LIP和Ai-T-IA兩種表面活性劑的制備及其在廢紙脫墨中的應(yīng)用.pdf

1、利用廢紙進(jìn)行制漿造紙具有相對成本較低、節(jié)約原生纖維資源、簡化造紙工藝流程、減少環(huán)境污染、有利于保護(hù)環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，因此得到世界各國的普遍重視。廢紙脫墨是利用廢紙進(jìn)行制漿造紙過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，廢紙脫墨劑又是廢紙脫墨環(huán)節(jié)中最重要的化學(xué)助劑。目前的國產(chǎn)廢紙脫墨劑品種較少，且多為利用現(xiàn)有的市售小分子表面活性劑進(jìn)行復(fù)配所得的復(fù)配物，國產(chǎn)廢紙脫墨劑脫墨效果相對較差，還不能滿足制備較高檔再生紙的要求。所以，研發(fā)新型高效的廢紙脫墨劑是提高廢紙脫墨水平的重點(diǎn)

2、工作之一。本文以異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)為主要實(shí)驗(yàn)原料，采用親核加成法制備了LIP型和AI-T-IA型兩種較高分子量的新型表面活性劑，對其合成工藝條件及廢紙脫墨性能進(jìn)行了研究，具體研究內(nèi)容及結(jié)果如下:
　　(1)以月桂酸二乙醇酰胺(LDEA)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)和不同相對分子質(zhì)量的聚乙二醇(PEG)為原料制備了一系列LIP型非離子表面活性劑。對所有制備產(chǎn)物在廢舊期刊紙的浮選法脫墨中的脫墨效果進(jìn)行了對比研究，以脫墨

3、效果為評判標(biāo)準(zhǔn)，考察了其最佳合成工藝條件及復(fù)配條件，并將其與市售脫墨劑進(jìn)行了脫墨效果的對比，通過SEM對脫墨后再生紙纖維表面的殘余固體物以及纖維交聯(lián)程度進(jìn)行了分析;最后對產(chǎn)物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征和物理化學(xué)性能檢測。
　　脫墨效果的對比結(jié)果表明:當(dāng)反應(yīng)溫度為55℃，反應(yīng)時(shí)間為2h，催化劑用量為單體LDEA的1.0％，n(LDEA)∶ n(IPDI)∶n(PEG)=1.0∶2.0∶2.0，并且PEG相對分子量為600時(shí)，制備的LIP-600

4、產(chǎn)物具有較好的脫墨效果，其再生紙的白度可達(dá)71.2％ISO，殘余油墨量為52.5mm2·m-2，其脫墨效果優(yōu)于市售脫墨劑;當(dāng)按照m(LIP-600)∶m(AEO-9)∶m(AES)=2∶1∶1進(jìn)行復(fù)配脫墨時(shí)，再生紙的白度較LIP-600單獨(dú)使用提高了1.1％ISO，殘余油墨量下降了1.1mm2·m-2; SEM分析結(jié)果表明:脫墨后纖維表面固體物明顯減少，表面更為平整光滑，纖維之間分散良好。物理化學(xué)性能檢測結(jié)果表明:產(chǎn)物L(fēng)IP-600的最

5、低表面張力為34.48mN·m-1，CMC值為1.36×10-5mol·L-1，濁點(diǎn)為53℃，HLB值為13.33，起泡比為80.5％，分水時(shí)間法測得乳化力為589s。
　　(2)以月桂醇聚氧乙烯醚(AEO-9)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)和酒石酸(TA)為原料制備了一種AI-T-IA表面活性劑。對該AI-T-IA表面活性劑在廢舊期刊紙的浮選法脫墨中的脫墨效果進(jìn)行了對比研究，以脫墨效果為評判標(biāo)準(zhǔn)，考察了其最佳合成工藝條件及復(fù)配

6、條件，并將其與市售廢紙脫墨劑進(jìn)行了脫墨效果的對比，通過SEM對脫墨后再生紙纖維表面的殘余固體物以及纖維交聯(lián)程度進(jìn)行了分析;最后對產(chǎn)物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征和物理化學(xué)性能檢測。
　　脫墨效果的對比結(jié)果表明:當(dāng)反應(yīng)溫度105℃，反應(yīng)時(shí)間3.5h，催化劑用量1.0％，n(AEO-9)∶n(IPDI)∶n(TA)=2.0∶2.2∶1.0時(shí)，制備產(chǎn)物具有較好的浮選脫墨效果，再生紙的白度可達(dá)69.5％ISO，殘余油墨量為57.8mm2·m-2，其脫墨

7、效果優(yōu)于市售脫墨劑;當(dāng)按照m(AI-T-IA)∶m(AEO-9)∶m(AES)=1∶2∶1進(jìn)行復(fù)配脫墨時(shí)，再生紙的白度較AI-T-IA單獨(dú)使用提高了1.3％ISO，殘余油墨量下降了3.3mm2·m-2; SEM分析結(jié)果表明:脫墨后纖維表面固體物明顯減少，表面更為平整光滑，纖維之間分散良好;物理化學(xué)性能檢測結(jié)果表明:產(chǎn)物AI-T-IA的最低表面張力為35.96mN·m-1，CMC值為0.52mmol·L-1，酸值為43.81 mgKOH·

8、g-1，起泡比為69.8％，分水時(shí)間法測得乳化力為416s。
　　(3)以脫墨效果為評判標(biāo)準(zhǔn)，以LIP-600非離子表面活性劑為脫墨劑，對涂布期刊廢紙采用浮選法脫墨的最佳工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化研究，并對廢舊書本紙采用浮選法和洗滌法脫墨的脫墨效果進(jìn)行了對比研究。
　　脫墨效果的對比結(jié)果表明:碎漿溫度為50℃、碎漿時(shí)間為30min、熟化溫度為55℃、熟化時(shí)間為30min、浮選溫度為45℃、浮選時(shí)間為8min、LIP-600非離子表面