高玉杰，博士，副教授，主要科研方向：造纸助剂、特种功能纸、废纸再生。提键要：目前国内外绝大多数废新闻纸化学脱墨工厂采用碱性脱墨法，但是碱性脱墨剂有许多不可避免的缺点，如废水COD较高，纸浆容易碱性变黑等。本文针对碱性脱墨的缺点，研制出了可在中性条件下脱墨的中性脱墨剂，并对中性脱墨剂的应用条件进行了探讨，与碱性脱墨剂的脱墨效果作了对比。关键词：中性脱墨；废新闻纸；应用工艺；脱墨效果目前目前，我国各种废纸再生脱墨基本上以碱法脱墨为主，但碱法脱墨有较多的缺点，诸如会使废水ＣＯＤ值增加，加大废水处理难度；在废纸碎解过程中一般需加入过氧化物以防止浆料的碱性变黑现象；同时常加入硅酸钠，以作为过氧化物的稳定剂，在纸浆白度较低的情况下，增加了生产成本。开发中性脱墨剂及中性脱墨技术是非常必要的。这是因为中性脱墨可克服上述缺点。 1中中性脱墨剂的研制1．1组中性脱墨剂的组成目前废纸脱墨即是在废纸解离过程中利用浸透、润湿作用使纤维和油墨膨胀，分解固着在纤维上的油墨，从而使油墨从纤维上剥离下来。脱墨剂中常用的表面活性剂是钾皂、磺化油、直链烷基苯磺酸钠、脂肪醇硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠等阴离子表面活性剂，烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯脂等非离子表面活性剂。脂肪酸具有较好的凝集油墨粒子的能力，在浮选脱墨过程中，经常被作为主要成分使用。但脂肪酸浸透力较差，在打浆过程中难以使紧密结合在纤维上的油墨粒子脱落下来，为了弥补此缺点，常在配方中复配其它表面活性剂以提高脱墨剂的浸透力。浮选脱墨剂一般不采用非离子表面活性剂为最主要成分，是由于其具有强烈分散油墨的性能，使油墨粒子分散并乳化在纸浆中，从而增加浮选难度。将阴离子与非离子表面活性剂复配使用，则具有优异的脱墨效果。用于浮选法的脱墨剂，不仅要求使脱墨剂从纤维上剥离下来，而且要求已分散的油墨粒子能稳定地悬在水中，不产生或少产生再吸附。目前化学法中性脱墨，在国外已有报道；然而我国有关中性脱墨的研究及应用尚处于起步阶段。我们在研制中性脱墨剂的过程中，以适应浮选法脱墨为主，同时兼顾洗涤法，既考虑具有良好的分离油墨的能力，又适当控制脱墨剂的泡沫力及使用成本等。为此，我们选用阴离子、非离子表面活性剂作为主要配料，同时，为了加强脱墨效果，配加适量无机盐及其他助剂。1．2组中性脱墨剂的性能指标目前外观：浅黄色半透明粘稠液体目前有效物含量：20%～50%（可根据要求而定）目前pH值：7～7.5目前在-10℃条件下保存24h，无沉淀析出，恢复室温不变质、不分层。目前保存期：1～2年目前无腐蚀性，易于运输和储存。1．3组中性脱墨剂的制造成本目前采用常压反应釜制备。所需设备简单，操作方便，无污染。目前以20%浓度的脱墨剂进行计算，生产一吨脱墨剂约需2300元左右。 2参中性脱墨工艺参数的优化目前本论文脱墨实验，全部在中性条件下进行，在碎浆机中只加中性脱墨剂，不加碱、硅酸钠等其它辅助化学品，在45℃、10%左右浓度下碎浆30min；脱墨环境及脱墨废水均在中性范围。目前通过实验，得出原料为美国废旧新闻纸时中性脱墨的最佳工艺条件为：自制中性脱墨剂801（或802）用量1.0%，碎浆时间20～30min, 浮选浓度0.8%～1.0%，浮选时间10min。目前在室温条件下浮选，浆的白度要比在50℃下浮选得到的脱墨浆白度低。温度较低，浮选出油墨粒子相对较少，纤维流失较多。在条件容许的情况下，适当提高浮选温度，有利于提高浮选效率，提高脱墨浆的质量。目前在碎浆过程之后，将水力碎浆机中的浆在恒温条件下保温放置一定时间，以保证脱墨剂与油墨的充分反应，使得油墨粒子充分软化、分散，有利于脱墨效果的提高。在工厂实际中，废纸经水力碎浆机碎解后，在贮浆、输送过程中会进一步进行化学反应，促进油墨脱除效率的提高。 3效与碱性脱墨的效果对比目前为了综合衡量脱墨效果，这里选取自制脱墨剂801和市售碱性脱墨剂J1、J2在相同条件下对美废进行脱墨处理。碱性脱墨剂用量（对绝干废纸）1%，同时加入1.5% NaOH、3%硅酸钠、1%过氧化氢；中性脱墨剂加入量1%，不加其它化学品。脱墨实验结果如表1所示。表1脱中性脱墨剂与碱性脱墨剂的脱墨效果对比原 料脱墨剂pH值正面平均白度 %ISO反面平均白度 %ISO正反平均白度 %ISO废液CODmg/l美废美废美废80%美废+20%国产报纸801J1J280171111.5751.050.551.245.649.448.449.044.050.249.550.144.82007339035612429目前可以看出，在脱墨剂用量相同的情况下，中性脱墨剂801比碱性脱墨剂J所得白度要高，但考虑到碱性脱墨剂J在碎浆时，同时配加了碱、硅酸钠以及预漂剂H2O2等，在脱墨效果相差不大的情况下，成本大大提高；再者碱性脱墨废水的COD要比中性脱墨废水的COD高得多，这就使得中性脱墨废水的污染负荷减轻，处理成本降低。换句话说，在脱墨总成本降低的情况下，采用中性脱墨剂可获得较高的白度，显示了中性脱墨技术的优越之处。我们进一步比较了中性脱墨与碱性脱墨后的脱墨浆强度指标，结果如表2所示。表2 中性脱墨与碱性脱墨的脱墨浆强度指标分析原 料脱墨剂裂断长km撕裂指数mN·m2/g耐破指数kPa·m2/g美废美废美废80%美废+20%国产报纸801J1J28012.973.103.122.682.62.52.62.42.162.322.301.89目前从实验结果可以看出，在中性条件下脱墨后，脱墨浆的强度指标与碱性条件下的强度指标基本相当，只是裂断长和耐破指数稍有降低，有待于进一步改善。目前为了考察中性脱墨后脱墨浆的可漂性，这里还进行了脱墨后的补充漂白。对801中性脱墨剂的脱墨浆进行过氧化氢补充漂白。漂白条件：原料为美废，过氧化氢1%，NaOH1%，硅酸钠3%，浆浓20%，温度50～60℃，时间60～90min。目前漂白后，浆的白度由50.2%提高到了55.1%。可以认为，中性脱墨浆具有较好的可漂性，今后将进一步完善中性脱墨浆的漂白工艺与技术。 4论结论论目前本文研制出了适宜在中性条件下脱墨的中性脱墨剂，对美废和国产废新闻纸进行了脱墨处理。实验结果表明，采用中性脱墨可在提高白度的基础上，较碱性脱墨可大大降低脱墨费用，降低废水污染负荷。在脱墨过程中，脱墨剂用量1.0%（总量,对绝干浆），不加碱、硅酸钠等其它辅助化学品。脱墨纸厂不用改变现有流程即可使用。
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