废纸脱墨用表面活性剂

废纸酶脱墨技术废址酶脱墨技术近年来，由于资源短缺和环境污染等原因，废纸的回收利用受到了越来越多的关注，废纸回收率逐步上升，废纸再生工艺不断改革。

废纸再生的关键步骤是废纸的脱墨。

目前，用于脱墨的废纸主要是废旧新闻纸（ＯＮＰ）、废旧杂志纸（ＯＭＧ）和混合办公废纸（ＭＯＷ）。

随着印刷技术的发展，废纸脱墨的难度越来越大。

废纸脱墨的主要方法有化学法和生物酶法。

传统的化学法脱墨通常使用氢氧化钠、硅酸钠和双氧水来处理废纸，使油墨在强碱等化学作用力和机械作用力下从纤维的表面脱落，然后通过洗涤或浮选或两者相结合的方式将油墨除去，虽然应用广泛，但存在纸张发黄、纸张强度下降、脱墨效果不佳、环境污染严重等诸多缺点。

生物酶法脱墨是利用酶处理废纸纸浆，并辅以浮选或洗涤，从而除去油墨，是一项环境友好的新型脱墨技术，酶在脱墨过程中起着生物催化的作用。

相比于化学法脱墨，酶法脱墨具有效果好、范围广、能耗少、污染轻、成本低等显著优势，既可以减轻大量使用化学品而造成的环境污染，又可以提高纸浆的抄造性能，是一种潜力很大的废纸脱墨方法，已成为国内外废纸回用研究的热点，有可能逐步取代传统化学法而应用于工业生产。

１、废纸脱墨工艺脱墨是通过脱墨剂和机械力等作用，使油墨颗粒与纤维分离，并从纸浆中除去，得到新鲜纸浆的工艺过程。

目前，实验室采用的废纸脱墨工艺主要包括碎纸、碎浆、浮选、抄纸４大步骤。

其中，碎纸是对废纸的预处理，一般流程是陈化、撕碎和浸泡；碎浆是对废纸进行机械处理、化学或生物试剂处理，将废纸碎裂成为纸浆，将纤维上的油墨剥离并分散；浮选是将油墨和纸纤维进行分离，利用添加表面活性剂产生的稳定泡沫将纸浆中分散的油墨带走，得到干净的纤维；最后在抄纸机上进行抄纸。

２、生物酶法脱墨机理２．１纤维素酶／半纤维素酶的脱墨机理纤维素酶和半纤维素酶是最常用的废纸脱墨酶。

一个完整的纤维素酶系通常由作用方式不同而能相互协同催化水解纤维素的三类酶组成，即内切葡萄糖苷酶（内切酶）、外切葡萄糖苷酶（外切酶）和β－葡萄糖苷酶。

造纸常用助剂一、废纸回收使用中所使用的表面活性剂1.1脱墨机理首先疏解分离纤维，通过物理化学方法使纤维润胀和油墨分离，然后通过化学药品的作用，使油墨皂化、乳化，分散于浆料中，最后通过洗涤或者浮选的方法除去油墨。

1.1.1油墨的基本组成及化学特性油墨的主要成分是分散相的颜料和连续相的黏结料，后者主要起粘合和成膜作用颜料粒子是由成千上万个分子聚集起来的颗粒，一般由瓷土、碳黑等无机物组成，目前亦有用有机颜料的。

黏结料一般是由干性植物油、各种树脂配制成的粘稠状的液态物质。

油墨化学品则是为了改善油墨性能，调节油墨的印刷适应性而加入的催干剂、黏度调节剂、增色剂等，一般用量少。

废纸脱墨要除去的油墨粒子是连接料黏结颜料（特别是碳黑）而形成的微小粒子。

所有油墨中的树脂对废纸脱墨的影响最大，也即连接料对废纸脱墨的影响最大。

连接料种类制备方法特点油性连接料将干性植物油加热到某一温度保温，使之聚合成二、三聚体。

如亚麻仁油、桐油、蓖麻油等。

通过空气中氧的作用发生交联，固化成膜。

具有良好的附着力和一定的抗水性，膜的光泽好，固着速度慢，干燥时间长。

树脂连接松香改性酚醛树脂苯酚和甲醛缩合得到的二醇酚化合物，用松香该性，甘油酯化得到的抗水性好，熔点高，不泛黄，结膜光泽性好，能溶于植物油、矿物油及石油溶剂中，用与快固着亮光油墨。

醇酸树脂先用亚麻仁油与甘油醇解，再加入邻苯二酸酐合成。

良好的润湿性，附着力强，结膜光亮，而且耐磨。

聚酰胺树脂由多元醇和多元胺缩聚而成。

多用于柔性版油墨配制。

石油沥青多种聚合物的混合物。

对颜料有溶胶作用，是配制黑色轮转印报油墨的主要树脂原料。

料水溶性树脂高分子的乳液或水溶胶。

干燥速度快，需添加醇类溶剂，光泽性稍差，无污染。

其他树脂1.1.2脱墨剂分类根据脱墨的不同可分为浮选法脱墨剂和洗涤法脱墨剂。

新闻纸凸版印刷的油墨配方和胶版印刷的有所不同。

凸版印刷的油墨是通过矿物油分散渗透，树脂黏合剂的含量较低，相对来说容易脱墨。

1、废纸脱墨过程中常采用哪些化学药品？采用这些药品的目的是什么？在DIP生产中，脱墨几乎是贯彻始终的，从碎浆时油墨的剥离开始，净化筛选除掉部分粗大的油墨粒子；浮选是已剥离油墨的主要去除手段；后浮选之前的热分散，可使未剥离油墨进一步剥离，并使残留的较大油墨粒子碎解成肉眼看不到的细小粒子，并通过后浮选进一步脱除，在浮选之后的浆料浓缩过程中同时完成对细小油墨粒子的洗除，在这一系列过程中，除了机械作用、化学作用对脱墨起着重要的作用。

