第三章--制浆化学品ppt课件

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第三章第三章 制浆化学品制浆化学品 3.1 蒸煮助剂蒸煮助剂3.2 漂白助剂漂白助剂3.3 废纸脱墨剂废纸脱墨剂3.4 其他制浆助剂其他制浆助剂 第三章 制浆化学品 3.1 蒸煮助剂13.1 蒸煮助剂蒸煮助剂3.1.1蒸煮助剂的分类及作用原理蒸煮助剂的分类及作用原理 蒸煮助剂蒸煮助剂:是:是除蒸煮药品以外除蒸煮药品以外的用以的用以加速加速蒸煮液对纤维原料的蒸煮液对纤维原料的渗透渗透或或加速脱木素加速脱木素作作用的化学助剂。蒸煮助剂可以缩短蒸煮时用的化学助剂。蒸煮助剂可以缩短蒸煮时间或降低蒸煮温度,或减少蒸煮药剂的用间或降低蒸煮温度,或减少蒸煮药剂的用量,提高纸浆得率或强度。量,提高纸浆得率或强度。1.1.以化学组成分类以化学组成分类:无机蒸煮助剂无机蒸煮助剂 有机蒸煮助剂有机蒸煮助剂3.1 蒸煮助剂3.1.1蒸煮助剂的分类及作用原理 1.以化2无机蒸煮助剂无机蒸煮助剂 在蒸煮过程中添加的在蒸煮过程中添加的辅助化学药品辅助化学药品是是无机物无机物的称为无机蒸煮助剂。例如:在的称为无机蒸煮助剂。例如:在Kp法蒸煮中添加的法蒸煮中添加的多硫化钠多硫化钠(Na2Sx),在硫酸盐法和烧碱法蒸煮中添加的在硫酸盐法和烧碱法蒸煮中添加的亚硫亚硫酸钠酸钠都属于无机蒸煮助剂。都属于无机蒸煮助剂。无机蒸煮助剂 在蒸煮过程中添加的辅助化学药品是无机物3有机蒸煮助剂有机蒸煮助剂o在蒸煮过程中添加的在蒸煮过程中添加的辅助化学品辅助化学品是是有机有机物物的称为有机蒸煮助剂。如既保护碳水化合的称为有机蒸煮助剂。如既保护碳水化合物又具有脱木素作用的物又具有脱木素作用的蒽醌蒽醌(AQ),及早期,及早期用于加速蒸煮液渗透作用的表面活性剂。用于加速蒸煮液渗透作用的表面活性剂。有机蒸煮助剂在蒸煮过程中添加的辅助化学品是有机物的称为有机蒸42.蒸煮助剂作用原理蒸煮助剂作用原理 o加加速速蒸蒸煮煮液液的的浸浸透透:常常用用的的有有长长链链不不饱饱和和脂脂肪肪酸酸二二甲甲基基酰酰胺胺为为主主体体的的非非离离子子型型表表面面活活性性剂剂、烷烷基基磺磺酸酸盐盐类类阴阴离离子子表表面面活性剂。活性剂。o参参与与蒸蒸煮煮反反应应,保保护护碳碳水水化化合合物物:如如在在硫硫酸酸盐盐和和烧烧碱碱法法蒸蒸煮煮中中添添加加的的多多硫硫化化钠钠、AQ。o改改善善蒸蒸煮煮条条件件:使使纤纤维维原原料料在在相相对对较较低低碱碱度度、较较低低温温度度下下蒸蒸煮煮较较短短的的时时间间就就达达到目的。到目的。2.蒸煮助剂作用原理 加速蒸煮液的浸透:常用的有长链不饱和53.1.2重要的蒸煮助剂重要的蒸煮助剂 1.多硫化钠多硫化钠(Na2Sx)Na2Sx为黄色微晶粉末,吸湿性很强,易溶于为黄色微晶粉末,吸湿性很强,易溶于水,水溶液一般显黄色,随着水,水溶液一般显黄色,随着x值的增加由黄、橙值的增加由黄、橙色而至红色,但最色而至红色,但最常用的是常用的是Na2S2。造纸中多硫化钠的制备多是在硫酸盐蒸煮液造纸中多硫化钠的制备多是在硫酸盐蒸煮液中直接加硫:中直接加硫:4S+6NaOH=2Na2S+Na2S2O3+3H2O Na2S+(x-1)S=Na2Sx3.1.2重要的蒸煮助剂 1.多硫化钠(Na2Sx)6多硫化钠多硫化钠(Na2Sx)Moxy方法:用空气中的氧作氧化剂,用活方法:用空气中的氧作氧化剂,用活性炭加以控制氧化程度,将白液中性炭加以控制氧化程度,将白液中Na2S氧氧化为化为Na2Sx:2Na2S+1/2O2+H2O Na2S2+2NaOH或或 2Na2S+O2+H2O 2S+4NaOH Na2S+(x-1)S Na2Sx多硫化钠(Na2Sx)Moxy方法:用空气中的氧作氧化剂7多硫化钠多硫化钠 Na2Sx中中Sx具有链状结构,具有链状结构,S原子通过共原子通过共用电子对相连成用电子对相连成S链,主要为链,主要为S32-、S52-离子:离子:多硫化钠 Na2Sx中Sx具有链状结构,S8多硫化钠多硫化钠(Na2Sx)过过硫硫链链与与H2O2中中的的过过氧氧链链类类似似,具具有有氧氧化化性性,它它能能使使碳碳水水化化合合物物醛醛末末端端基基氧氧化化成成各各种种碱碱稳稳定定的的糖糖酸酸末末端端基基,从从而而停停止止剥剥皮皮反反应应,提提高高蒸蒸煮得率。煮得率。多硫化钠(Na2Sx)过硫链与H2O2中92.亚硫酸钠亚硫酸钠 Na2SO3中中S的氧化数为的氧化数为+4,硫的常见,硫的常见氧化数为氧化数为-2、0、+4、+6,所以,所以Na2SO3既既有氧化性,又有还原性,在制蒸煮中主要有氧化性,又有还原性,在制蒸煮中主要是利用其氧化性。是利用其氧化性。烧碱法蒸煮时添加烧碱法蒸煮时添加Na2SO3可形成碱性可形成碱性亚硫酸钠法蒸煮,硫酸盐法蒸煮时可添加亚硫酸钠法蒸煮,硫酸盐法蒸煮时可添加Na2SO3代替部分代替部分NaOH和和Na2S。2.亚硫酸钠 Na2SO3中S的氧化数10亚硫酸钠作用亚硫酸钠作用 作为助剂使用时,加入量很少,利用其氧化性作为助剂使用时,加入量很少,利用其氧化性能将纤维素和半纤维素的能将纤维素和半纤维素的醛末端基氧化为羧基醛末端基氧化为羧基,从而从而减少剥皮反应,保护碳水化合物减少剥皮反应,保护碳水化合物。3R纤纤CHO+SO32-+3OH-3R纤纤COO-+S2-+3H2O 添加添加Na2SO3可使蒸煮得率提高,纸浆颜色较浅,可使蒸煮得率提高,纸浆颜色较浅,滤水性好,好洗易漂,废液泡沫少。滤水性好,好洗易漂,废液泡沫少。作为蒸煮助剂,磺化木素。作为蒸煮助剂,磺化木素。亚硫酸钠作用 作为助剂使用时,加入量很少,利用其氧化113.硼氢化钠硼氢化钠(NaBH4)o白色结晶粉末,干空气中稳定,湿空气中白色结晶粉末,干空气中稳定,湿空气中分解,溶于水,并与水作用产生氢气,在分解,溶于水,并与水作用产生氢气,在碱性溶液呈棕黄色,是碱性溶液呈棕黄色,是一种强还原剂一种强还原剂。