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 高玉杰，博士，副教授，主要科研方向：造紙助劑、特種功能紙、廢紙再生。提鍵要：目前國內(nèi)外絕大多數(shù)廢新聞紙化學脫墨工廠采用堿性脫墨法，但是堿性脫墨劑有許多不可避免的缺點，如廢水COD較高，紙漿容易堿性變黑等。本文針對堿性脫墨的缺點，研制出了可在中性條件下脫墨的中性脫墨劑，并對中性脫墨劑的應(yīng)用條件進行了探討，與堿性脫墨劑的脫墨效果作了對比。關(guān)鍵詞：中性脫墨；廢新聞紙；應(yīng)用工藝；脫墨效果目前目前，我國各種廢紙再生脫墨基本上以堿法脫墨為主，但堿法脫墨有較多的缺點，諸如會使廢水ＣＯＤ值增加，加大廢水處理難度；在廢紙碎解過程中一般需加入過氧化物以防止?jié){料的堿性變黑現(xiàn)象；同時常加入硅酸鈉，以作為過氧化物的穩(wěn)定劑，在紙漿白度較低的情況下，增加了生產(chǎn)成本。開發(fā)中性脫墨劑及中性脫墨技術(shù)是非常必要的。這是因為中性脫墨可克服上述缺點?！?中中性脫墨劑的研制1．1組中性脫墨劑的組成目前廢紙脫墨即是在廢紙解離過程中利用浸透、潤濕作用使纖維和油墨膨脹，分解固著在纖維上的油墨，從而使油墨從纖維上剝離下來。脫墨劑中常用的表面活性劑是鉀皂、磺化油、直鏈烷基苯磺酸鈉、脂肪醇硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉等陰離子表面活性劑，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離子表面活性劑。脂肪酸具有較好的凝集油墨粒子的能力，在浮選脫墨過程中，經(jīng)常被作為主要成分使用。但脂肪酸浸透力較差，在打漿過程中難以使緊密結(jié)合在纖維上的油墨粒子脫落下來，為了彌補此缺點，常在配方中復(fù)配其它表面活性劑以提高脫墨劑的浸透力。浮選脫墨劑一般不采用非離子表面活性劑為最主要成分，是由于其具有強烈分散油墨的性能，使油墨粒子分散并乳化在紙漿中，從而增加浮選難度。將陰離子與非離子表面活性劑復(fù)配使用，則具有優(yōu)異的脫墨效果。用于浮選法的脫墨劑，不僅要求使脫墨劑從纖維上剝離下來，而且要求已分散的油墨粒子能穩(wěn)定地懸在水中，不產(chǎn)生或少產(chǎn)生再吸附。目前化學法中性脫墨，在國外已有報道；然而我國有關(guān)中性脫墨的研究及應(yīng)用尚處于起步階段。我們在研制中性脫墨劑的過程中，以適應(yīng)浮選法脫墨為主，同時兼顧洗滌法，既考慮具有良好的分離油墨的能力，又適當控制脫墨劑的泡沫力及使用成本等。為此，我們選用陰離子、非離子表面活性劑作為主要配料，同時，為了加強脫墨效果，配加適量無機鹽及其他助劑。1．2組中性脫墨劑的性能指標目前外觀：淺黃色半透明粘稠液體目前有效物含量：20%～50%（可根據(jù)要求而定）目前pH值：7～7.5目前在-10℃條件下保存24h，無沉淀析出，恢復(fù)室溫不變質(zhì)、不分層。目前保存期：1～2年目前無腐蝕性，易于運輸和儲存。1．3組中性脫墨劑的制造成本目前采用常壓反應(yīng)釜制備。所需設(shè)備簡單，操作方便，無污染。目前以20%濃度的脫墨劑進行計算，生產(chǎn)一噸脫墨劑約需2300元左右。　2參中性脫墨工藝參數(shù)的優(yōu)化目前本論文脫墨實驗，全部在中性條件下進行，在碎漿機中只加中性脫墨劑，不加堿、硅酸鈉等其它輔助化學品，在45℃、10%左右濃度下碎漿30min；脫墨環(huán)境及脫墨廢水均在中性范圍。