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、有利于保護環(huán)境等優(yōu)點，因此得到世界各國的普遍重視。廢紙脫墨是利用廢紙進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

2、工作之一。本文以異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)為主要實驗原料，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)程度進行了分析;最后對產(chǎn)物進行了結(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，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進行復(fù)配脫墨時，再生紙的白度較LIP-600單獨使用提高了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，濁點為53℃，HLB值為13.33，起泡比為80.5％，分水時間法測得乳化力為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)程度進行了分析;最后對產(chǎn)物進行了結(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)時間3.5h，催化劑用量1.0％，n(AEO-9)∶n(IPDI)∶n(TA)=2.0∶2.2∶1.0時，制備產(chǎn)物具有較好的浮選脫墨效果，再生紙的白度可達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進行復(fù)配脫墨時，再生紙的白度較AI-T-IA單獨使用提高了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℃、碎漿時間為30min、熟化溫度為55℃、熟化時間為30min、浮選溫度為45℃、浮選時間為8min、LIP-600非離子表面