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扫描电镜在废纸脱墨研究中的应用

2014-4-2 13:46| 发布者: 娜美| 查看: 413| 评论: 0|来自: 中国电镜网

摘要: 扫描电镜在废纸脱墨研究中的应用 摘要:本文介绍用扫描电镜分析在相同的脱墨工艺条件下,我拉自制的脱墨剂与南宁新甩造纸厂及西北轻工学院研制的脱墨剂,脱墨效果测试方面的应用。 1 前言 地球上的天然资源愈来愈不能 ...

扫描电镜在废纸脱墨研究中的应用

摘要:本文介绍用扫描电镜分析在相同的脱墨工艺条件下,我拉自制的脱墨剂与南宁新甩造纸厂及西北轻工学院研制的脱墨剂,脱墨效果测试方面的应用。

1 前言

地球上的天然资源愈来愈不能满足社会文明发展人们对纸张日益增长的需求。由于1吨脱墨纸浆可代替2.7m3术材,为保护自然资源,废纸回收受到世人的极大重视。

1974年国际制浆和造纸协会发表的第一篇废纸的统计资料中公布;1973年使用了废纸1160万吨,回收率是实际生产的4000万吨纸和纸板的20 %1976年回用废纸达1220万吨,回收率占实际生产3850万吨纸和纸板的32%。

KLeinav研究了许多脱墨后的废纸浆发现:用过的废纸浆与未用过的纤维相比具有迅速离解的特点;其损失的强度可由精磨解决;其最大的优点是 改进了纸的均匀度。由于脱墨浆有这些优点,所以废纸脱墨作为一个新的浆种受到世人的瞩目.近来我国也已普遍被接受,并从国外引进了12条旧报纸脱墨生产线。

再生脱墨纸的主要技术参数为纸的白度{可视油墨点的大小数量、分布、以及纸张牢度等.由于扫描电镜具有景深大、立体感强、放大倍率高与能谱仪配合使用还可进行微区成分分析等特点,这是光学显微镜无法比拟的。在扫描电镜中安装上拉伸台,不但可进行拉伸强度的测定,且还可将整个纸张在承受外界拉力作用下,从变形直到断裂的全过程都录制下来,由此可见扫描电镜为提高纸张性能的研究,提供了极其重要的测试手段。

本文只就扫描电镜在脱墨剂研究中的应用方面所做的工作做一简介。

2 研究结果与分析

待测试样用双面胶带纸粘贴在样品台上,在试样表面上沉积一层金膜后,用进口扫描电镜对使用各种不同的脱墨剂条件下制得的脱墨纸中,油墨粒子的大小及分布状态进行分析测试,井使用扫描电镜对纸头断处纤维的交织情况也进行了观察,从而获取到脱墨纸物理性能方面信息。

废纸脱墨要经过碎浆——预筛选——脱墨——净化——热分散——漂白等生产环节。每个环节对脱墨纸的质量好坏都有不同程度的影响。目前引进的废纸脱墨生产线。能使用的废纸原料面窄,限定要用国外的废旧报纸、杂志。为扩大能利用的废旧报纸、杂志原料的种类。需要研制不同配方的脱墨剂、以及各种化学药品的添加量。为寻找出最合适的方案,国内外在新型脱墨剂以及最佳脱墨工艺的研究方面做了大量的工作。

废纸脱墨的方法主要有洗涤法和浮选法。洗涤法脱墨的关键是使油墨的粒径小于5微米,让油墨的微粒能通过洗涤装置的网和筛。因此,技术的关键是研制新型的优质分散剂使油墨分散形成胶体。浮选法脱墨是靠浮选捕集剂与油墨粒子形成较大的粒子后将它们吸附泡上。因此,太高的分散度会导致

油墨在浮选槽中分离不良。最佳的浮选过程要求油墨粒子的大小控制在一定范围内 太小不与升起的气泡作用.太大则在气泡到达液面之前易被碰破降低脱墨效果。目前欧美普遍使用浮选法脱墨工艺 由上述可知,浮选法中捕集剂是脱墨过程的化学产品,脱墨剂的研制是一个很重要的课题。浮选脱墨的过程机理见参考文献。

以国内的废报纸为原料,对浮选脱墨法使用的脱墨剂及脱墨工艺进行了初步研究,为衡量自制脱墨剂的质量,在相同的脱墨工艺条件下,用南宁市新阳造纸厂及西北轻工学院使用的脱墨剂作为参照比,使用扫描电镜对试验结果进行了分析测试,所得结果见表1及图l——3

由图I可看出,自制脱墨纸残留墨粒在纸上分布不均匀.在白色箭头所指处,可看到较集中的墨粒,且在纸面上多处可观察到粒径超过100 m墨粒,最大粒径达到125um

在图2纸断头照片中看到有纤维束存在。纤维分布不均匀,且在纸的断面上还可观察到相当数量的石墨粒子存在。

由图3中可看出,在纸浆废液中存在一些长度>1 2ram 的纤维,但也存在大量<12mm 的短纤维,油墨粒子<100mm

由测试结果可看出,我校研制的脱墨剂性能比新阳纸厂的好,但不如西北轻院研制的脱墨剂。由图1可看出自制脱墨剂纸浆中含有粒径超过100um 的墨粒,最大粒径达到125um。说明自制脱墨剂其捕集作用较强,导致墨粒又大又集中。由于墨粒过大,易碰破气泡,所以纸浆中100300um的油墨微粒用浮选法脱墨工艺很难以把它脱除干净.致使墨粒残留在浆中影响脱墨效果.造成与纸张色泽不一致的麻点,降低了纸的白度及物理性能。

由上述分析可看出,使用扫描电镜分析测试的结果与脱墨机理是相一致的。今后应当进一步试验改进自制脱墨剂的分散能力,适当的调整捕集剂的用量,以达到减小墨粒粒度的目的,从而提高回收纸的白度及物理性能。


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