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对于造纸工业而言,废纸是一种十分重要的再生资源,其回收利用具有良好的经济效益和社会效益,对环境保护和资源利用都具有十分重要的意义。因此,如何充分利用废纸资源,来缓解造纸工业所面临的压力,成为世界各国造纸工作者研究的热点领域。针对我国造纸纤维原料资源日益匮乏、造纸业污染严重的国情,废纸资源的开发利用显得尤为重要。
非接触印刷废纸主要包括静电复印纸和激光打印纸,这类废纸主要由较高质量的化学木浆抄造,不仅白度高,而且强度好,因而利用价值非常高。它们在办公废纸中的比例高达70%~80%,是混合办公废纸的主要成分,也是影响脱墨浆质量的关键。因此如何解决该类废纸脱墨难的问题,降低该类废纸脱墨浆中油墨粒子的数量,增加该类废纸脱墨浆的可漂性,成为了重要的研究课题。
本论文以非接触印刷废纸为原料,研究了该类废纸的脱墨工艺及其可漂性,具体研究内容如下:
从改善脱墨工艺入手,对非接触印刷废纸进行了碱法热预处理脱墨工艺的研究。研究发现,经碱法热预处理脱墨后,非接触印刷废纸脱墨浆的白度可以达到83.5%ISO,尘埃度9.2mm2.m-2,可脱墨因子99.61%。较佳的碱法热预处理脱墨工艺条件是:
用碱量2.0%,热预处理时间80min,浆料浓度15%,热预处理温度80℃,碎浆时间40min,脱墨剂为0.4%SDA-405与0.8%硬脂酸钠复配物。
研究了脱墨浆H2O2漂白的影响因素及其反应历程,并对漂白前后的浆料进行了红外光谱分析。研究显示,应合理控制脱墨浆H2O2漂白的反应时间,如果时间过长,H2O2极有可能使碳水化合物的羟基氧化变成羰基,从而使浆料返黄。
研究了脱墨浆中残余油墨的多少对脱墨浆白度以及H2O2漂后白度的影响。漂白研究表明,漂前或漂后油墨的去除均可以大大提高脱墨浆的白度(只要油墨没有与纤维结合)。促进油墨分离和防止分离的油墨再沉积到纤维细胞腔中,是H2O2漂白操作获得较高漂白效率、提高脱墨浆可漂性的关键。
研究了脱墨浆FAS漂白的影响因素及其反应历程,与脱墨浆H2O2漂白的反应历程相比,前者的漂白特点是反应速度快,白度增值大,浆料不会出现返黄。
对PF和FP两种漂白流程进行了对比研究,结果发现,PF段漂白优于FP段漂白,前者成浆白度可达到89.6%ISO。这说明在进行H2O2-FAS两段漂白时,先进行P段漂白,后进行F段漂白,漂白互补性更强,漂白效果也更好。