o制备:氢化钠制备:氢化钠硼酸甲酯法,此法是将硼硼酸甲酯法,此法是将硼酸与甲醇作用生成硼酸甲酯,再和由氢气酸与甲醇作用生成硼酸甲酯,再和由氢气与钠作用而得的氢化钠反应即生成硼氢化与钠作用而得的氢化钠反应即生成硼氢化钠。钠。3.硼氢化钠(NaBH4)白色结晶粉末,干空气中稳定,12硼氢化钠硼氢化钠(NaBH4)的作用的作用oNaBH4是一个是一个强还原剂强还原剂,它能使还原性基团,它能使还原性基团如如羰基还原为羟基羰基还原为羟基,从而使纤维素、半纤维,从而使纤维素、半纤维素避免剥皮反应,提高了纸浆得率。素避免剥皮反应,提高了纸浆得率。4R纤、半纤纤、半纤CHO+NaBH4+2NaOH+H2O 4R纤、半纤纤、半纤CH2OH十十Na3BO3 硼氢化钠(NaBH4)的作用NaBH4是一个强还原剂,它能使13硼氢化钠硼氢化钠(NaBH4)使用特点使用特点 NaBH4在在135的热碱液中即完全分解:的热碱液中即完全分解:NaBH4+2NaOH+H2O 4H2+Na3BO3 最好在最好在80oC左右用左右用NaBH4预处理预处理木片或木片或草片后再进行普通的碱蒸煮草片后再进行普通的碱蒸煮。另外,另外,NaBH4还能使还原性还能使还原性1 4糖甙键糖甙键断裂,降低纸浆粘度和得率。断裂,降低纸浆粘度和得率。硼氢化钠(NaBH4)使用特点 NaBH4在135的热碱144.连二亚硫酸钠连二亚硫酸钠oNa2S2O4是一个很强的是一个很强的还原剂还原剂,它的水溶液在,它的水溶液在空气中放置就被空气中的氧氧化,生成亚硫酸空气中放置就被空气中的氧氧化,生成亚硫酸盐或硫酸盐:盐或硫酸盐:o能将浆料中能将浆料中碳水化合物羰基碳水化合物羰基和和木素中的羰基还木素中的羰基还原为羟基原为羟基,减少了纸浆的发色基团,纸浆颜色,减少了纸浆的发色基团,纸浆颜色变白,同时也增进了脱木素的速率。变白,同时也增进了脱木素的速率。4.连二亚硫酸钠Na2S2O4是一个很强的还原剂,它的水溶155.蒽醌蒽醌(AQ)及其衍生物及其衍生物(1)蒽醌(蒽醌(Authraquinone)纯的蒽醌为淡黄色针状晶体,工业品为纯的蒽醌为淡黄色针状晶体,工业品为灰绿色结晶粉末,灰绿色结晶粉末,微溶于水微溶于水。其分子式为其分子式为C6H4(CO)2C6H4,其结构式为:,其结构式为:5.蒽醌(AQ)及其衍生物(1)蒽醌(Authraqu16蒽醌蒽醌o蒽醌的制备:蒽醌的制备:主要采用萘氧化法。主要采用萘氧化法。蒽醌蒽醌的制备:主要采用萘氧化法。17AQ催化反应催化反应氧化还原氧化还原催化剂催化剂 碱性条件下,碱性条件下,AQ把碳水化合物分子上把碳水化合物分子上的的隐性醛基氧化为羧基隐性醛基氧化为羧基,避免剥皮反应,避免剥皮反应,自自身还原为蒽氢醌身还原为蒽氢醌AHQ。AQ催化反应氧化还原催化剂 碱性条件下,AQ18第三章-制浆化学品ppt课件19o蒽氢醌在碱性条件下电离为易溶的蒽氢醌蒽氢醌在碱性条件下电离为易溶的蒽氢醌离子离子(AHQ2-),并,并与木素大分子中的亚甲基与木素大分子中的亚甲基醌结构反应,提供电子醌结构反应,提供电子促使木素分子中促使木素分子中芳基醚键迅速断裂芳基醚键迅速断裂,加速木素的溶出。而,加速木素的溶出。而蒽氢醌则同时又被氧化为蒽醌蒽氢醌则同时又被氧化为蒽醌形式。使其形式。使其可以在很少的用量下,对可以在很少的用量下,对既减少了碳水化既减少了碳水化合物的剥皮反应,又对脱木素反应产生了合物的剥皮反应,又对脱木素反应产生了催化作用催化作用。蒽氢醌在碱性条件下电离为易溶的蒽氢醌离子(AHQ2-),并20(2)蒽醌衍生物)蒽醌衍生物o一些蒽醌衍生物也应用于蒸煮过程,且由一些蒽醌衍生物也应用于蒸煮过程,且由于溶解性较好,并且蒸煮效果更佳。于溶解性较好,并且蒸煮效果更佳。(2)蒽醌衍生物一些蒽醌衍生物也应用于蒸煮过程,且由于溶解性216.硝基苯硝基苯 分子式为分子式为C6H5NO2,结构式为,结构式为 为淡黄色澄清液体,难溶于水,为淡黄色澄清液体,难溶于水,作为制浆作为制浆助剂常用助剂常用在硫酸盐蒸煮在硫酸盐蒸煮上。上。其原理主要是其原理主要是利用硝基苯利用硝基苯作氧化剂作氧化剂,既,既氧化木素,又能氧化木素,又能氧化碳水化合物的还原性末端基氧化碳水化合物的还原性末端基,从而得,从而得以稳定。但在得率和木素含量相同时,以稳定。但在得率和木素含量相同时,浆浆的强度较硫酸盐浆差的强度较硫酸盐浆差。6.硝基苯 分子式为C6H5NO2,结构式为 227.烷基苯磺酸盐烷基苯磺酸盐 是一类是一类阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂,其中以烷基,其中以烷基苯磺酸钠最为常用。具有渗透、乳化、分苯磺酸钠最为常用。具有渗透、乳化、分散、发泡、洗涤去污等功能。生物降解度散、发泡、洗涤去污等功能。生物降解度高,并可在较宽的高,并可在较宽的pH范围内稳定,可用于范围内稳定,可用于破布脱色破布脱色和和废棉去除油脂废棉去除油脂,从而,从而提高提高漂白漂白破布浆和棉浆的破布浆和棉浆的白度白度。7.烷基苯磺酸盐 是一类阴离子表面活性剂,其中以烷233.2 漂白助剂漂白助剂3.2.1漂白化学助剂及分类漂白化学助剂及分类 漂漂白白化化学学助助剂剂:在在漂漂白白过过程程中中,用用于于提提高高漂漂白白剂剂稳稳定定性性,减减少少无无效效分分解解或或减减少少纤纤维维素素降降解解,保保持持漂漂白白后后浆浆强强度度的的化化学学药药品品都都称为漂白化学助剂。称为漂白化学助剂。如:氨基磺酸,硅酸钠、硫酸镁等如:氨基磺酸,硅酸钠、硫酸镁等 3.2 漂白助剂3.2.1漂白化学助剂及分类24漂白化学助剂的分类:漂白化学助剂的分类:o无机漂白助剂:无机漂白助剂:如如各种镁盐,各种镁盐,Na2SiO3,等。,等。o有有机机漂漂白白助助剂剂:如如氨氨基基磺磺酸酸,螯螯合合剂剂EDTA,DTPA;尿素;尿素等等o生生物物漂漂白白助助剂剂:用用于于协协助助纸纸浆浆漂漂白白的的微微生生物或酶制剂物或酶制剂常称为生物漂白助剂。