用于脱墨的主要药品及使用目的如下：NaON ：是纤维的润胀剂和油墨的皂化剂，与机械作用协同，促进油墨的剥离。

Na2S:O3 ：是稳定PH的缓冲剂，是油墨的分散剂，防止H2O2无效分解的稳定剂，同时还是润湿剂，降低液体表面张力，起分散剂的作用，防止油墨颗粒重新沉降在纤维上。

H2O2 ：漂白剂，加在碎浆机中主要抑制浆料的碱致返黄，用于DIP漂白时是重要的漂剂。

加在热分散中，起杀菌和漂白作用。

表面活性剂（脱墨剂）：具有多重功效，是油墨的剥离剂和分散剂，浮选泡沫的发泡剂和泡沫稳定剂，细小油墨粒子的凝聚剂或捕集剂。

螯合剂：主要是重金属离子的遮蔽剂，防止H2O2无效分解。

酶制剂：油墨剥离促进剂。

CaCL2 ：对于某些油墨捕集剂，要求介质具有一定的硬度，CaCL2是常用水硬度调整剂。

2、NaOH的作用机理是什么？NaOH很容易通过离子交换作用使纤维中的羧基离子化，加强纤维的润胀作用。

纤维润胀导致体积膨胀，而纤维表面覆盖的油墨膜却几乎没有润胀，结果使得纤维和油墨的界面处发生机械错位，破坏二者之间的结合，使油墨被剥离，因此纤维的碱润胀是促进油墨剥离的重要作用，另一方面可促进废纸的碎解。

NaOH的副作用是使含木素较高的机械浆纤维发生返黄现象，降低浆的白度，这是由于浆中木素受PH影响形成发色基因，同时使废纸中一些碱溶性物质的溶出量增大，导致排水中BOD和COD增加，增加了污水处理负担。

3、NaOH用量对脱墨剥离效果有什么影响？一般用量应为多少？油墨的剥离随着碎浆PH的提高而提升，在PH由7.2升至8.0时，提升很快，PH值继续升高，剥离提升效果逐渐趋缓，即高PH下纤维的润胀程度变化是有限的，PH超过9.1后，脱墨带来的白度提高抵消不了高PH 7.0造成的碱致返黄的影响，使白度显著下降，因此以油墨的剥离为主兼顾纸浆的白度，碎浆时的最佳PH为9～10，碎浆据此来确定用碱量。

表面活性剂在造纸工业中的应用∙类别：制浆造纸工业∙作者：姚献平∙关键词：表面活性剂,造纸化学品,造纸∙【内容】∙表面活性剂是造纸化学品的重要组成部分, 广泛应用于造纸制浆、湿部、表面施胶、涂布以及废水处理等过程。

近几年来, 由于世界木材紧缺, 废纸再生率大大提高, 严格的环保立法这三方面的因素, 加上各种高新技术的发展, 如造纸设备的大型化、高速化, 纸与纸板多样化、高档化的影响和需求, 各种新颖的造纸化学品正不断涌现, 它们对提高造纸的产量、改善质量、降低污染以及提高经济效益等方面均起着举足轻重的作用。

因此世界各国都十分注重造纸化学品的开发和生产, 其总体发展速度始终保持在3% ～4% 的增幅, 有些特殊新品种由于技术上的突破增幅更是高达10% 以上。

全球销售总额已达到85 亿美元。

美国销售额增长率达到 4.8%, 日本销售额的年增长率高达11.32%, 西欧 3.13%, 其中增长较快的品种是助留助滤剂、施胶剂、增强剂、防腐杀菌剂、树脂障碍/ 沉积物控制剂、脱墨剂等造纸用精细化学品, 而这些造纸精细化学品几乎都离不开表面活性剂。

中国造纸化学品的开发应用起步较晚,70 年代还几乎空白。

随着物质生活水平不断提高, 人们对纸张质量要求越来越高, 对纸张的需求量越来越大。

近年来我国造纸工业持续高速发展,1998 年我国纸和纸板产量为2800 万ｔ, 居世界第三位, 而消费总量为3340 万ｔ, 预计我国造纸工业还将继续快速发展, 造纸化学品的开发和应用已引起了国家有关部门及大专院校、科研院所的高度重视, 目前国内已开发了上百个品种系列。

1990 年原化工部正式批准成立原化工部造纸化学品技术开发中心,1995 年国家民政部正式批准成立中国造纸化学品工业协会, 还编辑出版了中国造纸化学品工业协会会刊《造纸化学品》。

根据中国造纸化学品工业协会初步调查分析, “九五”末我国造纸化学品实际销量约25 万ｔ, 到“十五”末有可能达到60 万ｔ。