废旧新闻纸表面活性剂脱墨工艺的分析

学生：,废旧新闻纸 表面活性剂脱墨工艺的研究,指导老师：,1,2,3,4,5,7,6,脱墨工艺目的: 1.将废旧纸张表面的油墨脱去 2.为纸张再次生成利用提供帮助 脱墨工艺意义： 1.它能够有效的缓解现如今社会造纸能源紧张的现象 2.为人民对纸张的需求量给予一定的供应,表面活性剂脱墨工艺目的： 1.使再生纸张的脱墨效果达到最佳的程度 2.使再生纸张的白度等都能够优于其他方法的脱墨工艺 表面活性剂脱墨工艺意义： 1.节约资源、减少环境污染和降低生产纸张成本 2.使所得利润增加和日益紧张的能源得到一定的缓解 3.提高废纸的回收再生利用率和再回收生纸张的质量,近年来，我国在废纸再生利用方面的进展较快，但现有废纸脱墨技术与先进国家仍具有一定差距。我国为缓解造纸资源短缺，造纸成本逐渐涨高，纸张回收再生利用的污水处理成本一直居高不下的问题，在世界各国以及全球人民对环境污染问题的日益重视下，基于碱性脱墨法的基础上，研究出更加环保经济实用的使用表面活性剂脱墨的方法。如今表面活性剂脱墨工艺主要研究方向有表面活性剂的复配以及制备等。,国内研究现状,国外在废纸再生利用方面技术发展速度要快于国内，废纸脱墨技术也总体上优于国内现阶段的水平。早期，表面活性剂脱墨工艺在欧洲国家发展较早较快，美洲国家发展则稍慢，所以欧洲国家在早期在发展速度和技术层面上，领先于美洲国家，经过一段时间发展才基本达到统一水平，甚至有部分美洲国家超越欧洲国家的情况。世界如今一大主题就在于环保，因此表面活性剂脱墨工艺在国外也被很多研究学者重视。国外对浮选脱墨工艺的研究较多，了解发现因为脱墨效果相对明显，因此，国外现如今对表面活性剂脱墨工艺的主要研究方向大多数是基于浮选脱墨方法的表面活性剂的脱墨效果的提高，即优化工艺参数或者对脱墨效果的分析等。,国外发展现状,研究我！,研究内容,1.表面活性剂特性 脱墨试剂的关键化学剂是组成部分中最重要的表面活性剂。脱墨试剂种类虽多，但都要求其必须要具备以下特性：湿润性、起泡性、分散性、浸透性等等。因此表面活性剂具有以下的基本性质:表面定向吸附、表面张力降低、临界胶束的形成。,2.表面活性剂的种类 阴离子表面活性剂阳离子表面活性剂和两性表面活性剂非离子表面活性剂,3.表面活性剂脱墨工艺原理 在浮选脱墨中表面活性剂做油墨捕集剂使用，由于油墨粒子具有憎水性，因此表面活性必须具有不溶于水的性质，或者能够形成憎水性表面的能力，然后使油墨粒子会粘附在气泡上，当气泡带着油墨悬浮到液体的表面时，通过机器操作将该气泡除去，而纸张纤维因为具有亲水性则会留在浮选槽里，作为浮选结束后的纸浆存在。,实验原理,（1)表面活性剂自身的分子结构对表面张力的降低的影响。,（2)表面活性剂自身的亲水亲油的平衡HLB的值。,（3)表面活性剂具有的特性也应考虑。 临界胶团浓度(cmc)；浊点。,（4)首要考虑选择性能较好的合成的表面活性剂,（5）其他因素。,表选择面活性剂的依据,实验内容,该研究实验根据表面活性剂的选择依据选出的三种表面活性剂之间用不同的用量进行复配，复配出成品后，使用废旧新闻纸进行浮选脱墨实验，将最后做出来的再生纸张进行数据的测量，从而确定出因素主次和优方案。,实验流程,不同浓度的表面活性剂进行复配,废旧新闻纸碎纸碎浆,使用复配表面活性剂对废旧新闻纸脱墨,抄纸、烘干成纸,测量纸张白度，计算油墨残余面积率,1.称取复配所需的实验剂品的克数。 2.将表面活性剂混合溶解，进行复配。 3.将废旧新闻纸裁剪成碎纸片。 4.称取所需的氢氧化钠、硅酸钠、双氧水，并用在烧杯中进行溶解。 5.将碎纸片与上述混合物进行搅拌混合。 6.将混合物放入碎浆机中进行碎浆。 7.将纸浆加入浮选槽后，将复配后的表面活性剂倒入浮选槽中，进行脱墨实验。 8.抄纸、烘干、成纸测量所需数据。,具体步骤,实验材料及设备,实验分组,表1 表面活性剂复配因素水平,表面活性剂复配正交实验,实验过程图,称量实验试剂,制备纸浆,表面活性剂复配,浮选脱墨,抄纸,准备筛网,成纸,不同表面活性试剂对纸张白度的影响,实验结果分析,根据实验的趋势图以及测量并处理后的数据进行分析后，再依据正交实验中的极差R值的大小判定该实验的因素主次为ABC，根据K值决定优方案，且在该实验中白度数值越大越好，则选取A、B、C三个因素调节小K值最大的水平决定了最优方案为A5B4C4，则优方案为仲烷基磺酸钠含量为10%，椰子油二乙醇酰胺含量为8%，脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯含量为8%。,不同表面活性试剂对纸张油墨残余面积率的影响,根据该实验记录以及计算的数据分析，发现根据R值确定出该实验的因素主次为ACB，根据K值确定出优方案，在该实验中K值越小越好，则根据此标准确定的优方案为A5B5C5，则优方案为仲烷基磺酸钠含量为10%，椰子油乙二醇酰胺含量为10%，脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯含量为10%。,本文以新闻纸为实验原料，采用表面活性剂对其进行浮选脱墨处理。分析研究表面活性剂针对废旧新闻纸脱墨的作用效果，主要内容如下：,（1）通过使用三种表面活性剂进行复配后对废旧新闻纸进行浮选脱墨工艺实验，证明了用表面活性剂复配物进行试验是可行的。,（2）经过对图表和实验数据的研究分析，确定了该实验中的因素主次以及优方案。因素主次为仲烷基磺酸钠椰子油乙二醇酰胺脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯，优方案为仲烷基磺酸钠含量为10%，椰子油乙二醇酰胺含量为8%，脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯含量为10%。,（3）通过对三种表面活性剂的进行复配之后进行正交实验后，对制造出的再生纸张进行数据的测量、处理分析后发现,阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂都能促进油墨的脱除，具有一定的脱墨效果。在阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的复配体系中,加入脂肪酸后脱墨效果较