常称为生物漂白助剂。漂白化学助剂的分类:无机漂白助剂:如各种镁盐,Na2SiO253.2.2 漂白助剂的作用原理漂白助剂的作用原理(1)加速漂白剂与发色基团的作用加速漂白剂与发色基团的作用 如在如在H2O2 漂白中加入漂白中加入Na2SiO3,可促使,可促使H2O2分解出分解出HOO-而加速而加速H2O2漂白作用。漂白作用。再如,在再如,在ClO2漂白时漂白时,添加的少量氧化还原添加的少量氧化还原催化剂催化剂V2O5(0.008),可),可将木素等有色将木素等有色物质氧化物质氧化,加速木素与漂剂的反应。,加速木素与漂剂的反应。3.2.2 漂白助剂的作用原理(1)加速漂白剂与发色基团26V5+有有色色物物质质(木木素素)氧氧化化了了的的有有色色物物质质十十V4+6V4+C1O3-+6H+6V5+Cl-+3H2O C1O3-+2H+2Cl-ClO2+1/2Cl2+H2O还原后的还原后的V4+同时将同时将ClO2分解形成的氯酸盐,重分解形成的氯酸盐,重新还原为新还原为ClO2,充分发挥漂剂的作用,充分发挥漂剂的作用V5+有色物质(木素)氧化了的有色物质十V4+27(2)提高各种漂白剂的利用率)提高各种漂白剂的利用率减少漂白剂的无效分解:减少漂白剂的无效分解:化学漂白中的化学漂白中的漂白剂漂白剂都是都是氧化剂或还原剂氧化剂或还原剂,除了与有色物质作用外,还除了与有色物质作用外,还易易和周围其他杂质和周围其他杂质作用或受条件影响而作用或受条件影响而分解分解,如,如H2O2就很易与就很易与重金属离子作用而分解。重金属离子作用而分解。可加入螯合剂或可吸附重金属离子的可加入螯合剂或可吸附重金属离子的Na2SiO3、MgSO4,防止微量重金属离子对防止微量重金属离子对H2O2的分解,从而提高的分解,从而提高H2O2漂白剂的利用率漂白剂的利用率。(2)提高各种漂白剂的利用率减少漂白剂的无效分解:28(3)改善各类漂白过程的条件)改善各类漂白过程的条件为漂白剂提供或维持适当的反应环境为漂白剂提供或维持适当的反应环境:如如H2O2漂白中加入硅酸钠,既为漂白中加入硅酸钠,既为H2O2的的电离提供适当碱性条件,又具有电离提供适当碱性条件,又具有pH值缓值缓冲性能。冲性能。(3)改善各类漂白过程的条件为漂白剂提供或维持适当的反应环境293.2.3 常见的漂白助剂及应用常见的漂白助剂及应用(1)镁的化合物)镁的化合物 主要用于主要用于阻止氧碱漂白过程中纤维素阻止氧碱漂白过程中纤维素的碱氧化降解的碱氧化降解。常见的有碱式碳酸镁、硫常见的有碱式碳酸镁、硫酸镁、氧化镁或镁的配合物。酸镁、氧化镁或镁的配合物。碱式碳酸镁碱式碳酸镁:分子式:分子式:Mg2(OH)2CO3,为,为白色单斜结晶或无定形粉末白色单斜结晶或无定形粉末,微溶于水,微溶于水,能使水呈弱碱性。易溶于酸,在稀酸中分能使水呈弱碱性。易溶于酸,在稀酸中分解,放出解,放出CO2。最早的镁盐助剂最早的镁盐助剂。3.2.3 常见的漂白助剂及应用(1)镁的化合物30镁化合物作为氧碱漂白助剂的作用原理镁化合物作为氧碱漂白助剂的作用原理 镁盐将反应介质中形成的镁盐将反应介质中形成的过氧化物复合起来过氧化物复合起来,认为过氧化物的形成与纤维素降解有关认为过氧化物的形成与纤维素降解有关。镁盐及其氢氧化物对一些催化纤维素氧化降镁盐及其氢氧化物对一些催化纤维素氧化降解的解的过渡金属离子吸附共沉作用过渡金属离子吸附共沉作用;镁盐配合;镁盐配合物,如葡萄糖酸镁能与物,如葡萄糖酸镁能与Fe2形成复合物,从形成复合物,从而减少而减少Fe2催化降解作用。催化降解作用。镁化合物作为氧碱漂白助剂的作用原理 镁盐将反应介质中形成31第三章-制浆化学品ppt课件32 镁盐与纤维素氧化物能形成稳定的配合物,镁盐与纤维素氧化物能形成稳定的配合物,从而从而避免避免烷氧基消除反应,不进行烷氧基消除反应,不进行碱性碱性氧化降解氧化降解。镁盐与纤维素氧化物能形成稳定的配合物,从而避免烷氧33(2)硅酸钠)硅酸钠 硅酸钠硅酸钠(Na2SiO3)俗称水玻璃或泡花碱。俗称水玻璃或泡花碱。工业硅酸钠是一类多硅酸钠,其组成常用工业硅酸钠是一类多硅酸钠,其组成常用NaOnSiO2表示,其性质随分子中氧化钠表示,其性质随分子中氧化钠和二氧化硅的比值和二氧化硅的比值(摩尔比摩尔比)不同而不同。不同而不同。此比值此比值n称为称为模数模数。模数在。模数在3以上的称为中以上的称为中性水玻璃,在性水玻璃,在3以下的称为碱性水玻璃。以下的称为碱性水玻璃。(2)硅酸钠 硅酸钠(Na2SiO3)34硅酸钠硅酸钠作为造纸业的漂白助剂作为造纸业的漂白助剂 主要应用于主要应用于H2O2漂白漂白过程。过程。其作用主要有两点:其作用主要有两点:一一是是pH值缓冲作用值缓冲作用 二是二是消除重金属离子消除重金属离子的作用的作用 硅酸钠作为造纸业的漂白助剂 主要应用于H2O2漂白过程。35pH值缓冲作用值缓冲作用 为什么要为什么要pH值缓冲作用值缓冲作用:H2O2是一种弱酸,漂白需要发生电离:是一种弱酸,漂白需要发生电离:H2O2 H+十十HOO-起起漂漂白白作作用用的的是是HOO-离离子子,因因此此需需要要补补充充OH-以以促进促进H2O2电离,以电离,以提供足够提供足够HOO-进行漂白反应。进行漂白反应。Na2SiO3是是一一种种弱弱酸酸强强碱碱盐盐,水水解解过过程程的的酸酸碱碱性性正正适适宜宜H2O2漂漂白白的的pH值值,并并且且漂漂白白过过程程中中漂漂白白液液的的pH变化很小。所以变化很小。所以Na2SiO3起到缓冲作用。起到缓冲作用。pH值缓冲作用 为什么要pH值缓冲作用:36消除金属离子作用消除金属离子作用 Na2SiO3可吸附可吸附Fe2+、Cu2+、Mn2+、Fe3+等重金属离子而减少等重金属离子而减少H2O2受重金属受重金属离子的催化分解。离子的催化分解。消除金属离子作用 Na2SiO3可吸附F37(3)亚硫酸盐)亚硫酸盐oNa2SO3能作为氧化剂对碳水化合物的还原能作为氧化剂对碳水化合物的还原性末端基进行氧化,同时又是脱木素的反性末端基进行氧化,同时又是脱木素的反应剂。