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为了解决混合办公废纸脱墨困难的问题,提高混合办公废纸浮选过程油墨和胶粘物的去除效率,本论文首先借助红外光谱、动态表面张力仪、动态泡沫分析仪等手段研究了三种脱墨剂的物理化学特性及其与脱墨效果的关系。结果发现:三种化学结构不同的脱墨剂,表现出不同的表面化学和脱墨效能。其中,课题组合成的脱墨剂N AD-30起泡性及浮选效率略低于国外进口的脱墨剂B,国产脱墨剂A的起泡性及浮选脱墨效果最差,但进口脱墨剂B在浮选过程纤维流失比较严重。针对如何提高浮选效率,研究工作对碎浆条件,化学品用量,浮选条件以及填料添加情况进行了优化,确定的最佳条件为:碎浆时间15min,碎浆温度60℃,碎浆转速300rpm,碎浆浓度15%,NaOH用量1%,NaESiO<,3>用量3%,H<,2>O<,2>用量1.5%,脱墨剂用量0.3%,浮选温度50℃,浮选浓度1.0%,浮选时间7min。在碎浆过程添加一定量的填料,可以较好的控制纤维流失,提高脱墨浆手抄片的物理强度和光学性能。
本论文还初步研究了有机溶剂抽提法用于分析废纸浆中总胶粘物的含量。通过傅立叶红外光谱(FTIR)和热解-气质联用(Py-GC-MS)分析,研究了溶剂抽提法所得胶粘物的化学特性,结果发现:两种有机溶剂抽提物的红外光谱差别较小,但Py-GC-MS分析发现不同溶剂抽提物在化学成分上存在较大差别。其中,丙酮抽提物中主要含有烷烯烃类碳氢化合物、脂肪酸酯以及少量聚醋酸乙烯类(PVAc)物质;而二甲基乙酰胺抽提物中除了含有这些物质外,还存在苯甲酸乙酯、苯甲酸、联苯等物质。从浮选过程对大胶粘物和微细胶粘物去除效果的角度出发,论文对浮选脱墨过程各工况参数进行了优化,研究结果表明,除碎浆温度外,其它碎浆、浮选工艺条件与前述油墨去除率最优时的工矿参数相同,碎浆温度在70℃时,浮选过程可获得最优的胶粘物去除效果。同时研究还发现,在碎浆过程中添加一定量的滑石粉,可以在一定程度上提高浮选过程大胶粘物和微细胶粘物的去除效率。滑石粉用量为8%时,大胶粘物的去除效率可以从42.3%提高到67.2%,微细胶粘物去除效率由84.3%提高到88.8%。