孿連表面活性劑在廢紙脫墨中的應(yīng)用研究.pdf

1、孿連表面活性劑有著獨特的分子結(jié)構(gòu)及多種特殊的性質(zhì),近年來,應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。研究內(nèi)容從最初的合成、結(jié)構(gòu),逐步擴展至界面行為、聚集體行為、協(xié)同效應(yīng)及應(yīng)用等方面。
　　 論文研究從合成孿連表面活性劑入手,采用乙二醇、環(huán)氧氯丙烷和脂肪醇為主要原料,合成陰離子硫酸鹽性孿連表面活性劑。合成過程中得到的中間體二醇所具有的活化部位在親水基、疏水基、連接基本團三者鍵合處,可供下一步硫酸化反應(yīng)和中和反應(yīng)。硫酸化反應(yīng)是親核取代反應(yīng),中和反應(yīng)屬于酸

2、堿中和,試驗選用氯磺酸與中間體二醇發(fā)生硫酸化反應(yīng),再用氫氧化鈉進行中和,得到最終產(chǎn)物為雙十二烷基乙氧基二硫酸脂鈉孿連表面活性劑。其組分研究采用色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析技術(shù)對產(chǎn)品進行純化及結(jié)構(gòu)表征。對開環(huán)反應(yīng)過程中各個階段產(chǎn)物進行氣相色譜分析,使用外標法確定反應(yīng)液中原料和產(chǎn)物的含暈,控制反應(yīng)過程,并以此確定反應(yīng)的最佳條件,使反應(yīng)產(chǎn)物最優(yōu)化。在實驗中采用吸附薄層色譜與柱色譜兩者結(jié)合使用,從合成反應(yīng)過程中分離單一產(chǎn)物,經(jīng)適當?shù)娘@色劑顯色后可觀察到分

3、離效果。根據(jù)產(chǎn)物的紅外光譜的特征基團頻率確定物質(zhì)含有哪些基團。
　　 論文對孿連表面活性劑的多種性能進行了測定,包括表面張力測定、泡沫力測定、潤濕力測定、去污力測定、乳化力測定、分散力測定和在便水中的穩(wěn)定性測定。通過熱重分析,得到孿連表面活性劑的許多性質(zhì)參數(shù)。測定結(jié)果和性質(zhì)參數(shù)用于分析孿連表面活性劑的脫墨效果和脫墨機理。
　　 孿連表面活性劑用于廢紙脫墨,實驗方法主要采用洗滌法和浮選法脫墨。洗滌法脫墨是一個水力分離過程,

4、試驗通過篩網(wǎng)對紙漿懸浮液進行篩選,水夾帶油墨顆粒被除去。浮選法脫墨通過浮選機分離具有疏水性表面的油墨顆粒和具有親水性表面的紙漿纖維,試驗結(jié)果表明,浮選法脫墨效果明顯好于洗滌法。脫墨效果采用白度、得綠和殘余油墨指標進行綜合評價。
　　 試驗還研究了中間體二甘油醚的合成,利用正交試驗考查催化劑用量、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度和水的用量對合成效果的影響。試驗確定的最佳反應(yīng)條件為:催化劑用量0.8mol、反應(yīng)時間2.5h、溫度60℃同時考查了催

5、化劑種類對反應(yīng)產(chǎn)率的影響,試驗結(jié)果表明,采用氫氧化鉀做催化劑,中間體的產(chǎn)率比氫氧化鈉低,說明在一定條件下,氫氧化鉀催化效力不如氫氧化鈉。中間體二醇的合成試驗,同樣也考查了催化劑用量、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度和水的用量對合成效果的影響,試驗確定的最佳反應(yīng)條件為:催化劑用量0.2mol、溫度80℃、恒溫反應(yīng)5h。同時考查了催化劑種類對反應(yīng)產(chǎn)率的影響,試驗結(jié)果表明,采用BF3-乙醚做催化劑效果稍好于金屬鉀,其因為是實驗的其他條件是以BF3-乙醚做催

6、化劑進行優(yōu)化的。雙十二烷基乙氧基二硫酸脂鈉合成試驗,考查了硫酸化反應(yīng)的影響因素,主要包括溫度、時間和硫化劑種類對硫酸化效果的影響,確定的最佳試驗條件為:硫化劑用量約2mol、溫度20℃、反應(yīng)時間3h。硫化劑種類試驗考查了氯磺酸、濃硫酸、發(fā)煙硫酸三種,試驗結(jié)果表明,各種硫化藥劑各有優(yōu)缺點,應(yīng)用時根據(jù)實際情況進行選擇。中和反應(yīng)采用15％的氫氧化鈉溶液,反應(yīng)溫度20℃、時間3h。
　　 論文比較了單一和復配體系表面活性劑的脫墨試驗效果

7、,幾種表面活性劑通過混合復配,可以使得制劑或配方的效果更好,說明各類表面活性劑之間具有良好的配伍性和協(xié)同效應(yīng)。脫墨工藝條件優(yōu)化試驗,考查了脫墨劑配比和用量、NaOH用量、Na2SiO3用量、H2O2用量、EDTA、溫度、時間對脫墨效果的影響。選擇孿連表面活性劑雙十二烷基乙氧基二硫酸脂鈉與非離子表面活性劑脂肪醇聚氧乙烯醚進行復配,作為脫墨劑主要成分,采用洗滌法確定的最佳試驗條件為:配比1.5:1、脫墨劑用量0.3％、NaOH用量1％、Na