因此,碱处理后的纸浆的可漂性提应剂。因此,碱处理后的纸浆的可漂性提高。高。o在在H2O漂白工艺中,为了提高白度,也可漂白工艺中,为了提高白度,也可采用加入螯合剂或同时加入采用加入螯合剂或同时加入Na2SO3进行预进行预处理后,再用处理后,再用H2O2漂白的方法。漂白的方法。(3)亚硫酸盐Na2SO3能作为氧化剂对碳水化合物的还原性末38(4)磷酸盐磷酸盐 造纸业常用磷酸盐:磷酸钠、磷酸氢钠、造纸业常用磷酸盐:磷酸钠、磷酸氢钠、焦磷酸钠和三聚磷酸钠等。焦磷酸钠和三聚磷酸钠等。特点:特点:磷酸根磷酸根具有具有很强的配位能力很强的配位能力,能与,能与许多金属离子形成可溶性配合物许多金属离子形成可溶性配合物。漂白助剂:主要是漂白助剂:主要是消除重金属离子消除重金属离子。(4)磷酸盐 造纸业常用磷酸盐:磷酸钠、磷酸氢钠、焦磷39三聚磷酸钠三聚磷酸钠(Na5P3O10)Na5P3O10,结构式为:三聚磷酸钠(Na5P3O10)Na5P3O10,结构式为:40三聚磷酸钠三聚磷酸钠o与与Fe2+等重金属离子形成稳定的配合物,从等重金属离子形成稳定的配合物,从而消除重金属离子的影响。而消除重金属离子的影响。oFe3+的影响的影响(1)与与无色多元酚无色多元酚反应生成反应生成有色有色配合物配合物(2)与)与有色的多元酚形成更深的配合有色的多元酚形成更深的配合物物(3)催化多元酚的氧化催化多元酚的氧化生成深色化合物生成深色化合物oFe2+O2 Fe3+Fe3+多元酚多元酚氧化了的多元酚氧化了的多元酚(深色深色)十十Fe2+三聚磷酸钠与Fe2+等重金属离子形成稳定的配合物,从而消除重41(5)氨基磺酸氨基磺酸(H2NSO3H)外观为无色无臭晶体外观为无色无臭晶体,由由尿素与发烟硫尿素与发烟硫酸或氯磺酸反应制备酸或氯磺酸反应制备:可用于次氯酸盐漂白中:可用于次氯酸盐漂白中:抑制次氯酸抑制次氯酸的的对对碳水化合物的过度氧化碳水化合物的过度氧化的反应的反应。(5)氨基磺酸(H2NSO3H)外观为无色无臭42氨基磺酸作用:氨基磺酸作用:抑制次氯酸的对碳水化合物抑制次氯酸的对碳水化合物的过度氧化的反应。的过度氧化的反应。由于次氯酸盐漂白需在碱性条件下漂白,由于次氯酸盐漂白需在碱性条件下漂白,漂白的漂白的pH值为值为1010.5时,漂后纸浆白度时,漂后纸浆白度的稳定性最好。但是漂白时的稳定性最好。但是漂白时pH值越高,漂值越高,漂白速度就越低,为加快漂白速率,只好降白速度就越低,为加快漂白速率,只好降低低pH值。但是,降低值。但是,降低pH值,易产生次氯酸,值,易产生次氯酸,引起碳水化合物的剧烈降解。引起碳水化合物的剧烈降解。氨基磺酸作用:抑制次氯酸的对碳水化合物的过度氧化的反应。43 H2NSO3-十十HOCI ClHNSO3十十H2O ClHNSO3十十HOCl Cl2NSO3-十十H2O Cl2NSO3-十十HOCI NCl3+HSO3-氨氨基基磺磺酸酸起起到到“游游离离基基清清除除剂剂”的的作作用用:在在pH值值较较低低的的条条件件下下,HOCl含含量量增增加加,HOCI能能形形成成HO和和Cl游游离离基基,强强烈烈引引起起碳水化合物的氧化降解。碳水化合物的氧化降解。H2NSO3-十HOCI ClH44(6)甲脒亚磺酸甲脒亚磺酸(FAS)Formamidine Sulfinic acid,简称,简称FAS,甲脒亚磺酸为五色针状晶体,易溶于水,甲脒亚磺酸为五色针状晶体,易溶于水,由由硫脲和过氧化氢硫脲和过氧化氢在中性水溶液中反应在中性水溶液中反应制制备备:(6)甲脒亚磺酸(FAS)For45甲眯亚磺酸甲眯亚磺酸FAS漂剂漂剂o具有较强的具有较强的还原性还原性,在,在碱性碱性溶液中分解同溶液中分解同时生成时生成强还原性的不稳定的次硫酸盐强还原性的不稳定的次硫酸盐 SO22-,可利用其还原性,用于纸浆的漂白。,可利用其还原性,用于纸浆的漂白。o其漂白效果优于一般的漂剂其漂白效果优于一般的漂剂Na2S2O2和和H2O2、次氯酸盐。例如,、次氯酸盐。例如,FAS用于脱墨浆用于脱墨浆(DIP)高白度漂白,作为终漂,可提高和稳高白度漂白,作为终漂,可提高和稳定白度。定白度。甲眯亚磺酸FAS漂剂具有较强的还原性,在碱性溶液中分解同时生46(7)EDTA、DTPA EDTA和和DTPA是是两两种种能能与与许许多多金金属属离离子子形形成成螯螯合合物物的的螯螯合合剂剂,它它们们与与金金属属离离子子形形成成的的螯螯合合物物很很稳稳定定。所所以以,常常被被添添加加到到纸纸浆浆的的漂漂白白中中,用用以以消消除除金金属属离离子子对对漂漂白白剂剂和和漂白后纸浆白度影响。漂白后纸浆白度影响。(7)EDTA、DTPA EDTA 和DTPA是两种能47(8)尿素)尿素 o分子式为分子式为:在在H2O2的的机械浆的漂白过程中机械浆的漂白过程中,促使促使H2O2快而快而稳定地分解,可使纸浆漂白在较低的稳定地分解,可使纸浆漂白在较低的pH值下进值下进行行。且对碳水化合物有一定的保护作用。且对碳水化合物有一定的保护作用。(8)尿素 分子式为:在H2O2的机械浆的漂白过程中,促使H483.2.4 生物漂白剂生物漂白剂(1)白腐菌)白腐菌 某些白腐菌能产生多种某些白腐菌能产生多种木素酶的胞外木素酶的胞外酶酶,这些酶的活性依赖于过氧化氢,所以,这些酶的活性依赖于过氧化氢,所以,称称木素过氧化酶木素过氧化酶。这些酶与木素的酚型和。这些酶与木素的酚型和非酚型结构的非酚型结构的侧链进行氧化反应侧链进行氧化反应,可起到,可起到脱除木素和漂白作用。脱除木素和漂白作用。3.2.4 生物漂白剂(1)白腐菌49(2)木聚糖酶)木聚糖酶o是能催化是能催化降解木聚糖降解木聚糖的一种的一种半纤维素酶半纤维素酶,主要用于主要用于KP浆浆的漂白中的漂白中o主要作用主要作用:(1)降解浆料中的木聚糖降解浆料中的木聚糖,硫酸硫酸盐蒸煮中的盐蒸煮中的木聚糖部分回吸到纤维木聚糖部分回吸到纤维上,阻上,阻碍了漂白剂对木素的作用,经木聚糖酶降碍了漂白剂对木素的作用,经木聚糖酶降解后,有利于漂剂对木素的反应。