表面活性劑在廢紙脫墨中的應用
廢紙作為造紙原料與原始的植物纖維原料相比，一般不含果膠、 樹脂、溶劑抽出物、灰分等植物原料所固有的有機物和無機物雜質(zhì)。組成回收紙的主要成分是纖維素和半纖維素及加工和使用過程中攜帶的雜質(zhì)。這些雜質(zhì)多種多樣，但主要是印刷油墨，同時還有蠟類、樹脂浸漬物、塑料薄膜、熱熔物、膠黏物、各種無機填料、涂料以及裝訂書釘、油污、泥沙等雜質(zhì)。
由廢紙的主要成分可知:在其回收利用時，最主要的工作是在保證紙張各種物理性能不變的前提下，盡可能將與紙張纖維緊密結(jié)合的油墨粒子高效去除。而印刷油墨是由色料、連結(jié)料及各種助劑組成的穩(wěn)定均勻分散體系。這些油墨中的色料粒子牢固黏附在纖維上，在脫墨過程中要想把這些粒子徹底和纖維分離并有效地去除，就需要加入一些化學藥品。同時還要保證適當?shù)臏囟群蜋C械攪拌強度等操作條件。油墨脫除的難易程度主要與印刷油墨的種類、印刷方式和紙張纖維種類有關(guān)。在化學藥品加入之后，整個脫墨過程大致可分成以下兩個步驟:①疏散分離纖維，使油墨從纖維上脫離:②脫離出來的油墨粒子從漿料中除去。在實際生產(chǎn)中常用的廢紙脫墨劑一般有NaOH、 Na2SiO3、 H2O2、 EDTA和某些表面活性劑。因表面活性劑能改變油墨粒子的表面化學特性，從而影響油墨與纖維的結(jié)合程度，故越來越多的工廠在實際生產(chǎn)中開始重視它的應用。
表面活性劑在脫墨過程中的應用
廢紙脫墨是個復雜的過程，表面活性劑因為自身的性能在脫墨過程中扮演著重要的作用，主要充當脫墨劑，捕集劑和分散劑等使油墨和纖維分離。
(1) 脫墨劑。主要是促使油墨從纖維上剝離下來，研究表明，當脫墨劑的滲透能力強時，則沒有被剝離下來的油墨量少。而滲透性的好壞與脫墨劑的表面活性有關(guān)，表面活性越強，界面張力就越小，油墨越容易從纖維上剝離。直鏈醇類非離子型表面活性劑的脫墨性能和生物降解性能都較支鏈陰離子型好。醚型非離子表面活性劑經(jīng)磷酸化制備的酯類也是較好的脫墨劑。
(2) 捕集劑。將剝離下來的油墨離子捕集在一起，隨著上升的空氣泡漂浮到脫墨槽的液面上。捕集劑應有疏水性表面，和空氣泡接觸后能改變空氣泡的表面張力。常見的有脂肪酸類、合成類和半合成類三種捕集劑。此三者的優(yōu)缺點如表1所示。
表1 不同種類的捕集劑在廢紙脫墨中的優(yōu)缺點對比
| 捕集劑種類 | 優(yōu)點 | 缺點 |
|---|---|---|
| 脂肪酸類 | 排渣量少，泡沫呈黑色，油墨選擇性能好 | 對漿料的白度有副作用，泡沫量大 |
| 合成類 | 用量少，水硬度對其無影響 | 捕集效率低 |
| 半合成類 | 纖維得率高，用量少 | 氣泡多，少生產(chǎn)波動影響大 |
(3) 分散劑。分散劑常用在洗滌法脫墨工藝中。良好的分散劑應無泡或低泡。分散劑主要有壬基酚聚氧乙烯醚和直鏈脂肪醇聚氧乙烯醚。分散劑選用原則:能有效潤濕紙頁;有助油墨脫離;促使墨粒保持分散狀態(tài)，并防止重新沉積:泡沫少;易于生物降解。分散劑的加入量過多會使紙漿白度下降。這是因為形成了一個雙層結(jié)構(gòu)，即油墨疏水基團-親水基團-水親水基團疏水基團的絡合物，這種絡合物容易重新沉積到纖維上。
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