混合办公废纸高效脱墨新工艺的研究

摘要

为了解决混合办公废纸脱墨困难的问题，提高混合办公废纸的脱墨效率，我们以溶剂法为主，分别结合酶法与超声波处理，对混合办公废纸进行脱墨研究。在确定最佳工艺条件的同时，我们对对溶剂法结合酶法以及溶剂法结合超声波处理的脱墨机理进行了初步探讨。首先，探讨了溶剂对混合办公废纸油墨的溶出机理。通过对几种常用静电复印碳粉和激光打印碳粉以及混合办公废纸溶剂抽出物的FTIR和GCMS分析，证实了静电复印碳粉连接料主要成分是苯乙烯-丙烯酸树脂，激光打印碳粉连接料主要成分是不饱和羧酸和酚类形成的聚酯类物质，同时证实了混合办公废纸溶剂抽出物中含有这些成分。　　通过采用光学显微镜观察调色油墨粒子与纤维的连接情况，直观地证实了所采用溶剂对调色油墨连接料的溶出作用；同时通过残余油墨粒子粒径分布研究，更进一步肯定了所采用溶剂对调色油墨连接料的软化以及溶出作用。　　通过对脱墨浆强度性能，滤水性能，光学性能以及二次纤维形态(主要是长度分布)的影响研究，我们确定了溶剂法结合酶法对混合办公废纸脱墨的最佳工艺条件：溶剂预处理时间：40min；碎浆时间：45min；酶用量：9IU/g；浮选剂用量：1％；浮选时间：20min；碎浆与浮选温度均为50℃。同时我们对其脱墨机理进行初步研究，可以认为其作用机理为：先用溶剂预处理，将大部分油墨粒子从纤维上分离下来，然后再辅以酶的作用，将部分未与纤维分离的油墨粒子从纤维上剥离下来，从而大大地提高了混合办公废纸的脱墨效果。　　超声波对于油墨粒子有很好的打散作用，因此我们又研究了溶剂法结合超声波对混合办公废纸进行脱墨，我们评价了工艺条件对脱墨浆强度性能，滤水性能，光学性能以及二次纤维形态(主要是长度分布)的影响，确定了最佳的工艺条件：抽提时间40min；碎浆时间：45min;碎浆浓度：8％；碎浆温度：常温；超声波处理时间：10min;超声波处理温度：40℃；超声波处理功率：300W;超声波处理频率：40kHZ;浮选浓度：1％；浮选剂用量：1％。同时我们对其脱墨机理进行初步研究，可以这样认为：先用溶剂预处理，将大部分油墨粒子从纤维上分离下来，然后再辅以超声波的作用，将分离下来的油墨粒子打碎，在后面的浮选洗涤过程中将这些打碎成很细小的油墨粒子去除，从而大大地提高了混合办公废纸的脱墨效果。

目录

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第一章绪论

1.1混合办公废纸的脱墨研究现状

1.2二次纤维的酶法脱墨

1.2.1酶学基础

1.3超声波脱墨法

1.4溶剂法脱墨

1.5其它脱墨技术

1.5.1蒸汽爆破脱墨法

1.5.2中性脱墨技术

1.6油墨组成及种类

1.6.1油墨的组成

1.6.2油墨的种类

1.6.3混合办公废纸的油墨特性

1.7论文的研究意义、目的和研究内容

第二章溶剂对混合办公废纸油墨溶出机理研究

2.1实验原料与方法

2.1.1实验原料

2.1.2实验方法

2.2实验仪器与设备

2.3结果与讨论

2.3.1常用静电复印和激光打印油墨的红外分析

2.3.2溶剂对几种常用油墨的溶出物红外分析

2.4本章小结

第三章溶剂对混合办公废纸油墨作用的分析

3.1实验原料与设备

3.1.1实验原料

3.1.2实验设备

3.2实验流程与方法

3.2.1实验流程

3.2.2实验方法

3.3结果与讨论

3.3.1溶剂的选取

3.3.2溶剂对混合办公废纸的溶出物红外分析

3.3.3溶剂对混合办公废纸调色油墨的溶出物GC-MS分析

3.3.4碎浆后油墨粒子的显微分析

3.3.5溶剂对油墨粒子的脱除作用研究

3.4本章小结

第四章溶剂法结合酶法对混合办公废纸脱墨的研究

4.1实验原料与设备

4.1.1实验原料

4.1.2实验设备

4.2实验流程及方法

4.2.1实验流程

4.2.2实验方法

4.3结果测定及标准

4.4结果与讨论

4.4.1酶活的测定

4.4.2实验流程的确定

4.4.3工艺条件对二次纤维性能的影响

4.4.3工艺条件对二次纤维性能的影响4.4.3.130min到180min内抽提时间对二次纤维性能的影响

4.4.3工艺条件对二次纤维性能的影响4.4.3.210min到60min内抽提时间对二次纤维性能的影响

4.4.3工艺条件对二次纤维性能的影响4.4.3.3碎浆时间对二次纤维性能的影响

4.4.3工艺条件对二次纤维性能的影响4.4.3.4浮选时间对二资纤维光学性能的影响

4.4.3工艺条件对二次纤维性能的影响4.4.3.5浮选剂用量对二次纤维性能的影响

4.4.3工艺条件对二次纤维性能的影响4.4.3.6酶用量对二次纤维性能的影响

4.4.4溶剂预处理结合酶作用脱墨机理初步研究

4.5本章小结

第五章溶剂法结合超声波法对混合办公废纸脱墨的研究

5.1实验原料

5.2实验仪器和设备

5.3实验流程及方法

5.3.1实验流程

5.3.2实验方法

5.4结果与讨论

5.4.1抽提时间对二次纤维性能的影响

5.4.2超声波处理时间对二次纤维性能的影响

5.4.3超声波处理温度对二次纤维性能的影响

5.4.4超声波处理功率对二次纤维性能的影响

5.4.5超声波处理频率对二次纤维性能的影响

5.4.6超声波处理浓度对二次纤维性能的影响

5.4.7溶剂法结合超声波处理作用机理初步研究

5.5本章小结

第六章结论与展望

本文的创新之处及今后进一步的研究方向

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文

致谢