解后,有利于漂剂对木素的反应。(2)降降解解木质素木聚糖复合物木质素木聚糖复合物(LCC)的木聚糖的木聚糖部分,也有利于促进漂剂与木素的反应。部分,也有利于促进漂剂与木素的反应。(2)木聚糖酶是能催化降解木聚糖的一种半纤维素酶,主要用于K50木糖酶木糖酶o使用条件:温度4050oC pH值6.58.0 作用时间2h 用量 5000IU/kg木糖酶使用条件:51(3)木素酶木素酶o木素酶在麦草浆漂白中用于脱除木素。实木素酶在麦草浆漂白中用于脱除木素。实验结果表明,其比木糖酶更为有效。验结果表明,其比木糖酶更为有效。(3)木素酶木素酶在麦草浆漂白中用于脱除木素。实验结果表明523.3 废纸脱墨剂废纸脱墨剂 3.3.1脱墨剂及其种类脱墨剂及其种类(1)脱墨剂及其作用)脱墨剂及其作用 脱脱墨墨剂剂是是能能使使粘粘附附在在纸纸张张上上的的油油墨墨、颜颜料料颗颗粒粒及及胶胶黏黏物物脱脱落落所所用用的的化化学学药药品品。如如碱碱性性脱脱墨墨剂剂包包括括皂皂化化油油脂脂的的氢氢氧氧化化钠钠、碳碳酸酸钠钠、硅硅酸酸钠钠等等碱碱性性物物质质和和加加速速油油墨墨润润湿湿、渗渗透透、乳乳化化、分分散散和和与与纤纤维维分分离离(脱脱色色)的表面活性剂的表面活性剂和和硅酸钠硅酸钠等。等。3.3 废纸脱墨剂 3.3.1脱墨剂及其种类53脱墨剂的作用脱墨剂的作用 主主要要是是降降低低脱脱墨墨温温度度、节节约约能能源源;加加速速脱脱墨墨反反应应、短短脱脱墨墨时时间间,并并减减少少纤纤维维受受机机械械作作用用的的损损伤伤;减减少少碱碱的的用用量量,减减少少纤纤维维强强度度的的降降低低,从从而而提提高高脱脱墨墨效效果果,并并尽尽可能取得高质量的回收纸浆可能取得高质量的回收纸浆。脱墨剂的作用 主要是降低脱墨温度、节54(2)油墨的组成与性质)油墨的组成与性质 包包括括三三种种主主要要成成分分:颜颜料料或或染染料料:使使油油墨墨具具有有颜颜色色、不不透透明明性性和和可可流流动动性性。载载色色体体(连连结结料料):它它们们起起着着夹夹带带颜颜料料的的作作用用,并并把把它它们们携携带带到到纸纸页页上上,使使其其在在纸纸面面上上凝凝固固下下来来。载载色色体体主主要要是是油油脂脂和和树树脂脂,也也可可以以是是溶溶剂剂和和水水。油油脂脂一一般般为为植植物物油油和和矿矿物物油油。树树脂脂有有天天然然树树脂脂(松松香香、虫虫胶胶)和和合合成成树树脂脂(酚酚醛醛树树脂脂、醇醇酸酸树树脂脂)等等。附附加加料料:改改善善油油墨墨性性能能,通通常常有有填填料料和和助助剂剂,助助剂剂的的量一般很少,对造纸脱墨的影响很小。量一般很少,对造纸脱墨的影响很小。(2)油墨的组成与性质 包括三种主要成分:55(3)脱墨方法脱墨方法与步骤与步骤o根据根据油墨与纤维分离方式油墨与纤维分离方式不同,现代废纸脱墨不同,现代废纸脱墨技方法分为技方法分为洗涤法洗涤法和和浮选法浮选法:a.a.洗涤法洗涤法:是把从废纸上脱离下来的是把从废纸上脱离下来的油墨等污物油墨等污物,用用脱水洗涤脱水洗涤的处理方式去掉,从而达到的处理方式去掉,从而达到分离分离油墨污物和纸浆纤维油墨污物和纸浆纤维的目的。洗涤一般采用逆的目的。洗涤一般采用逆流置换洗涤,动力消耗较浮选法少,处理后的流置换洗涤,动力消耗较浮选法少,处理后的纸浆灰分含量少,洁净,白度高,纸浆灰分含量少,洁净,白度高,适于生产薄适于生产薄页纸及要求灰分低的纸张。但用水量较大,纸页纸及要求灰分低的纸张。但用水量较大,纸浆得率较浮选法低。浆得率较浮选法低。(3)脱墨方法与步骤根据油墨与纤维分离方式不同,现代废纸脱墨56b.b.浮选法浮选法 在在需需要要脱脱墨墨的的纸纸浆浆中中不不断断通通入入微微小小空空气气气气泡泡,使使气气泡泡吸吸附附油油墨墨及及污污物物并并浮浮到到表表面面,然后排除的方法。然后排除的方法。该该法法特特点点是是耗耗水水量量少少,纸纸浆浆灰灰分分与与得得率率高高,但但要要求求精精确确控控制制pH值值,占占地地面面积积较较大大,动力消耗大。动力消耗大。b.浮选法 在需要脱墨的纸浆中不断通入微57脱墨步骤脱墨步骤 分离废纸油墨、脱色、及漂白统称分离废纸油墨、脱色、及漂白统称为废纸脱墨。一般要通过制浆和洗选漂为废纸脱墨。一般要通过制浆和洗选漂等工序:等工序:废纸脱墨主要流程示意图废纸脱墨主要流程示意图脱墨步骤 分离废纸油墨、脱色、及漂白统称为58(4)对脱墨剂的要求)对脱墨剂的要求 o有有助助于于废废纸纸的的疏疏解解及及脱脱墨墨,脱脱墨墨后后不不产产生生再吸附再吸附现象,并有利于现象,并有利于除去与分离除去与分离油墨。油墨。o有利于降低有利于降低纸浆纸浆残余油墨残余油墨量,量,提高白度提高白度。o使使纤维流失少纤维流失少,不影响纸浆得率,不影响,不影响纸浆得率,不影响抄纸机的生产,能在抄纸机的生产,能在废水处理废水处理中起良好的中起良好的作用。作用。(4)对脱墨剂的要求 有助于废纸的疏解及脱墨,脱墨后不产生再59(5)脱墨剂的种类)脱墨剂的种类 o按化学组成分:按化学组成分:无机脱墨剂无机脱墨剂和和有机脱墨剂有机脱墨剂。无机脱墨剂无机脱墨剂如如NaOH、Na2CO3、Na2SiO3、磷酸盐、过氧化物磷酸盐、过氧化物等;等;有机脱墨剂主要为有机脱墨剂主要为阴离子和非离子表面活性剂阴离子和非离子表面活性剂,如,如 阴离子表阴离子表面活性剂面活性剂烷基苯磺酸钠,油酸钠,二辛基烷基苯磺酸钠,油酸钠,二辛基琥珀酸盐琥珀酸盐,非离子表面活性剂,非离子表面活性剂聚氧乙烯烷聚氧乙烯烷基酚醚,聚氧乙烯烷基酯等基酚醚,聚氧乙烯烷基酯等。(5)脱墨剂的种类 按化学组成分:无机脱墨剂和有机脱墨剂。无60按脱墨剂的性能和作用分:按脱墨剂的性能和作用分:1)碱碱 类类 和和 过过 氧氧 化化 物物:碱碱 类类 化化 学学 品品 如如 NaOH、Na2CO3、Na2SiO3等等,过过氧氧化化物物如如Na2O2、H2O2;2)2)表表面面活活性性剂剂类类:如如阴阴离离子子型型的的烷烷基基苯苯磺磺酸酸盐盐,脂脂肪酸盐等;非离子型的聚氧乙烯烷基酚醚。