一种废纸脱墨剂及其制备方法.pdf

本发明公开了一种废纸脱墨剂及其制备方法。其特征是：废纸脱墨剂由下列物质按重量组分构成，其组分为：硬脂酸15～20、油酸20～25、棕榈酸35～40、氢氧化钠10～15、脂肪醇聚氧乙烯醚5～10。其制备方法为：将硬脂酸、油酸、棕榈酸按组分加入75～85℃恒温反应釜内，以30～50转/分钟搅拌30～40分钟，使之均匀地混合，用氢氧化钠调节pH至9.5～10.5，加入脂肪醇聚氧乙烯醚，混合均匀，静置，干燥，自然冷却至室温即得。本发明的脱墨剂浮选能力强、油墨捕集性好、泡沫适中、浆料白度高、纤维损失少。特别适用于废新闻纸的浮选法脱墨。

1、  一种废纸脱墨剂，其特征在于：由下列物质按重量组分构成，其重量组分为：硬脂酸15～20、油酸20～25、棕榈酸35～40、氢氧化钠10～15、脂肪醇聚氧乙烯醚5～10。

2、  根据权利要求1所述的废纸脱墨剂的制备方法，其特征在于：将硬脂酸、油酸、棕榈酸按重量组分加入到75～85℃恒温反应釜内，以30～50转/分钟搅拌30～40分钟，使之均匀地混合，用氢氧化钠调节pH至9.5～10.5，加入脂肪醇聚氧乙烯醚，混合均匀，静置，干燥，自然冷却至室温即得。

