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新型脱墨剂开发和脱墨机理研究

作　者: 徐昱
导　师: 李宝芳；罗英武
学　校: 浙江大学
专　业: 化学工程
关键词: 表面活性剂脱墨洗涤法接触角粘附功白度中性脱墨
分类号: TS749
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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引　用: 7次
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内容摘要

随着世界范围内对环境保护的重视以及造纸原生资源的匮乏,人们越来越重视废纸再生资源的充分利用,废纸二次纤维已经成为制浆造纸的主要原科之一。表面活性剂在废纸脱墨再牛过程中发挥着重要的作用,本文开发了一系列聚醚表面活性剂用于脱墨过程,探讨了表面活性剂在脱墨过程中的作和机理,旨在开发出一种高效环保型的脱墨剂,并为脱墨机理的研究提供一定的理论依据。本文以实验室自制的聚醚型非离子表面活性剂(SEP系列)对废纸脱墨过程的影响为研究对象,以脱墨浆的白度为衡量指标,考察了表面活性剂的润湿、渗透、乳化和分散效果,对脱墨过程的影响,同时分析了聚醚的表面性质,如表面张力,与油墨的接触角和粘附功,和脱墨效果的联系,初步对表面活性剂的脱墨机理作了一定的探讨。本文还进行了SEP系列聚醚与其它的阴离子或非离子表面活性剂在中性条件下的复配脱墨试验,考察了SEP系列聚醚在中性条件下的脱墨效果。研究发现,SEP系列聚醚对新闻废纸和办公废纸均具有良好的脱墨效果,脱墨白度的分别可提高9%和6%左右,用SED数字白度仪测定。聚醚的分子结构,如相对分子质量和HLB值,对脱墨白度有明显的影响。而聚醚的表面性质,如表面张力、与油墨的接触角和粘附功,则是决定表面活性剂脱墨效果的深层原因。在此基础上,本文提出了一种新理论,即以表面性能(聚醚和油墨的接触角和粘附功)作为筛选脱墨用表面活性剂的理论依据,由此判别表面活性剂的脱墨效果。该方法简单可行,极大地减少了筛选脱墨用表面活性剂的工作量,为脱墨剂研究开发工作提供一种新的思路和方法。通过中性条件下,表面活性剂复配脱墨测试发现,复配可以改善脱墨的效果。与传统的碱性脱墨法相比,中性脱墨同样可以达到良好的脱墨效果,白度提高值5%(SED)以上,并且具有废水易处理,污染小,对环境友好的优点。必然成为脱墨刑开发的一个新的研究方向。

全文目录

前言  7-8
第一章文献综述  8-28
  1.1 研究背景  8-11
    1.1.1 世界废纸回收利用概况  9-10
    1.1.2 废纸回收和可持续发展  10-11
    1.1.3 废纸回收利用的意义  11
  1.2 废纸脱墨技术进展  11-16
    1.2.1 废纸脱墨的工艺流程  11-12
      1.2.1.1 洗涤法  11-12
      1.2.1.2 浮选法  12
      1.2.1.3 浮选洗涤法  12
    1.2.2 废纸脱墨技术进展  12-16
      1.2.2.1 酶脱墨法  13
      1.2.2.2 超声波脱墨法  13-14
      1.2.2.3 附聚脱墨法  14
      1.2.2.4 蒸汽爆破脱墨  14-15
      1.2.2.5 溶剂法脱墨  15
      1.2.2.6 中性脱墨法  15-16
  1.3 脱墨化学  16-19
    1.3.1 脱墨化学品  16-17
    1.3.2 碎浆机脱墨化学  17-19
  1.4 表面活性剂在废纸脱墨中的应用  19-24
    1.4.1 表面活性剂的种类  19-21
    1.4.2 表面活性剂在脱墨过程中的作用  21-24
      1.4.2.1 脱墨剂  21-22
      1.4.2.2 油墨捕集剂  22-23
      1.4.2.3 油墨分散剂  23
      1.4.2.4 附聚剂  23-24
    1.4.3 不同脱墨工艺表面活性剂的选择  24
  1.5 油墨对废纸脱墨的影响  24-26
    1.5.1 新型油墨特性对脱墨过程的影响  25-26
      1.5.1.1 静电印刷油墨  25
      1.5.1.2 激光印刷油墨  25
      1.5.1.3 紫外光固化油墨  25-26
      1.5.1.4 水性印刷油墨  26
  1.6 本论文研究的意义和内容  26-28
第二章、实验部分  28-37
  2.1 表面活性剂的合成和表征  28-32
    2.1.1 实验部分  28-32
      2.1.1.1 实验原料  28-29
      2.1.1.2 实验设备和装置  29
      2.1.1.3 合成机理  29-30
      2.1.1.4 实验方法  30
      2.1.1.5 SEP聚醚的结构表征  30-32
  2.2 表面活性剂性能测定  32-33
    2.2.1 实验原料和设备  32-33
      2.2.1.1 实验原料  32-33
      2.2.1.2 实验仪器设备  33
  2.3 实验方法  33-34
  2.4 废纸脱墨试验  34-37
    2.4.1 实验原料和仪器设备  35-36
      2.4.1.1 实验试剂原料  35
      2.4.1.2 实验仪器设备  35-36
    2.4.2 实验方法  36-37
      2.4.2.1 洗涤法脱墨  36
      2.4.2.2 分析测量方法  36-37
第三章 SEP聚醚对新闻纸的脱墨研究  37-51
  3.1 表面活性剂结构对脱墨效粜的影响  37-40
    3.1.1 HLB值对脱墨白度的影响  38-40
    3.1.2 聚醚相对分子质量对脱墨白度的影响  40
  3.2 表面活性剂结构对表面活性的影响  40-46
    3.2.1 表面活性剂与油墨粘附功的计算  41
    3.2.2 表面活性剂结构与表面活性的关系  41-46
      3.2.2.1 HLB值与表面活性  43-44
      3.2.2.2 相对分子质景对接触角和表面张力的影响  44-46
  3.3 表面活性与脱墨效果  46-50
    3.3.1 接触角和脱墨白度的关系  46-47
    3.3.2 粘附功和脱墨白度关系  47-49
    3.3.3 接触角和粘附功对脱墨白度的决定作用  49-50
  3.4 小结  50-51
第四章、SEP对办公废纸脱墨效果的研究  51-57
  4.1 表面活性剂结构对脱墨效果的影响  51-53
    4.1.1 HLB值对再生纸白度的影响  52
    4.1.2 相对分子质量对脱墨白度的影响  52-53
  4.2 表面活性与脱墨效果  53-56
    4.2.1 接触角与脱墨效果的联系  54-55
    4.2.2 粘附功与脱墨效果  55-56
  4.3 小结  56-57
第五章、脱墨工艺的探讨  57-61
  5.1 表面活性剂用最对脱墨效果的影响  57-58
  5.2 中性脱墨的研究  58-59
  5.3 中性脱墨表面活性剂的复配  59-60
  5.4 小结  60-61
第六章结论  61-63
参考文献  63-66
致谢  66

新型脱墨剂开发和脱墨机理研究

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