混合办公废纸回用过程中溶解与胶体物质的研究

摘要

论文提出了混合办公废纸回用过程中溶解与胶体物质(DCS)的分离分析方案，并根据方案利用现代仪器分析技术研究了DCS的释放情况及其在不同制浆漂白条件下组成的变化。同时，研究了DCS在废纸回用过程中各阶段浓度、组成的变化，初步探讨了浮选和洗涤去除DCS的效果；以及碎浆段DCS、DS、CS对脱墨浆性能的影响。 首先利用离心法将DCS与纤维及其它非胶体粒子分离开来，离心速度1500rpm,，时间30min。测得DCS的粒径主要集中在0.05-1.0μm之间；然后采用微孔膜将DS从DCS中分离出来，以单独研究其性质及对纸浆性能的影响。结果发现，DCS的电导率主要由DS贡献，而浊度主要由CS贡献，CODcr由DS贡献，或者说其中的CS含量较少，对CODcr值影响较小。纸浆白度的降低主要是由溶解物质引起的；纸浆裂断长的降低主要是由胶体物质引起的。 研究了碎浆段和漂白段DCS的生成机制，结果发现，碎浆段DCS中的糖基绝大部分是葡萄糖基。氢氧化钠和过氧化氢都促进碳水化合物的释放，脱墨剂对DCS中的碳水化合物的溶出影响很小。脱墨剂对DCS中的亲脂性物质，特别是树脂酸和脂肪酸(主要包括脱氢枞酸、十六碳酸、双(乙基己基)邻苯二甲酯、RT14.4、RT10.5、9-十八碳烯酸、RT17.9等)影响较大，而氢氧化钠会促进亲脂性物质的释放；加入过氧化氢后，亲脂性物质的浓度略有降低。 H2O2漂白过程中，释放出的糖基主要是葡萄糖，大约占总糖基浓度的50％；FAS漂白过程中，释放出的糖基主要是葡萄糖和木糖，但释放量少得多。加入H2O2后，各亲脂性物质的浓度均有所降低，其中的RFA主要是十六碳酸、双(乙基己基)邻苯二甲酯，两者占总量的40％左右。FAS漂白后，亲脂性物质的浓度略有增加，其中RFA主要是十六碳酸、双(乙基己基)邻苯二甲酯、9-十八碳烯酸。 最后研究了浮选和洗涤对DCS的去除效果以及DCS在整个回用过程中的变化情况。结果发现，浮选对DCS中糖基的影响不大，可以除去约10％的亲脂性物质。经过洗涤后，各糖基的浓度大幅降低，总糖基浓度约为碎浆段的10％；RFA的总浓度降为碎浆段的36％。 回用过程中碎浆段的DCS浓度最高，经过浮选以后DCS各参数变化不大，洗涤后各参数值大幅下降，总糖基、总THF抽出物及其RFA的浓度分别约为碎浆段的10％、49％和36％。经过过氧化氢漂白后，总糖基、总THF抽出物及其RFA的浓度分别约为碎浆段50％、36％和26％。在宏观上表现为，碎浆段DCS的CODcr值、TOC值和浊度值明显高于洗涤段和漂白段，而与浮选段没有明显的差别。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：主要符号表

第一章绪论

1.1 DCS的组成及来源

1.1.1机械浆和化学机械浆中的DCS

1.1.2化学浆及废纸浆中的DCS

1.2废纸浆中DCS的分类

1.3废纸浆中DCS的释放

1.3.1碎浆过程中DCS的释放

1.3.2漂白过程中DCS的释放

1.4 DCS对湿部及纸浆性能的影响

1.4.1 DCS与阳离子助剂的作用

1.4.2 DCS引起的沉积问题

1.4.3 DCS对纸浆性能的影响

1.4.4 DCS的其它影响

1.5 DCS的分离与分析

1.5.1 DCS的预分离

1.5.2 DCS组分的分析

1.6 DCS的控制

1.6.1 DCS的化学控制

1.6.2 DCS的生物处理

1.7论文的研究目的、意义及内容

第二章DCS的分离及其对脱墨浆性能的影响

2.1实验部分

2.1.1MOW性质的测定

2.1.2 DCS的制备及其分离

2.1.3 DCS及DS性质的测定

2.1.4手抄片的制备

2.1.5手抄片物理性能的测定

2.2实验结果与讨论

2.2.1 MOW的分析结果

2.2.2 DCS的粒径分布

2.2.3碎浆段DCS与DS性质的比较

2.2.4漂白段DCS与DS性质的比较

2.2.5 DCS及DS对脱墨浆性能的影响

2.3本章小结

第三章混合办公废纸碎浆过程中DCS的生成机制

3.1实验原料及方法

3.1.1混合办公废纸的碎浆

3.1.2 DCS样品的制备

3.1.3 DCS样品的分析

3.2结果与讨论

3.2.1脱墨化学品对DCS生成的影响

3.2.2 pH值对DCS生成的影响

3.2.3 DCS宏观性质的表征

3.3本章小结

第四章混合办公废纸漂白过程中DCS的生成机制

4.1实验原料及方法

4.1.1未漂混合办公废纸浆的制备

4.1.2脱墨浆漂白

4.1.3 DCS样品的制备

4.1.4 DCS样品的分析

4.2结果与讨论

4.2.1碳水化合物的生成

4.2.2 THF抽出物的生成

4.2.3脂肪酸和树脂酸(RFA)的生成

4.2.4 DCS宏观性质的表征

4.3本章小结

第五章混合办公废纸回用过程中DCS组分的变化

5.1实验部分

5.1.1混合办公废纸的碎解

5.1.2浮选

5.1.3洗涤

5.1.4漂白

5.1.5 DCS样品的制备

5.1.6 DCS样品的分析

5.2实验结果与讨论

5.2.1碳水化合物的变化

5.2.2 THF抽出物的变化

5.2.3脂肪酸和树脂酸的变化

5.2.4宏观参数的变化

5.3本章小结

第六章结论

本论文的创新之处及进一步研究的工作

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文