油酸鈉類(lèi)共聚物表面活性劑的制備及在廢紙脫墨中的應(yīng)用.pdf

1、廢紙紙漿造紙的利用具有降低成本、節(jié)約原生纖維資源、減少環(huán)境污染、簡(jiǎn)化造紙工藝流程、利于環(huán)境保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，因此受到世界各地的普遍重視。廢紙脫墨是利用廢紙進(jìn)行制漿造紙的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，脫墨劑又是廢紙脫墨環(huán)節(jié)中重要的化學(xué)助劑。目前，我國(guó)市面上所售的脫墨劑種類(lèi)雖多，但大部分脫墨劑為一些小分子的表面活性劑或其復(fù)配物，而這類(lèi)脫墨劑存在一些缺點(diǎn)：泡沫多、捕集性差、抗沉積能力差、再生紙張白度低等，還不能滿(mǎn)足制備較高檔再生紙的要求。所以，研發(fā)高效新型的脫墨劑是提

2、高廢紙脫墨水平的重點(diǎn)工作之一。本文以油酸鈉（NaOL）為主要原料，采用水溶液自由基聚合法制備了NaOL-AA和NaOL-AA-SMAS型兩種共聚物表面活性劑，并對(duì)其合成工藝條件及廢紙脫墨性能進(jìn)行了研究，具體研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下：
　　(1)以油酸鈉(NaOL)、丙烯酸(AA)為原料，采用水溶液自由基聚合法制備了NaOL-AA二元共聚物陰離子表面活性劑，對(duì)所制備產(chǎn)物在廢舊期刊紙的浮選脫墨中的脫墨效果進(jìn)行了對(duì)比研究，以脫墨效果為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)

3、，考察了其最佳合成工藝及復(fù)配條件，并將其與市售脫墨劑進(jìn)行了脫墨效果的對(duì)比，通過(guò)SEM對(duì)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(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征和物理性能檢測(cè)。
　　脫墨效果的對(duì)比結(jié)果表明：當(dāng)n(NaOL):n(AA)=1:3，反應(yīng)溫度為85℃，反應(yīng)時(shí)間為6h，引發(fā)劑過(guò)硫酸銨(APS)用量為單體總質(zhì)量的2％，pH=8～9時(shí)，制備的NaOL-AA產(chǎn)物脫墨效果較好，其再生紙張白度達(dá)到67.6%，殘余油墨量為5

4、3.0mm2·m-2，效果優(yōu)于市售脫墨劑；將NaOL-AA與FMEE按m(NaOL-AA):m(FMEE)=1:2復(fù)配時(shí)，再生紙張白度較單獨(dú)使用NaOL-AA提高了2.2%ISO。SEM分析結(jié)果表明：脫墨后纖維表面固體殘留物減少，纖維整潔，輪廓清晰。由GPC數(shù)據(jù)可知，其數(shù)均分子量Mn=3380，產(chǎn)物分子量分散系數(shù)Mw/Mn=1.26；物理性能檢測(cè)結(jié)果表明：產(chǎn)物NaOL-AA的表面張力為24.94mN·m-1，CMC值為0.153g·L-

5、1，泡沫穩(wěn)定性(A)為88.7%，分水時(shí)間法測(cè)得乳化力為547s。
　　(2)以油酸鈉(NaOL)、丙烯酸(AA)和甲基丙烯磺酸鈉(SMAS)為原料，采用水溶液自由基聚合法制備了NaOL-AA-SMAS三元共聚物陰離子表面活性劑，對(duì)所制備產(chǎn)物在廢舊期刊紙的浮選脫墨中的脫墨效果進(jìn)行了對(duì)比研究，以脫墨效果為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，考察了其最佳合成工藝及復(fù)配條件，并將其與市售脫墨劑進(jìn)行了脫墨效果的對(duì)比，通過(guò)SEM對(duì)脫墨后再生紙纖維表面的殘余固體物以及

6、纖維交聯(lián)程度進(jìn)行了分析，最后對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征和物理性能檢測(cè)。
　　脫墨效果的對(duì)比結(jié)果表明：當(dāng)n(NaOL):n(SMAS):n(AA)=1:1:3，反應(yīng)溫度為85℃，反應(yīng)時(shí)間為5h，引發(fā)劑過(guò)硫酸銨(APS)用量為單體總質(zhì)量的2.5%時(shí)，制備的NaOL-AA-SMAS產(chǎn)物脫墨效果較好，效果優(yōu)于市售脫墨劑；將NaOL-AA-SMAS與AEO-9復(fù)配，當(dāng)m(NaOL-AA-SMAS):m(AEO-9)=2:1時(shí)，再生紙張白度可達(dá)71

7、.9%，殘余油墨量為42.3mm2·m-2。SEM分析結(jié)果表明：脫墨后纖維表面固體殘留物減少，纖維整潔，輪廓清晰。由GPC數(shù)據(jù)可知，其數(shù)均分子量Mn=7180，產(chǎn)物分子量分散系數(shù)Mw/Mn=1.02；物理性能檢測(cè)結(jié)果表明：產(chǎn)物NaOL-AA的表面張力為24.32mN·m-1，CMC值為0.149g·L-1，泡沫穩(wěn)定性(A)為90.2%，分水時(shí)間法測(cè)得乳化力為513s。
　　(3)將脫墨后再生紙張的白度、殘余油墨量作為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，以N

8、aOL-AA表面活性劑作為脫墨劑，利用浮選法對(duì)期刊紙進(jìn)行脫墨?？疾觳煌ば虻臏囟?、時(shí)間以及脫墨方法對(duì)脫墨效果的影響，優(yōu)化工藝條件。
　　脫墨效果的對(duì)比結(jié)果表明：NaOL-AA表面活性劑的加入量為0.2%， NaOH用量為1%，Na2SiO3用量為3%，碎漿溫度60℃，碎漿時(shí)間30min，熟化溫度55℃，熟化時(shí)間30min，浮選溫度45℃，浮選時(shí)間8min，在此條件下再生紙張白度達(dá)到68.7%ISO，較工藝優(yōu)化前白度提高了1.1%I