一种废纸脱墨剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种废纸脱墨剂及其制备方法，属于造纸化学品领域。
背景技术
废纸是重要的可再生资源，废纸的回收利用是解决造纸工业面临的原料短缺、能源紧张和污染严重等三大问题的有效途径。利用废纸脱墨制浆生产再生纸具有减少环境污染、简化工艺流程、降低能耗等优点，具有良好的经济效益和社会效益。
废纸再生利用的主要环节是废纸脱墨，其中废纸脱墨剂是影响再生纸浆质量的关键助剂，废纸脱墨剂的优劣直接影响再生纸浆的质量。脱墨过程一般可分为三个阶段，一是疏解分离纤维：主要作用是使纤维分离，在机械作用和适当温度条件下，纤维均匀分离，使成片油墨粒子分散开来，为下阶段稳定脱墨创造条件；二是油墨粒子从纤维上脱离的过程：主要是利用化学药品，使油墨皂化，将颜料粒子从纤维上分离出来；三是将油墨粒子从浆料中除去。而将油墨粒子从将料中除去，常用的方法有洗涤法和浮选法，以及浮选、洗涤混合法。浮选法脱墨工艺，要求油墨粒子要聚集成较大的粒径，而洗涤法脱墨，则要求油墨粒子高度分散。
根据脱墨方法的不同可将废纸脱墨剂分为浮选法脱墨剂和洗涤法脱墨剂。浮选法脱墨剂要求有较好的发泡力，使油墨离子能很快的漂浮在表面，在浮选时泡沫大小适中，油墨捕集性能好。表面活性剂的起泡性在废纸脱墨剂中也起决定性作用，表面活性剂的泡沫性能包括两个方面，即起泡力和泡沫稳定性。在洗涤法脱墨中，要求产生的泡沫较少，泡沫吸附的油墨粒子较少，不会在成品浆中由于泡沫破裂产生大油墨团，既要求起泡力和泡沫稳定性差的表面活性剂。在浮选法脱墨中对表面活性剂的泡沫有多方面的要求，浮选是利用泡沫把油墨粒子与纤维分离，油墨离子吸附在气泡上，浮于浆面，被吸走或溢流走，油墨粒子能被泡沫吸附多少，主要取决于泡沫量以及泡沫大小，泡沫多被吸附的油墨粒子就多。泡沫粒径过大，泡沫上升速度快，与油墨粒子接触机会少，吸附的油墨粒子就少；泡沫粒径过小，吸附的油墨量也小，故泡沫粒径要适中。泡沫浮于浆面后，需要有一定的稳定性，以便泡沫有时间溢流到浮渣池或被真空吸走，但泡沫太稳定，消泡速度太慢，对产量大的纸厂来说，会引起浮渣池中泡沫量太大，来不及消泡，泡沫乱溢，需用大量水或消泡剂来消泡，造成不必要的浪费。浮选槽多采用溢流除去浆面的泡沫，这要求泡沫要有一定的流动性。总之对脱墨剂的泡沫需达到适度的气泡力，泡沫大小适中，泡沫流动性好，消泡快，泡沫对油墨的吸附好。
废纸脱墨剂一般是由不同类型的表面活性剂复配而成。表面活性剂的种类很多，作用不同，应用范围不同。脂肪酸皂、磺化油、直链烷基苯磺酸钠、脂肪醇硫酸钠、磺基琥珀酸二辛酯钠盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠等阴离子表面活性剂的发泡力较好，泡沫也较细腻，脱墨效果也较强。脂肪酸盐(如油酸钠、硬脂酸钠等)对于金属离子有很好的螯和能力，并且能通过静电吸引对油墨进行有效的捕集和浮选，具有优良的油墨捕集能力。烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、脂肪酸聚氧乙烯酯等非离子表面活性剂具有优良的润湿、渗透、乳化、分散等性能，在泡沫性能控制方面也十分有利。
发明内容
本发明的目的在于提供一种浮造能力强、油墨捕集性好、泡沫适中、浆料白度高、纤维损失少的废纸脱墨剂。针对浮选法脱墨工艺和废新闻纸原料的特点，采用硬脂酸(CH₃(CH₂)₁₆COOH)、油酸(CH₃(CH₂)₁₅CHCOOH)、棕榈酸(CH₃(CH₂)₁₄COOH)为主要原料合成脂肪酸皂，试验了三种脂肪酸的比例对脱墨效果的影响，确定了这三种脂肪酸的配比；同时试验了与不同用量的脂肪醇聚氧乙烯醚复配对脱墨效果的影响，确定了脂肪醇聚氧乙烯醚的配比。
本发明的目的是这样实现的：一种废纸脱墨剂，其特征在于：由下列物质按重量组分构成，其重量组分为：硬脂酸15～20、油酸20～25、棕榈酸35～40、氢氧化钠10～15、脂肪醇聚氧乙烯醚5～10。本发明的废纸脱墨剂的制备方法为：将硬脂酸、油酸、棕榈酸按重量组分加入到75～85℃恒温反应釜内，以30～50转/分钟搅拌30～40分钟，使之均匀地混合，用氢氧化钠调节pH至9～10，加入脂肪醇聚氧乙烯醚，混合均匀，静置，干燥，自然冷却至室温即得。脱墨剂外观为淡黄色片状物，便于贮存、运输和使用。
本发明的脱墨剂具有十分明显的协同作用效果。在浮选时，泡沫大小适中，泡沫稳定，泡沫较黑(对油的吸附较好)，浮渣消泡快。其主要优点是浮选能力强、油墨捕集性好、泡沫适中、浆料白度高、纤维损失少等。适用于废新闻纸的浮选法脱墨。目前已建成1000吨/年废纸脱墨剂生产线，先后在岳阳纸业、永州湘江纸业等大型造纸厂使用，达到进口脱墨剂使用效果，可替代进口产品。
具体实施方式：
实施例1：
将100g硬脂酸、125g油酸、175g棕榈酸加入1000ml烧杯中，加热至75℃融化，并保持温度在80℃，以50转/分钟搅拌30分钟，使之均匀地混合，加入氢氧化钠60g进行皂化，反应60分钟加入脂肪醇聚氧乙烯醚40g，混合均匀，静置，干燥，自然冷却至室温即得产品。
实施例2：
将150kg硬脂酸、200kg油酸、350kg棕榈酸加入80℃恒温反应釜内，以30转/分搅拌40分钟，使之均匀地混合，加入氢氧化钠100kg进行皂化，反应60分钟加入脂肪醇聚氧乙烯醚50kg，混合均匀，静置，干燥，自然冷却至室温即得产品。
实施例3：
以废新闻纸为原料，对本发明脱墨剂进行碎浆及浮选试验。碎浆条件为碎浆浓度：15％，碎浆温度：50℃，碎浆时间：10min。化学品添加量为脱墨剂0.4％，NaOH：0.45％，Na₂SiO₃：0.9％，H₂O₂：0.5％。浮选条件为浮选浓度：1％，浮选时间：30min，空气压力：11PSI。对国内外脱墨剂效果进行比较，结果如下：

从上表可以看出，本发明的脱墨剂浮选白度增值达到6.06％ISO，高于3#、4#、5#国产脱墨剂和1#进口脱墨剂，与进口脱墨剂2#十分接近；油墨去除率达到60.23％，远远高于3#、4#、5#国产脱墨剂和1#、2#进口脱墨剂。