目前通過實驗，得出原料為美國廢舊新聞紙時中性脫墨的最佳工藝條件為：自制中性脫墨劑801（或802）用量1.0%，碎漿時間20～30min, 浮選濃度0.8%～1.0%，浮選時間10min。目前在室溫條件下浮選，漿的白度要比在50℃下浮選得到的脫墨漿白度低。溫度較低，浮選出油墨粒子相對較少，纖維流失較多。在條件容許的情況下，適當提高浮選溫度，有利于提高浮選效率，提高脫墨漿的質(zhì)量。目前在碎漿過程之后，將水力碎漿機中的漿在恒溫條件下保溫放置一定時間，以保證脫墨劑與油墨的充分反應(yīng)，使得油墨粒子充分軟化、分散，有利于脫墨效果的提高。在工廠實際中，廢紙經(jīng)水力碎漿機碎解后，在貯漿、輸送過程中會進一步進行化學反應(yīng)，促進油墨脫除效率的提高。　3效與堿性脫墨的效果對比目前為了綜合衡量脫墨效果，這里選取自制脫墨劑801和市售堿性脫墨劑J1、J2在相同條件下對美廢進行脫墨處理。堿性脫墨劑用量（對絕干廢紙）1%，同時加入1.5% NaOH、3%硅酸鈉、1%過氧化氫；中性脫墨劑加入量1%，不加其它化學品。脫墨實驗結(jié)果如表1所示。表1脫中性脫墨劑與堿性脫墨劑的脫墨效果對比原 料脫墨劑pH值正面平均白度 %ISO反面平均白度 %ISO正反平均白度 %ISO廢液CODmg/l美廢美廢美廢80%美廢+20%國產(chǎn)報紙801J1J280171111.5751.050.551.245.649.448.449.044.050.249.550.144.82007339035612429目前可以看出，在脫墨劑用量相同的情況下，中性脫墨劑801比堿性脫墨劑J所得白度要高，但考慮到堿性脫墨劑J在碎漿時，同時配加了堿、硅酸鈉以及預(yù)漂劑H2O2等，在脫墨效果相差不大的情況下，成本大大提高；再者堿性脫墨廢水的COD要比中性脫墨廢水的COD高得多，這就使得中性脫墨廢水的污染負荷減輕，處理成本降低。換句話說，在脫墨總成本降低的情況下，采用中性脫墨劑可獲得較高的白度，顯示了中性脫墨技術(shù)的優(yōu)越之處。我們進一步比較了中性脫墨與堿性脫墨后的脫墨漿強度指標，結(jié)果如表2所示。表2 中性脫墨與堿性脫墨的脫墨漿強度指標分析原 料脫墨劑裂斷長km撕裂指數(shù)mN·m2/g耐破指數(shù)kPa·m2/g美廢美廢美廢80%美廢+20%國產(chǎn)報紙801J1J28012.973.103.122.682.62.52.62.42.162.322.301.89目前從實驗結(jié)果可以看出，在中性條件下脫墨后，脫墨漿的強度指標與堿性條件下的強度指標基本相當，只是裂斷長和耐破指數(shù)稍有降低，有待于進一步改善。目前為了考察中性脫墨后脫墨漿的可漂性，這里還進行了脫墨后的補充漂白。對801中性脫墨劑的脫墨漿進行過氧化氫補充漂白。漂白條件：原料為美廢，過氧化氫1%，NaOH1%，硅酸鈉3%，漿濃20%，溫度50～60℃，時間60～90min。目前漂白后，漿的白度由50.2%提高到了55.1%。可以認為，中性脫墨漿具有較好的可漂性，今后將進一步完善中性脫墨漿的漂白工藝與技術(shù)?！?論結(jié)論論目前本文研制出了適宜在中性條件下脫墨的中性脫墨劑，對美廢和國產(chǎn)廢新聞紙進行了脫墨處理。實驗結(jié)果表明，采用中性脫墨可在提高白度的基礎(chǔ)上，較堿性脫墨可大大降低脫墨費用，降低廢水污染負荷。在脫墨過程中，脫墨劑用量1.0%（總量,對絕干漿），不加堿、硅酸鈉等其它輔助化學品。脫墨紙廠不用改變現(xiàn)有流程即可使用。