基本信息
- 项目名称：
- 旧新闻纸脱墨技术的分析与研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 选用几种不同的表面活性剂，通过进行药品之间的复配组合实验得出相应的抄纸白度值。实验结果表明：在碎浆质量分数为3.5%，碎浆时间10min，脱墨剂K12与OP-10的质量比为25:75，脱墨剂浓度1.0%，熟化时间5min，熟化温度50℃，浮选温度50℃，浮选时间5min的中性脱墨工艺条件下，脱墨效果较好。
- 详细介绍：
- 本作品选用国产废旧新闻纸作为实验原材料。通过对大量的实验数据分析得出了实验结论。第一步进行乙酸乙酯（化学纯）、四氯乙烯（化学纯）、十二烷基硫酸钠（K12）这三种油墨溶剂的复配实验，通过实验结果对比选出了脱墨性能较好的油墨溶剂，并做出的合理阐述。第二步在添加油墨溶剂的情况下，做K12/OP-10双组分的实验，通过数据分析得出在其以25:75混合配比时，脱墨效果最佳。在此基础上，分别添加ABS、Tween-80这两种表面活性剂进行了三组分不同配比的实验，结果显示，三组分复配效果不佳，未能起到协同作用。并绘制了数据分析柱状图，为以后中性脱墨技术的再研究提供数据参考。在双组分复配实验中，确定出最适试剂组合，考察了各种因素对中性脱墨效果的影响，包括碎浆时间、脱墨剂浓度这两个因素，从而优化脱墨工艺条件。实验结果表明：在碎浆质量分数为3.5%，碎浆时间10min，脱墨剂K12与OP-10的质量比为25:75，脱墨剂浓度1.0%，熟化时间5min，熟化温度50℃，浮选温度50℃，浮选时间5min的中性脱墨工艺条件下，脱墨效果较好。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：以节约资源、保护环境和降低生产成本为目的，旨在通过实验寻求一种混合中性脱墨剂，建立适用旧新闻纸的中性脱墨方法，优化工艺参数。 基本思路：废纸预处理，选择脱墨性能较好油墨溶剂和由两种试剂组成复配型试剂，在此基础上再进行三组分复配实验。选出效果最佳的混合型中性脱墨试剂，并优化打浆试剂浓度和温度等工艺参数。
科学性、先进性及独特之处
- 科学性和先进性：中性脱墨剂中的成分可以有效地乳化和分散纸张表面的油墨，减少油墨扩散、阴离子垃圾，使油墨粒子的再沉淀少，尘埃去除效果好，防止胶粘物溶解。同时可降低废水中BOD、COD的排放量，化学药品用量减少，废水可以再利用，环保节能。 独特处：使用不同的表面活性剂进行系统的复配组合，通过实验论证后得出新的复合中性脱墨剂，进一步补充国内对中性脱墨剂的脱墨效果的分析和研究的不足。
应用价值和现实意义
- （1）经济效益：减少了化学品的使用，工厂可以不改变现有生产线的基础上进行生产，降低生产和处理费用。（2）环境保护：减少废水污染，降低污水排放，提高废纸回收利用率。（3）高效的中性脱墨剂可应用于各类别的废旧纸，使其脱墨的效果良好、无墨点、脱墨白度高。（4）可以对现有生产系统进行改良以提高得浆率、生产出具有价格优势、白度高、尘埃少、灰分适中、节能环保的循环利用的二次再生纸。
学术论文摘要
