衣康酸酯類共聚物表面活性劑的制備及在廢紙脫墨中的應(yīng)用.pdf

1、如今，世界環(huán)境不斷惡化，我們的用紙需求量卻仍在不斷增加，為緩解木材原料供應(yīng)不足，減少環(huán)境污染，因此需要我們加大對(duì)二次纖維的利用力度。廢紙的二次利用就是通過廢紙脫墨這一過程來實(shí)現(xiàn)的，而脫墨劑的研制和開發(fā)是廢紙脫墨的關(guān)鍵技術(shù)。
　　目前國內(nèi)的市售脫墨劑多為低分子表面活性劑的復(fù)配或國外進(jìn)口，但隨著紙的種類及新型油墨的不斷發(fā)展，亟需擴(kuò)大脫墨劑的種類以及提高脫墨劑的性能。高分子表面活性劑分子量大，親水基與疏水基之間的位置可變，能合成多種類型

2、的表面活性劑，更重要的是其乳化性能和分散性能突出，更有利于油墨的脫除。本研究制備了月桂醇聚氧乙烯醚衣康酸單酯(IAEO)單體及兩種衣康酸酯類共聚物表面活性劑，對(duì)其合成反應(yīng)條件及脫墨性能進(jìn)行了研究，具體研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:
　　(1)以月桂醇聚氧乙烯醚(AEO-9)和衣康酸(IA)為原料進(jìn)行酯化反應(yīng)制備月桂醇聚氧乙烯醚衣康酸單酯(IAEO)單體，通過單因素及正交試驗(yàn)確定IAEO的最佳酯化條件。
　　結(jié)果表明：最佳酯化條件為n(

3、AEO-9):n(IA)=1:1.06，酯化溫度為125℃，催化劑用量為衣康酸質(zhì)量的6.5％，酯化時(shí)間為4h，阻聚劑用量為衣康酸質(zhì)量的0.6%，在此條件下IAEO酯化率可達(dá)96.85%。
　　(2)以月桂醇聚氧乙烯醚衣康酸單酯(IAEO)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯磺酸鈉(SMAS)為原料通過共聚反應(yīng)制備出一系列 IAS型（IAEO-AA-SMAS）三元共聚物表面活性劑并將其用于浮選法廢紙脫墨?？疾炝俗罴押铣晒に嚰皬?fù)配條件，對(duì)產(chǎn)物進(jìn)

4、行結(jié)構(gòu)表征，并測(cè)定了其表面化學(xué)性能，最后通過 SEM對(duì)脫墨后手抄片的纖維形態(tài)及表面殘余油墨情況進(jìn)行分析。
　　結(jié)果表明：當(dāng)n(IAEO):n(AA):n(SMAS)=1:2:1，聚合時(shí)間為5.5h，聚合溫度為85℃，引發(fā)劑用量為單體總質(zhì)量的1.5%時(shí)有較佳的脫墨效果；將該IAS型共聚物表面活性劑與TX-10按質(zhì)量比為1:2復(fù)配時(shí)（復(fù)配表面活性劑總質(zhì)量占絕干紙質(zhì)量的0.2%），脫墨效果進(jìn)一步提高；合成產(chǎn)物數(shù)均分子量Mn=7714，分

5、散系數(shù)為Mw/Mn=2.121，且乳化性能及分散性能均優(yōu)于AEO-9；通過SEM分析結(jié)果表明脫墨后纖維表面光滑平整且油墨粒子減少。
　　(3)以月桂醇聚氧乙烯醚衣康酸單酯(IAEO)、丙烯酸羥乙酯(HEA)、烯丙基磺酸鈉(SAS)為原料通過共聚反應(yīng)制備出一系列 IHS型(IAEO-HEA-SAS)三元共聚物表面活性劑并將其用于浮選法廢紙脫墨。考察了其最佳合成工藝及復(fù)配條件，對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，并測(cè)定了其表面化學(xué)性能，最后通過SEM

6、對(duì)脫墨后手抄片的纖維形態(tài)及表面殘余油墨進(jìn)行分析。
　　結(jié)果表明：當(dāng)n(IAEO):n(AA):n(SMAS)=1:1:1，聚合時(shí)間為4.5h，聚合溫度為85℃，引發(fā)劑用量為單體總質(zhì)量的1.0%時(shí)有較佳的脫墨效果；將該IHS型共聚物表面活性劑與TX-10及AES按質(zhì)量比為1:2:1復(fù)配時(shí)（復(fù)配表面活性劑總質(zhì)量占絕干紙質(zhì)量的0.2%），脫墨效果進(jìn)一步提高；合成產(chǎn)物數(shù)均分子量Mn=6319，分散系數(shù)Mw/Mn=1.987，且乳化性能優(yōu)異

7、；SEM分析結(jié)果表明脫墨后纖維表面光滑平整且油墨粒子減少。
　　(4)研究了浮選法脫墨工藝對(duì)IHS型共聚物表面活性劑脫墨效果的影響，并以再生紙的白度對(duì)脫墨效果作最終評(píng)定。
　　結(jié)果表明最佳的脫墨工藝為：IHS型共聚物表面活性劑加入量為0.3%， Na2SiO3用量為2%，NaOH用量為1%，碎漿溫度為60℃，碎漿時(shí)間為30min，熟化溫度為60℃，熟化時(shí)間為40min，浮選溫度40℃，浮選時(shí)間6min，在此條件下再生紙白度可