混合文化用纸废纸脱墨再生技术的研究开题报告

 2021-08-09 00:12:00

1. 研究目的与意义

我国是制浆造纸大国,制浆造纸产量居世界首位,然而自然资源短缺问题的出现,越来越多的人意识到资源循环利用的重要性,而我国的林木资源人均占有量相对其他国家较为缺乏,因此废纸资源成为我国造纸工业重要的原材料之一。混合文化用纸数量多且纤维含量大,价格低,是较好的纤维资源。

废纸脱墨的主要流程是经水利碎浆机解离后,再筛选、离心净化,最关键的是脱墨,脱墨后再进行洗涤、浓缩,漂白后再进行抄纸。脱墨就是采用合理的方法破坏油墨粒子与纤维间的吸附,将油墨从废纸中除去。整个过程主要分为三步:第一步,是纤维的润张分离,在水力碎浆机中,废纸润胀后离解成纤维;第二步,是油墨的分离,在脱墨剂的作用下破坏纤维和油墨间的结合力。第三步,是将油墨粒子从浆料中去除,当油墨与纤维分离后,油墨的性质可能受化学药剂的影响已经发生了变化,为了防止油墨再次吸附到纤维的表面,应尽快将油墨粒子去除。

在脱墨过程中如何解决胶黏物的沉积问题一直是研究的重点。废纸中的胶黏物主要来源于废纸浆中的一些残余脱墨剂,封装箱、纸袋等的胶黏剂,各种标签和自封袋的压敏胶黏剂,施胶剂,以及残余的油墨等等。传统胶黏物的处理采用的是机械法与化学法相结合,然而不能从根本上降低胶黏物的黏性,只能使分散变小。现在,可以通过添加沉淀碳酸钙、滑石粉、膨润土以及酶处理来降低黏度。

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2. 国内外研究现状分析

根据中国造纸工业2011年的年报,去年全国的纸浆生产总量达到了7723万吨,其中废纸纸浆达到5660万吨,占总生产量的73﹪。进口废纸的使用量为2728吨,国内废纸的使用量为4348万吨,国内废纸的用量是进口废纸的1.6倍,由此可见,应继续加强国内废纸的回收再利用。目前,国内的废纸还没有得到充分的回收,尤其是发展较慢的城市,造成了资源的浪费。脱墨剂在废纸脱墨中起到关键作用,国内大多数的脱墨生产线采用的是皂类脱墨剂,但是废纸原料的质量越来越差,油墨配方也在不断更新,国内市场需要非离子型脱墨剂、复配型脱墨剂、生物酶型脱墨剂等新型高效的脱墨剂。目前国内市场上脱墨使用的表面活性剂以阴离子型和非离子型为主,阳离子型使用量较少,阴离子型使用最多的是烷基苯磺酸,非离子型在国内已广泛运用。对于生物酶脱墨剂,稳定性较差,条件较难控制,限制了生物酶的广泛推广。

很多发达国家的废纸脱墨技术相较于国内发展较晚,但近年来人们的环保意识日益增强,废纸脱墨技术日渐趋向成熟。相当多的专家认为,20世纪80年代鼓式碎浆机的发展是很重要的技术成就,国外研究者分别指出了鼓式碎浆机的优点和不足之处,为了提高筛选效率而采用高浓低温碎浆机得到大家的重视。胶黏物继续成为废纸回收业所面临的挑战之一,尽管使用筛、除渣器、浮选槽和洗浆机来去除胶黏物获得了进展,尽管对胶黏物通过筛缝的特性已经对原生胶黏物和二次胶黏物的性质有了一些了解,但仍然有很多工作要做。

3. 研究的基本内容与计划

2月27-3月5日:查阅相关资料并完成开题报告。

3月6日-3月11日:查阅文献并完成文献综述,做好实验前的准备工作。

一、探讨激光打印废纸与普通书刊纸油性油墨印刷的相互关系

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4. 研究创新点

1、不同类型油墨粒子对凝聚效果的影响,凝聚剂对混合废纸的影响,以及不同油墨粒子之间的相互影响,确定废纸的混合比。

2、表面活性剂对废纸的凝聚剂用量的影响,提高脱墨效率。

3、加入胶黏物后,对单一类型废纸的凝聚效果、用碱量的影响,以及混合废纸的脱墨的影响和不同油墨之间的相互影响。

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