肪酸盐等;非离子型的聚氧乙烯烷基酚醚。3)3)螯螯合合剂剂类类:如如:三三聚聚磷磷酸酸钠钠、焦焦磷磷酸酸钠钠、ETPA、EDTA等。等。4)4)吸附剂类吸附剂类:常用的有高岭土、硅藻土等。:常用的有高岭土、硅藻土等。按脱墨剂的性能和作用分:碱类和过氧化物:碱类化学品如NaOH613.3.2 脱墨剂各成分的作用脱墨剂各成分的作用 按按脱脱墨墨机机理理,脱脱墨墨过过程程主主要要分分两两步步:一一是是将将各各种种油油墨墨从从纤纤维维上上脱脱落落,二二是是把把脱脱落落的的油墨油墨从浆料中从浆料中分离分离出去。出去。加加入入的的脱脱墨墨剂剂要要能能使使油油墨墨连连结结料料皂皂化化溶溶解解,以以破破坏坏油油墨墨与与纤纤维维的的黏黏附附力力,并并降降低低印印刷刷油油墨墨的的表表面面张张力力,乳乳化化油油墨墨中中的的油油分分,从从而而将将纤纤维维中中的的颜颜料料剥剥离离掉掉。之之后后,是是通通过过洗洗涤或浮选的方法除去已脱离纤维的油墨。涤或浮选的方法除去已脱离纤维的油墨。3.3.2 脱墨剂各成分的作用 按脱墨623.3.2.1 无机成分无机成分(1)氢氧化钠)氢氧化钠 将将pH值值调至碱性范围,使油墨连结料调至碱性范围,使油墨连结料皂化皂化或水解,并使纤维或水解,并使纤维润胀润胀。润胀润胀使油墨粒子与纤使油墨粒子与纤维表面的维表面的结合强度变弱结合强度变弱,有助于,有助于松动松动油墨层和油墨层和分裂油膜,从而可通过机械作用使油墨颗粒分裂油膜,从而可通过机械作用使油墨颗粒变变小小。淡油墨:淡油墨:pH 10-11;重油墨:;重油墨:pH 11.5 用量要适量:用量要适量:充分皂化水解油墨、软化纤维、充分皂化水解油墨、软化纤维、为为H2O2提供碱性,但防止过量引起机械浆碱提供碱性,但防止过量引起机械浆碱变黑。变黑。3.3.2.1 无机成分(1)氢氧化钠 63(2)碳酸钠)碳酸钠 碳酸钠碳酸钠(Na2CO3)的作用和的作用和NaOH类似,类似,有时与有时与NaOH一起使用。二者共同使用比一起使用。二者共同使用比单独使用单独使用NaOH脱墨条件缓和,并可制出脱墨条件缓和,并可制出较白的纸浆。但由于较白的纸浆。但由于Na2CO3碱性弱,需延碱性弱,需延长脱墨时间,所以一般不单独使用。长脱墨时间,所以一般不单独使用。Na2CO3除了除了提供碱度提供碱度外还具有外还具有缓冲碱度缓冲碱度的的作用。作用。(2)碳酸钠 碳酸钠(Na2CO3)的作用和Na64(3)硅酸钠)硅酸钠 生产中通常使用生产中通常使用41.6 o Be的的Na2SiO3溶溶液,其液,其SiO2与与NaO 的含量基本相等,其碱的含量基本相等,其碱度大约与度大约与11NaOH相当,因此硅酸钠可相当,因此硅酸钠可以以1)提供提供一定的一定的碱度碱度;由于;由于Na2SiO3的碱度的碱度由水解产生,溶液由水解产生,溶液pH 11.3时,又是时,又是2)pH缓缓冲剂;冲剂;另外,另外,能能3)分散颜料分散颜料,阻止油墨粒,阻止油墨粒子对纤维的回吸子对纤维的回吸;当与当与H2O2一起使用时,一起使用时,它还有助于它还有助于4)稳定稳定H2O2,提高,提高H2O2的脱色的脱色效率。效率。(3)硅酸钠 生产中通常使用41.6 o65(4)过氧化氢)过氧化氢 H2O2既起到既起到脱墨剂脱墨剂的作用,又起到的作用,又起到漂漂白剂白剂的作用。在废纸脱墨中加入的作用。在废纸脱墨中加入H2O2能提能提高表面活性剂的性能,更好地分离油墨。高表面活性剂的性能,更好地分离油墨。但在碎浆机中用但在碎浆机中用H2O2作漂白剂的效率不高,作漂白剂的效率不高,因为碎浆机中的油墨和杂质含量太高,降因为碎浆机中的油墨和杂质含量太高,降低低H2O2的漂白效率。可的漂白效率。可在漂白阶段,用于在漂白阶段,用于漂白浆料漂白浆料。(4)过氧化氢 H2O2既起到脱墨剂的663.3.2.2 有机成分有机成分(1)表面活性剂)表面活性剂 具有具有两亲性两亲性:即其一端为亲水基,具有即其一端为亲水基,具有亲水性亲水性;另一端为疏水基,具有;另一端为疏水基,具有亲油性亲油性。并按其亲水基的离子特性分为阳离子、阴并按其亲水基的离子特性分为阳离子、阴离子和非离子表面活性剂。离子和非离子表面活性剂。脱墨剂脱墨剂用的主用的主要是要是阴离子和非离子阴离子和非离子表面活性剂。表面活性剂。3.3.2.2 有机成分(1)表面活性剂 67表面活性剂表面活性剂在水溶液中的在水溶液中的性质:性质:在表面在表面(界面界面)定向吸附;定向吸附;降低表面降低表面(界面界面)张力;张力;溶液中形成胶束。溶液中形成胶束。具有渗透、润湿、分散、乳化、发泡、具有渗透、润湿、分散、乳化、发泡、消泡、增溶、洗涤、润滑等各种性能。消泡、增溶、洗涤、润滑等各种性能。作作脱墨剂使用,主要是利用上述脱墨剂使用,主要是利用上述表面活性表面活性,促使促使脱墨剂更快地渗透到油墨中,使油墨脱墨剂更快地渗透到油墨中,使油墨润湿、分离、乳化,润湿、分离、乳化,并通过洗涤或浮选除并通过洗涤或浮选除掉。掉。表面活性剂在水溶液中的性质:在表面(界面)定向吸附;68在洗涤法中的作用(在洗涤法中的作用(分散剂分散剂)o是是利利用用置置换换洗洗涤涤的的方方法法使使纸纸浆浆和和油油墨墨等等污污物物分分离离,这这就就需需要要浸浸透透、乳乳化化、分分散散等等综综合合洗洗涤涤作作用用。这这种种方方法法所所采采用用的的脱脱墨墨剂剂主主要要是是非非离离子子型型表表面面活活性性剂剂,如如脂脂肪肪醇醇聚聚氧氧乙乙烯烯醚醚及及其其改改性性物物。它它们们可可使使脱脱离离下下油油墨墨粒粒子子尽尽可可能能变变小小,并并具具有有亲亲水水性性,以以便便使使其其能能够够以以小小粒粒子子的的形形式式充充分分分分散散于于水水中中并并顺顺利利通通过过筛筛网网洗洗去去。应应同同时时集集润润湿湿、乳乳化化和分散于和分散于一身。