利用回收废纸制造再生浆,生产纸和纸板已成为世界造纸工业发展的趋势。废纸回收利用的关键就是脱墨化学处理。脱墨剂是废纸处理过程中的一种重要化学品,其脱墨性能的好坏将直接影响再生纤维的品质,其主要作用是将油墨中的植物油、松香、矿物油等粘着剂皂化,使它们溶解于水中,并使从纤维上脱离下来的油墨和颜料粒子,保持稳定的分散状态,同时,防止它们再附着到纤维上,避免纤维的二次污染。目前,废纸脱墨剂主要由阴离子型和非离子型两大类表面活性剂组成,它们在使用时,一般都要与其它助剂复配。现在生产中大量使用的就是这两大类表面活性剂。
为了适应废纸脱墨不断发展的需要,我们自行设计合成了新型聚醚非离子表面活性剂,并以其为基础,添加其它助剂,复配成了xyt-1高效废纸脱墨剂。经反复的对比试验,结果表明,xyt-1高效废纸脱墨剂的脱墨效果优于hdi-1高效废纸脱墨剂及已收集到的国内外其它脱墨剂。该脱墨剂于2000年9月和10月分别在山东太阳纸业有限公司、山东鱼台万寿纸业有限公司与法国脱墨剂、杭州脱墨剂进行了工业应用试验,工业应用试验结果表明:
(1)xyt-1脱墨剂在废纸碎解过程中,剥离油墨效果好,抗油墨再沉积功能强;
(2)在浮选过程中,泡沫大小适中,捕集油墨性能好,泡沫寿命较短,不会给后续造纸工序带来不便,操作性能较好,优于对比的国内外脱墨剂;
(3)使用该脱墨剂可得到高白度、低油墨残留量的高质量再生纸浆,完全可取代进口同类产品,满足一些国外引进的大型浮选脱墨生产线的要求。
2 xyt-1高效废纸脱墨剂的制备
2.1 新型非离子表面活性剂的合成
在不锈钢耐压反应釜中加入计量的自制起始反应原料,并加入碱催化剂,用氮气置换空气两次,升温至反应温度后,加入环氧乙烷,维持一定的反应压力,环氧乙烷加完后,继续反应一段时间,当反应压力降至0.5mpa以下后,再向反应釜中加入环氧丙烷,待反应完毕后,使反应温度降至60℃左右,加入过氧化氢漂白后出料。
2.2 xyt-1脱墨剂的配制
在搪瓷混配釜中,按计量加入合成的新型表面活性剂与分散剂、发泡剂等其它助剂,在50℃左右,经搅拌混匀后,配制成浅黄色粘稠液体,即为xyt-1脱墨剂。该脱墨剂按废纸质量的0.1%~0.3%加到废纸脱墨过程中。
3脱墨剂小试与生产应用试验
3.1 脱墨剂小试试验
把具有代表性的进口废新闻纸、废杂志纸等作为原料,撕剪成规格为3cm×3cm的碎纸片,混合均匀,进行水分平衡后,取一定量的试料装入盛有脱墨剂水溶液及其它辅助化学药品的烧杯中,并保持温度在〗55℃,纸浆浓度在15%左右,待纸片完全浸润后,在55℃碎解15min,然后再加入50~60℃热水,调节纸浆浓度到5%,继续疏解3min,用50℃热水稀释纸浆浓度到1%,浮选4min,最后将纸浆抄成定量的纸页,烘干后进行检测。
3.2 脱墨剂生产应用试验
把进口废纸加入到脱墨碎解槽中,按工艺要求,加入计量的水、烧碱、水玻璃、脱墨剂及双氧水、保持碎浆浓度为15%,碎解温度为55℃,碎解时间15min,碎解后的浆料经除杂净化及稀释后,送入浮选槽浮选,取园网浓缩后的浆料,抄成定量的纸页,经烘干后测试白度、残留油墨量等。
4结果与讨论
4.1 小试脱墨试验结果
在时间、温度及其它辅助化学药品相同的条件下,小试脱墨试验主要考察了废纸脱墨剂脱墨后抄纸的白度,同时与收集到的国内外部分脱墨剂进行了比较,其结果如表1。
从表1可以看出,用新型聚醚非离子表面活性剂复配而成的xyt-1脱墨剂,其脱墨效果最好,优于其它对比脱墨剂。
4.2 生产应用试验结果
在山东太阳纸业有限公司、山东鱼台万寿纸业有限公司的大力支持下,我们依据小试脱墨试验的数据,分别在两条生产线上进行了脱墨工业应用试验。第一条生产线为处理废纸150t/天的大型进口浮选脱墨生产线,第二条生产线为处理废纸60t/天的国产浮选脱墨生产线,并与杭州、法国脱墨剂进行了对比,对比试验主要考察了脱墨后所抄纸的白度、残留油墨量等。其结果列于表2。
从表2可以看出,使用xyt-1脱墨剂,可大幅度减少其它辅助化学品用量,明显降低脱墨浆中残留油墨量,显著提高脱墨浆白度,其综合性能明显优于对比的两种脱墨剂。
5经济分析
我们以表2的生产应用数据和下面数据为计算依据,并将计算结果列于表3。山东太阳纸业提供的相关数据为:
(1)废纸处理量以40000t/a计。
(2)辅助化学品价格(元·t-1):naoh(30%)480,na2sio3(38be)380,h2o2(27%)1600。
(3)脱墨剂价格(元·t-1):杭州7200,法国30000,xyt-118000。
从表3可以看出,使用xyt-1脱墨剂比使用杭州及法国脱墨剂每吨废纸节约生产成本分别为39.27和55.47元,按年处理废纸40000t计,每年直接节约生产成本分别为157.08万元和221.88万元,经济效益非常明显。
6 结论
(1)使用xyt-1脱墨剂,可明显提高脱墨浆白度,降低脱墨浆油墨尘埃量,扩大再生纸浆用途。
(2)使用xyt-1脱墨剂,可大幅度减少辅助化学品用量,降低废纸脱墨综合成本,为企业创造明显的经济效益。
(3)xyt-1脱墨剂是一种综合性能优良的产品,能取代进口产品,满足大型进口浮选脱墨生产线的要求。
作者：陈义长 余宪虎 胡红华 刘江涛 陈义忠