單一，陳舊。隨著不同品質(zhì)油墨的出現(xiàn)，現(xiàn)有的脫墨劑已滿足不了市場的需求，開發(fā)具有很好的分散、乳化等性能的表面活性劑勢在必行。高分子表面活

2、性劑由于其結(jié)構(gòu)特殊，對油墨具有較強(qiáng)的滲透力、乳化性、洗滌力，已成為人們關(guān)注的一種新型脫墨劑。本論文主要制備了兩種α-烯烴磺酸鈉(AOS)類共聚物表面活性劑，并對其合成工藝及脫墨性能進(jìn)行研究，研究內(nèi)容及結(jié)果如下:
　　(1)以α-烯烴磺酸鈉(AOS)和丙烯酸(AA)為原料通過自由基水溶液聚合反應(yīng)合成出一系列AOS-AA陰離子共聚物表面活性劑，通過單因素實(shí)驗(yàn)考察了最佳合成工藝，對產(chǎn)物進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征和表面化學(xué)性能檢測，并研究了該產(chǎn)物與復(fù)配

3、產(chǎn)物在浮選法廢紙的脫墨效果。通過SEM分析纖維表面形態(tài)及殘余油墨量情況。
　　結(jié)果表明:當(dāng)n(AOS)∶n(AA)=1∶2，引發(fā)劑用量為單體總質(zhì)量的3.0％，反應(yīng)溫度為85℃，反應(yīng)時(shí)間為5h，陰離子共聚物pH值為8-9時(shí)，合成產(chǎn)物可達(dá)最佳脫墨效果;將AOS-AA陰離子共聚物與月桂醇聚氧乙烯醚(AEO-9)進(jìn)行復(fù)配，當(dāng)m(AOS-AA)∶m(AEO-9)=1∶2，用量為0.2％（相對于紙片重量，其他助劑一定）時(shí)，廢舊雜志紙脫墨后白度

4、達(dá)72.1％ISO，殘余油墨量僅為41.4 mm2·m2。由GPC數(shù)據(jù)分析可知，合成產(chǎn)物的數(shù)均分子量Mn=3513，產(chǎn)物分子質(zhì)量分散系數(shù)Mw/Mn=1.11;由SEM結(jié)果可知，纖維表面基本沒有油墨粒子，且纖維表面更光滑，輪廓也比較清晰。
　　(2)以α-烯烴磺酸鈉(AOS)、丙烯酸(AA)和相對分子質(zhì)量為700的烯丙基聚氧乙烯醚(APEG)為原料通過自由基水溶液聚合反應(yīng)，合成了一系列AAA(AOS-AA-APEG)型聚合物表面活性

5、劑，通過單因素試驗(yàn)考察了最佳合成工藝，對產(chǎn)物進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征和表面化學(xué)性能檢測，并研究了該產(chǎn)物與復(fù)配產(chǎn)物在浮選法廢紙的脫墨效果。通過SEM分析纖維表面形態(tài)及殘余油墨量情況。
　　結(jié)果表明:當(dāng)n(AOS)∶n(AA)∶n(APEG-700)=1∶3∶1，引發(fā)劑用量為單體總質(zhì)量的2.5％，聚合溫度為80℃，聚合時(shí)間為5h，聚合物pH值為8時(shí)，AAA-700型聚合物表面活性劑可達(dá)到較好的脫墨效果。將AAA型聚合物表面活性劑與AEO-9、脂肪

6、醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)按質(zhì)量比m(AAA-700)∶m(AEO-9)∶m(AES)=1∶2∶1進(jìn)行復(fù)配，復(fù)配脫墨劑用量為0.2％（相對于紙片重量，其他助劑一定）時(shí)，廢舊雜志紙脫墨后白度達(dá)72.4％ISO，殘余油墨量僅為51.2mm2·m-2。由GPC數(shù)據(jù)分析可知，合成產(chǎn)物的數(shù)均分子量Mn=6216，產(chǎn)物分子質(zhì)量分散系數(shù)Mw/Mn=1.56;由SEM結(jié)果可知，纖維表面基本沒有油墨粒子，且纖維表面更光滑，輪廓也比較清晰。
　　(

7、3)分別將上述自制的AOS-AA陰離子共聚物表面活性劑和AAA-700聚合物表面活性劑的單因素條件進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，研究出適用于浮選法脫墨的最佳合成條件。
　　通過正交實(shí)驗(yàn)可得:當(dāng)n(AOS)∶n(AA)=1∶2，引發(fā)劑用量為單體總質(zhì)量的3.0％，反應(yīng)溫度為85℃，反應(yīng)時(shí)間為5h，AOS-AA陰離子共聚物表面活性劑脫墨后效果最佳;當(dāng)n(AOS)∶n(AA)∶n(APEG)=1∶3∶1，引發(fā)劑用量為單體總質(zhì)量的2.5％，反應(yīng)溫度80℃，