一身。在洗涤法中的作用(分散剂)是利用置换洗涤的方法使纸浆和油墨等69在浮选法中的作用(在浮选法中的作用(捕集剂捕集剂)要求促使油墨粒子要求促使油墨粒子形成大粒子形成大粒子并易于并易于粘附粘附在气泡在气泡上。常选用上。常选用亲油性的阴离子表面活性亲油性的阴离子表面活性剂剂如脂肪酸(皂),和如脂肪酸(皂),和非离子型表面活性剂非离子型表面活性剂,如氧化乙烯和氧化丙烯共聚物、羟乙基化的如氧化乙烯和氧化丙烯共聚物、羟乙基化的脂肪酸的混合物等,它们不仅起着脂肪酸的混合物等,它们不仅起着脱离、凝脱离、凝集油墨集油墨作用,而且又作用,而且又提高油墨对气泡的吸附提高油墨对气泡的吸附性性。该法要使油墨粒子。该法要使油墨粒子呈疏水性呈疏水性而随气泡除而随气泡除去。使用不同非离子和阴离子表面活性剂,去。使用不同非离子和阴离子表面活性剂,还起到分散、乳化作用,不会发生油墨粘附还起到分散、乳化作用,不会发生油墨粘附脱墨装置的问题。脱墨装置的问题。在浮选法中的作用(捕集剂)要求促使油墨粒子形成大粒70(2)螯合剂)螯合剂 使其和使其和铁、铜、锰、铬等铁、铜、锰、铬等重金属离子形成稳重金属离子形成稳定的螯合物,而起到保护过氧化物作用。常用定的螯合物,而起到保护过氧化物作用。常用的有机螯合剂有的有机螯合剂有DTPA和和EDTA及其钠盐。及其钠盐。(2)螯合剂 使其和铁、铜、锰、铬等重金属离子形成713.3.3 影响废纸脱墨的因素影响废纸脱墨的因素 (1)脱墨方法的影响脱墨方法的影响 洗涤法洗涤法:是用脱水处理的方式:是用脱水处理的方式,使油墨和污物使油墨和污物与纸浆纤维分离。因用清水置换洗涤,洗净度与纸浆纤维分离。因用清水置换洗涤,洗净度高,高,纸浆白度高纸浆白度高。但在洗涤过程中同时易将微。但在洗涤过程中同时易将微细纤维和灰分洗去,所以纸浆细纤维和灰分洗去,所以纸浆得率较低得率较低,并且,并且洗涤次数越多,得率就越低。洗涤次数越多,得率就越低。所以注意洗涤中细纤维的损失,只要洗所以注意洗涤中细纤维的损失,只要洗至浆达到要求即可,以尽可能减少洗涤次数。至浆达到要求即可,以尽可能减少洗涤次数。该法特别适于生产薄页纸及要求灰分少的纸张。该法特别适于生产薄页纸及要求灰分少的纸张。3.3.3 影响废纸脱墨的因素 (1)脱墨方法的影响72(1)脱墨方法的影响脱墨方法的影响 浮选法:浮选法:是根据纤维、填料及油墨等组分是根据纤维、填料及油墨等组分的可湿性不同,用浮选机将的可湿性不同,用浮选机将可湿性差的油可湿性差的油墨墨浮到浆面上而除去。浮到浆面上而除去。纸浆得率高,但白纸浆得率高,但白度低。度低。且操作要求较高:除了有良好脱墨剂外,且操作要求较高:除了有良好脱墨剂外,还要严格控制浆液还要严格控制浆液pHpH值、浓度、温度、时值、浓度、温度、时间和进气度。间和进气度。(1)脱墨方法的影响 浮选法:是根据纤维、填料及油墨等73(2)脱墨剂的影响脱墨剂的影响 1)不同类型表面活性剂对脱墨效果影响)不同类型表面活性剂对脱墨效果影响 脱脱墨墨剂剂的的主主要要成成分分是是阴阴离离子子和和非非离离子子型型表表面面活活性性剂剂,因因为为油油墨墨粒粒子子一一般般也也带带有有负负电电荷荷,阴阴离离子子和和非非离离子子表表面面活活性性剂剂对对油油墨墨粒粒子子具具有有较较好好的的分分散散、乳乳化化、洗洗涤涤等等作作用用,不不会会发发生生油油墨墨黏黏附附装装置置等等问问题题。其其中中又又常常常常是是非非离离子子型型表表面面活活性性剂剂的的脱脱墨墨效效果果更更好好些些。(2)脱墨剂的影响 1)不同类型表面活性剂对脱墨效742)同类型而结构中组分不同的表面活性剂对)同类型而结构中组分不同的表面活性剂对脱墨的影响脱墨的影响 亲亲水水基基与与疏疏水水基基的的结结构构、比比例例:亲亲水水基基与与疏疏水水基基相相对对数数量量或或强强度度的的变变化化常常用用亲亲水水亲亲油油平平衡衡值值HLB(hydrophile and lipophile balance)表表示。示。研研究究表表明明,脂脂肪肪醇醇聚聚氧氧乙乙烯烯醚醚、烷烷基基酚酚聚聚氧氧乙乙烯烯醚醚在在HLB1214范范围围内内具具有有最最佳佳的的脱脱墨墨性性能。能。2)同类型而结构中组分不同的表面活性剂对脱墨的影响 75(3)脱墨温度、时间、脱墨剂用量的影响)脱墨温度、时间、脱墨剂用量的影响o一般情况下温度越高、脱墨时间越长,脱墨剂用一般情况下温度越高、脱墨时间越长,脱墨剂用量越大,脱墨效果越好。但高温下,加热时间越量越大,脱墨效果越好。但高温下,加热时间越长,纤维损坏的会越多。非离子表面活性剂在长,纤维损坏的会越多。非离子表面活性剂在刚刚好低于其浊点(云彩点)的温度好低于其浊点(云彩点)的温度时最有效。过低时最有效。过低或高于其浊点温度,脱墨效果都会下降。脱墨剂或高于其浊点温度,脱墨效果都会下降。脱墨剂用量也有其最佳值,加入量过高,至少是不经济。用量也有其最佳值,加入量过高,至少是不经济。o脱墨时间包括离解、熟化、脱墨等步需要的时间,脱墨时间包括离解、熟化、脱墨等步需要的时间,在一般情况下随着时间增加而效果增强,但要考在一般情况下随着时间增加而效果增强,但要考虑效率和对纤维的影响,脱墨时间不宜过长。虑效率和对纤维的影响,脱墨时间不宜过长。(3)脱墨温度、时间、脱墨剂用量的影响一般情况下温度越高、脱76浊点浊点 是是与与温温度度有有关关的的非非离离子子表表面面活活性性剂剂的的特特性性现现象象。非非离离子子表表面面活活性性剂剂具具有有亲亲水水性性是是由由于于其其醚醚中中氧氧原原子子可可与与水水形形成成氢氢键键,在在低低温温下下可可溶溶于于水水中中,当当水水溶溶液液受受热热时时,随随温温度度的的提提高高,结结合合在在醚醚键键上上的的水水分分子子逐逐渐渐脱脱离离,亲亲水水性性逐逐渐渐减减弱弱,急急转转为为不不溶溶于于水水,溶溶液液由由透透明明转转为为浑浑浊浊,一一般般以以1溶溶液液由由透透明明转为浑浊的温度,定为浊点转为浑浊的温度,定为浊点。浊点 是与温度有关的非离子表面活性剂的特性现象。