- 以国产废旧新闻纸为脱墨对象，探究表面活性剂在中性脱墨中的应用效果。在添加油墨溶剂的情况下，得出K12/OP-10双组分以25:75混合比例时，脱墨效果最佳。在此基础上，分别添加了ABS、Tween-80表面活性剂进行了三组分不同配比的实验，结果显示，三组分复配效果不佳，未能起到协同作用。在双组分复配实验中，确定了最适试剂组合，考察了各个因素对中性脱墨效果的影响，包括碎浆时间、脱墨剂浓度这两个因素，优化了脱墨工艺条件。实验结果表明：在碎浆质量分数为3.5%，碎浆时间10min，脱墨剂K12与OP-10的质量比为25:75，脱墨剂浓度1.0%，熟化时间5min，熟化温度50℃，浮选温度50℃，浮选时间5min的中性脱墨工艺条件下，脱墨效果较好。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1] 张效林．国内废旧报纸脱墨工艺条件的研究[J]．黑龙江造纸．2005，(1)：1～5 [2] 陈义长，余光虎．XYT-1高效废纸脱墨剂的研制与应用[J]．湖北化工．2001，(3)：27 [3] 孙京丹，王正顺．表面活性剂在废纸脱墨中的应用[J]．湖南造纸．2008，(4)：26 [4] 韩富，周雅文，徐宝财，武丽丽．废旧新闻纸中性脱墨工艺的研究[J]．日用化学工业．2009，(6)：382～385 [5] 王守娟，苗庆显，傅英娟等．废新闻纸中性脱墨剂的优选[J]．造纸科学技术．2004，23(3)：12～15 [6] 苗庆显．废纸脱墨剂的现状及其发展趋势[J]．造纸化学品与应用．2004，(3)：23～26
同类课题研究水平概述
- 中性脱墨技术国内外发展水平。国外发展状况： 90年代最先提出中性脱墨技术由英国BDL特种产品公司推出，并同时研制了Enessco系列脱墨剂来取代传统的制浆化学品，形成一种中性介质。纸厂使用了Enessco系列化学品后很快把生产条件转换成中性。法国造纸技术中心的G.Galland等提出中性与碱性结合的双回路脱墨法。他们在第一段采用中性脱墨，主要脱除水基苯胺油墨，再在第二段采用碱性脱墨分离传统的胶印油墨颗粒。 1997年Hornfeek等人提出，使用适当的表面活性剂，杂志纸能够在中性条件下脱除油墨。与此同时J.M.Jobbin在中间工厂进行了办公废纸中性脱墨试验研究。近年研究多数情况实在低碱量或者接近中性的条件下（pH8.2-8.5之间）进行的，在此基础上可以减少碱的用量。 2004年，凯米拉公司研究出了真正的使用于ONP/OMG的中性脱墨技术以及不用亚硫酸钠的低碱性脱墨技术，并进入商业应用阶段。药剂用量减少了约75%，处理后水的澄清度获得了大大提高。 2007年，Katahdin公司证实了新型中性脱墨技术的可行性，采用中性脱墨和不加亚硫酸盐操作，脱墨效果和碱法脱墨相同。国内发展状况：中性脱墨技术在我国的研究和应用还处于初试和摸索阶段。天津科技大学的高玉杰等对废旧报纸的化学法中性脱墨进行研究，研制出了GW01型中性脱墨剂，在达到要求白度的基础上，大大降低脱墨费用，降低废水污染负荷。山东轻工业学院的王守娟等人通过研究表明，聚氧乙烯醚系列的非离子表面活性剂和各种阴离子表面活性剂进行复配得到的中性脱墨剂，可很好的应用到废新闻纸的脱墨中。东北林业大学的孙楠楠开发出了适合于废新闻纸的中性脱墨剂2311，以非离子表面活性剂复配脂肪酸和阴离子表面活性剂协同作用起到良好的脱墨作用。武汉现代工业技术研究院开发和研制出新一代TD-2废纸用中性脱墨剂，经多家企业使用证明其实用性。总的来说，国外由于对中性脱墨技术的起步时间早，我国的脱墨技术和国际先进水平还有相当差距。国内现在的研究过程主要存在这样一些问题：对中性脱墨体系中所发生的各种物理化学现象没有做系统的研究；还没有开展合成新型多功能，复合型的高效脱墨用表面活性剂的研究工作；脱墨对象也只局限也废旧新闻纸和混合办公纸上。
