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混合办公废纸脱墨化学的研究

谭本祝  
【摘要】:办公废纸已成为四大废纸之一,它的纤维长,品质好,价格低廉,是最好的潜在再生纤维资源。混合办公废纸回收的主要问题是静电复印纸和激光打印纸等非接触式印刷废纸所占比例较高。非接触式印刷油墨的组成和性质与传统油墨有较大的差别,常规脱墨方法难以脱除。废纸脱墨是一个复杂的化学和物理过程,需要机械、热和化学品的协同作用。表面活性剂在脱墨中起着相当重要的作用,主要具有去污、分散、乳化、捕集和发泡等功能。因此,研究混合办公废纸的脱墨化学和表面活性剂结构对脱墨的影响,对提高混合办公废纸的利用率具有重要的意义。 本论文根据阴离子聚合原理以含活泼氢物质为起始剂,在碱催化下进行了环氧乙烷、环氧丙烷的开环聚合,得到PEP 型非离子表面活性剂、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚醚。通过引入环氧丙烷单元对现有的AEO 和TX 系列表面活性剂进行了改性。通过羧甲基化反应得到了烷基醚羧酸表面活性剂。采用红外光谱和H-NMR 谱分析对它们的结构进行表征。 研究了表面活性剂的表面物化性能、应用物性与结构的关系。对于PEP 型非离子表面活性剂,降低表面张力的能力不仅与PO/EO 有关,而且与各链段的长度有关。EO 链段长相同,PO/EO 越大,表面张力越低;PO/EO 相同,EO 链段越长,表面张力越低。对相同的起始剂,浊点随PO 数的增加而降低。对于脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚醚,烃基碳原子数越多,表面张力越大。随着分子中PO加合数的增加,表面张力增加,水溶性降低,起泡力减弱,泡沫稳定性变差。对于烷基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚,随着PO 单元数的增加,降低表面张力的能力下降,亲水性变差,起泡力和泡沫稳定性降低。 以浮选脱墨浆的ERIC 值和浮选脱墨率为评价指标,研究了表面活性剂结构对浮选脱墨效果的影响规律。脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯共聚醚和烷基醚羧酸类表面活性剂的浮选脱墨效果较好,脱墨浆中有效残留油墨浓度较低,脱墨率较高。对于PEP 型表面活性剂,分子结构中存在一最佳的PO 加合数,起始剂不同,最佳PO 加合数不同。十二烷醇聚氧乙烯醚(AEO)和烷基酚聚氧乙烯醚(TX)系列


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