非77(4)印刷方法与油墨组成的影响印刷方法与油墨组成的影响 o凸版印刷:凸版印刷:该法印刷油墨具有中等黏度,该法印刷油墨具有中等黏度,呈糊状,主要是碳墨分散在碳氢油料中,呈糊状,主要是碳墨分散在碳氢油料中,还添加树脂和其他添加剂。油墨主要借助还添加树脂和其他添加剂。油墨主要借助于吸收、挥发和沉淀作用而干燥于纸面之于吸收、挥发和沉淀作用而干燥于纸面之上。所以凸版印刷的废纸比较上。所以凸版印刷的废纸比较容易脱墨容易脱墨,脱墨中可加入脱墨中可加入12活性剂,利用洗涤活性剂,利用洗涤法即可脱墨。法即可脱墨。(4)印刷方法与油墨组成的影响 凸版印刷:该法印刷油墨具有78胶版印刷胶版印刷 o 印刷油墨中含有印刷油墨中含有斥水性载色体和颜料斥水性载色体和颜料,不能在水,不能在水和醇类中去掉,此类颜料和醇类中去掉,此类颜料色调深色调深,同时很容易把亚麻,同时很容易把亚麻仁油渗入载色体中。目前的配方使用醇酸树脂与干性仁油渗入载色体中。目前的配方使用醇酸树脂与干性油,在印刷时聚合成油,在印刷时聚合成耐磨的交联薄膜耐磨的交联薄膜,热固化热固化油墨常油墨常用碳氢树脂为基料,以挥发作用来干燥。紫外油墨用用碳氢树脂为基料,以挥发作用来干燥。紫外油墨用于印刷报纸彩色印刷品,它含有丙烯酸单体和预聚合于印刷报纸彩色印刷品,它含有丙烯酸单体和预聚合物的混合物,它在紫外线照射下物的混合物,它在紫外线照射下聚合成强度大的薄膜聚合成强度大的薄膜。所以胶版印刷的所以胶版印刷的废纸脱墨比较困难废纸脱墨比较困难,因为胶版印刷油,因为胶版印刷油墨中的树脂墨中的树脂难于分散难于分散。但是可加入。但是可加入硅酸盐硅酸盐和表面活性和表面活性剂进行脱墨。有些厂则使用冷分散的设备有助于分散剂进行脱墨。有些厂则使用冷分散的设备有助于分散胶版印刷油墨,可采用胶版印刷油墨,可采用浮选和洗涤相结合浮选和洗涤相结合的办法脱墨。的办法脱墨。胶版印刷 印刷油墨中含有斥水性载色体和颜料,不能在水和79o柔性印刷柔性印刷:是凸版印刷方法的改进。柔性印:是凸版印刷方法的改进。柔性印刷的油墨为刷的油墨为快干和低黏性快干和低黏性油墨。其颜料常用油墨。其颜料常用醇脂的混合物。有些油墨以醇脂的混合物。有些油墨以水基水基作载色体,作载色体,用用挥发与吸收使挥发与吸收使之干燥。脱墨较为之干燥。脱墨较为容易容易,可,可采用浮选法。采用浮选法。o电印刷、激光印刷等电印刷、激光印刷等:都是办公用纸类的印都是办公用纸类的印刷方法。这些印刷品对脱墨影响较大,一般刷方法。这些印刷品对脱墨影响较大,一般常规的脱墨剂不能除去。因为这些印刷不使常规的脱墨剂不能除去。因为这些印刷不使用常规的颜料用常规的颜料载色体品种的油墨。必须载色体品种的油墨。必须开发新型脱墨剂和新工艺来脱墨。开发新型脱墨剂和新工艺来脱墨。柔性印刷:是凸版印刷方法的改进。柔性印刷的油墨为快干和低黏性803.4 其他制浆助剂消泡剂其他制浆助剂消泡剂3.4.1 消泡剂的定义及分类消泡剂的定义及分类 消泡剂消泡剂是指用于是指用于消除消除制浆、造纸和涂制浆、造纸和涂布加工等过程中出现布加工等过程中出现泡沫的化学品泡沫的化学品。而。而用于上述过程中用于上述过程中阻止泡沫出现的化学品阻止泡沫出现的化学品称为称为阻泡剂阻泡剂。一般消泡剂都具有一定的。一般消泡剂都具有一定的阻泡性。阻泡性。3.4 其他制浆助剂消泡剂3.4.1 消泡剂的定义及分类81消泡剂的种类消泡剂的种类:(1)按消泡剂化学组成分类)按消泡剂化学组成分类 高级醇类;高级醇类;脂肪酸及其盐类;脂肪酸及其盐类;磷酸酯磷酸酯类;类;烃油类;烃油类;聚醚类;聚醚类;有机硅聚合物;有机硅聚合物;酰胺类等。酰胺类等。(2)按造纸工序分类)按造纸工序分类 制浆消泡剂、造纸消泡剂、涂布消泡剂。制浆消泡剂、造纸消泡剂、涂布消泡剂。消泡剂的种类:(1)按消泡剂化学组成分类82制浆消泡剂制浆消泡剂o消除制浆过程中泡沫所用的化学药品消除制浆过程中泡沫所用的化学药品。o制浆消泡剂制浆消泡剂类常为由类常为由烃油类溶剂和亲油性表面烃油类溶剂和亲油性表面活性剂活性剂组成的化学品,它具有组成的化学品,它具有耐碱、耐高温耐碱、耐高温特特性,加入纸浆或黑液中,可减少或消除泡沫。性,加入纸浆或黑液中,可减少或消除泡沫。制浆消泡剂消除制浆过程中泡沫所用的化学药品。83造纸消泡剂造纸消泡剂 o用于消除造纸机上泡沫的化学品用于消除造纸机上泡沫的化学品。o用于造纸机的消泡剂,要求在纸面用于造纸机的消泡剂,要求在纸面不会形成油点不会形成油点和影响抗水性和影响抗水性,通常选用,通常选用硅油、脂肪酰胺钙硅油、脂肪酰胺钙(钠钠)皂或环氧丙烷衍生物等皂或环氧丙烷衍生物等组成的组成的乳液型乳液型消泡剂,也消泡剂,也有用以非离子型表面活性剂为主体组成的脱气剂有用以非离子型表面活性剂为主体组成的脱气剂等。等。o这些消泡剂可以减少纸面针眼,提高平滑度,加这些消泡剂可以减少纸面针眼,提高平滑度,加强滤水性和有利于提高纸页的湿强度。强滤水性和有利于提高纸页的湿强度。造纸消泡剂 用于消除造纸机上泡沫的化学品。84涂布消泡剂涂布消泡剂 o纸张在涂布加工过程中使用的消除泡沫的化学品。纸张在涂布加工过程中使用的消除泡沫的化学品。o有有阻泡阻泡和和消泡消泡两种,用于防止涂布过程中吸收空两种,用于防止涂布过程中吸收空气而产生泡沫的为阻泡剂;消除在涂布系统已产气而产生泡沫的为阻泡剂;消除在涂布系统已产生泡沫的为消泡剂。生泡沫的为消泡剂。o常用的有:有机磷酸酯,例如磷酸三丁酯、磷酸常用的有:有机磷酸酯,例如磷酸三丁酯、磷酸三丙酯等;还有由脂肪酰胺与聚氧乙烯酯、醇、三丙酯等;还有由脂肪酰胺与聚氧乙烯酯、醇、醚等多种表面活性剂复配而成的消泡剂。醚等多种表面活性剂复配而成的消泡剂。涂布消泡剂 纸张在涂布加工过程中使用的消除泡沫的化学品。853.4.2 消泡剂的作用原理消泡剂的作用原理 3.4.2.1 泡沫的
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