OCC制漿造紙污泥填充聚氯乙烯復(fù)合材料的研究.pdf

1、隨著產(chǎn)能的不斷擴(kuò)增，我國制漿造紙企業(yè)每年都會(huì)產(chǎn)生大量的污泥，這些污泥具有成分復(fù)雜、含水率高、處理難度大的特點(diǎn)。目前，企業(yè)常采用填埋、焚燒和土地利用等方式對(duì)造紙污泥進(jìn)行處理，但這些方法都會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成二次污染，不利于造紙企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。造紙污泥填充塑料制備復(fù)合材料是一種很有發(fā)展前景的固體廢棄物資源化利用技術(shù)。該技術(shù)可以充分利用造紙污泥中的多種有效組分（如纖維、CaCO3、高嶺土等）與塑料樹脂加工制備高附加值的復(fù)合材料，不僅可以有效地解

2、決造紙污泥對(duì)環(huán)境的污染問題，而且可以為企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。
　　試驗(yàn)選取聚氯乙烯(PVC)為基體樹脂，以O(shè)CC(OldCorrugatedContainer)制漿造紙廢水污泥為塑料填充料，制備造紙污泥/PVC復(fù)合材料。分析了OCC制漿造紙污泥的基礎(chǔ)特性;探討了表征造紙污泥表面改性活化程度的方法，依此對(duì)不同種類的改性試劑處理OCC制漿造紙污泥的效果進(jìn)行表征，優(yōu)選出了改性效果最佳的試劑，并得出該試劑改性造紙污泥最適宜的工藝參數(shù);探

3、討了污泥用量、表面改性劑種類等因素對(duì)造紙污泥/PVC復(fù)合材料力學(xué)性能和熱性能的影響，并以CaCO3/PVC復(fù)合材料為對(duì)比實(shí)驗(yàn)，對(duì)OCC制漿造紙污泥代替CaCO3填充塑料復(fù)合材料的可行性進(jìn)行了分析研究。
　　采用常規(guī)化學(xué)分析、元素分析、紅外光譜分析等方法得出OCC制漿造紙污泥pH值為6.8，灰分含量58.78wt％，粗纖維含量22.98wt％，木素含量11.83wt％。OCC制漿造紙污泥具有灰分含量高、纖維含量少，未檢出重金屬元素等

4、特點(diǎn)，可作為填料與熱塑性樹脂混合加工制造復(fù)合材料。
　　將傳統(tǒng)的測(cè)定無機(jī)填料表面改性活化程度的方法與液體石蠟-水雙相測(cè)量體系進(jìn)行對(duì)比分析可知:傳統(tǒng)的測(cè)定無機(jī)填料表面改性活化程度的方法不適于對(duì)造紙污泥表面改性的效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，液體石蠟-水雙相測(cè)量體系是一種可以評(píng)價(jià)造紙污泥表面改性活化程度的有效手段，該方法測(cè)出的改性造紙污泥的活化度越大，表明造紙污泥表面包覆的改性劑的量越多。
　　不同的改性試劑對(duì)造紙污泥表面改性的效果不同，本論文

5、選用9種改性試劑對(duì)造紙污泥進(jìn)行表面改性，結(jié)果表明硬脂酸的改性效果最好，其改性造紙污泥的最佳工藝條件為:硬脂酸用量（對(duì)污泥絕干質(zhì)量）4.0wt％，污泥懸浮液濃度8.0wt％，反應(yīng)溫度60～70℃，反應(yīng)時(shí)間20min，此時(shí)改性污泥的活化度可達(dá)99％以上。
　　造紙污泥用量和改性劑種類都會(huì)對(duì)造紙污泥/PVC復(fù)合材料的性能產(chǎn)生顯著影響。造紙污泥用量越大，造紙污泥/PVC復(fù)合材料的彈性模量和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度越大，拉伸強(qiáng)度逐漸降低;當(dāng)污泥用量小

6、于15wt％時(shí)，造紙污泥對(duì)PVC復(fù)合材料有顯著的增韌效果。當(dāng)污泥用量為30wt％時(shí)，造紙污泥/PVC復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率分別為20.25MPa和8.320％。造紙污泥與CaCO3填充PVC復(fù)合材料的對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)填充量小于30wt％時(shí)，造紙污泥代替CaCO3作為PVC的填料是可行的。表面改性劑（包括硬脂酸、鈦酸酯NDZ401、NDZ311、NDZ311W和硅烷KH550）有利于提高復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度，但是對(duì)其斷裂伸長率會(huì)造成