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)能的不斷擴增，我國制漿造紙企業(yè)每年都會產(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。目前，企業(yè)常采用填埋、焚燒和土地利用等方式對造紙污泥進行處理，但這些方法都會對周邊環(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、決造紙污泥對環(huán)境的污染問題，而且可以為企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟效益。
　　試驗選取聚氯乙烯(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，依此對不同種類的改性試劑處理OCC制漿造紙污泥的效果進行表征，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造紙污泥/PVC復(fù)合材料力學性能和熱性能的影響，并以CaCO3/PVC復(fù)合材料為對比實驗，對OCC制漿造紙污泥代替CaCO3填充塑料復(fù)合材料的可行性進行了分析研究。
　　采用常規(guī)化學分析、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，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)的測定無機填料表面改性活化程度的方法與液體石蠟-水雙相測量體系進行對比分析可知:傳統(tǒng)的測定無機填料表面改性活化程度的方法不適于對造紙污泥表面改性的效果進行評價，液體石蠟-水雙相測量體系是一種可以評價造紙污泥表面改性活化程度的有效手段，該方法測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種改性試劑對造紙污泥進行表面改性，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)時間20min，此時改性污泥的活化度可達99％以上。
　　造紙污泥用量和改性劑種類都會對造紙污泥/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，拉伸強度逐漸降低;當污泥用量小

6、于15wt％時，造紙污泥對PVC復(fù)合材料有顯著的增韌效果。當污泥用量為30wt％時，造紙污泥/PVC復(fù)合材料的拉伸強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)合材料的對比實驗表明，當填充量小于30wt％時，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)合材料的拉伸強度，但是對其斷裂伸長率會造成