不同地区ONP脱墨行为的研究
Study on Deinking Behaviors of ONPs from Different Regions
我国是废纸消耗大国,同时也是废纸进口大国,在回收的废纸中含有相当一部分的可脱墨旧报纸,而脱墨废纸浆质量的好坏除了受到碎浆和脱墨工艺影响外,还与印刷方式及油墨组成等有关.从不同国家和地区进口的废纸因其印刷方式不同,废纸的可脱墨性不同,从而导致脱墨浆质量不稳定,进而影响废纸的回收再利用.另外,含水基油墨印刷废纸脱墨性能的降低,还会增加后续脱墨废水的处理难度.鉴于此,本论文拟对国内旧报纸(L-ONP)、美国旧报纸(A-ONP)和欧洲旧报纸(E-ONP)的脱墨行为进行研究,包括旧报纸在不同工艺条件下的脱墨效果,脱墨废水光学性能的分析以及脱墨废水的处理.首先,以L-ONP为原料,在常规碱性条件下,对碎浆工艺条件进行了优化,得出较佳的碎浆条件为:浆浓10%、碎浆时间10 min及碎浆后不需保温;同时研究了不同制样方法对旧报纸碎解浆光学性能的影响,得到采用浆片的制样方法能够更好地截留油墨,从而更真实地反映浆料的光学性能;并探讨了油墨剥离率(ID)和油墨去除率(IE)作为脱墨效果评价指标的效果.其次,对L-ONP、A-ONP和E-ONP 3种地区ONP的基本特性进行了分析研究.结果表明,L-ONP的纤维平均长度较A-ONP和E-ONP的纤维平均长度短;L-ONP的灰分远高于A-ONP和E-ONP,说明L-ONP的加填量较高,而A-ONP和E-ONP的加填较少.同时对比了3种ONP的常规碱性脱墨效果.结果表明,浮选脱墨后L-ONP的白度提高了约10%,而A-ONP和E-ONP均提高不到5%,同时L-ONP脱墨浆的ERIC较低,为253.02 mg/kg,而A-ONP和E-ONP分别为946.88 mg/kg和924.50 mg/kg,且L-ONP的ID和IE均远高于A-ONP和E-ONP,说明与L-ONP相比,A-ONP和E-ONP在常规碱性条件下的脱墨效果较差.然后,对A-ONP和E-ONP尝试了弱碱性(Na2SO3和Mg O代替Na OH)及中性碎浆的脱墨工艺,并与常规碱性脱墨工艺的脱墨效果进行了对比.结果表明,A-ONP采用常规碱性脱墨效果最好.E-ONP采用Na2SO3的弱碱性脱墨工艺,可以达到常规碱性的脱墨效果,而采用Mg O的弱碱性及中性脱墨工艺的脱墨效果则相对较差.而通过对E-ONP不同脱墨工艺下脱墨废水的COD可以看出,常规碱性脱墨废水的COD(699 mg/L)高于Na2SO3弱碱性脱墨废水的COD(569 mg/L),综合认为,E-ONP采用Na2SO3的弱碱性脱墨工艺较好.同时对混合ONP(L-ONP:E-ONP=70:30,简称M-ONP)进行了常规碱性、弱碱性(Na2SO3和Mg O)脱墨,结果表明,M-ONP在常规碱性脱墨条件下的脱墨效果最好.最后,分析了脱墨废水的光学性能,并探讨了超滤膜在脱墨废水处理方面的应用.光学性能分析的结果表明,脱墨废水与BKP浆混合制备浆片的方法能够较准确地得到脱墨废水中的油墨含量,其中,对含有水基油墨的脱墨废水,在浆片制备过程中添加一定量的CPAM,测试结果更准确.同时对脱墨废水中的油墨粒子粒径分布进行了检测,结果表明E-ONP脱墨废水中油墨粒子粒径整体小于L-ONP,其粒径分布主要集中于0.05~0.4μm之间,而L-ONP脱墨废水中的粒子粒径分布范围较广,大部分在0.6~50μm之间,而M-ONP脱墨废水中粒子的分布介于两者之间.超滤膜处理脱墨废水的结果表明,使用此方法对脱墨废水能够起到较好的净化处理效果,最高能使COD的去除率达80%以上,综合处理效果与处理成本,对L-ONP和E-ONP脱墨废水分别采用30K和10K相对截留分子量膜处理可取得较好的处理效果,COD去除率分别达到67.6%和75.1%,通量分别为16.8 L/(m2·h)和24.6 L/(m2·h).
- 作者：
- 雷龙
- 学位授予单位：
- 中国制浆造纸研究院
- 专业名称：
- 制浆造纸工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2015年
- 导师姓名：
- 冯文英
- 中图分类号：
- TS749.7
- 关键词：
- 旧报纸；水基油墨；制样方法；油墨剥离率；油墨去除率；弱碱性脱墨；超滤膜处理技术
- old newsprint; flexographic ink; preparing methods; ink detachment; ink elimination; lower-alkaline deinking; ultrafiltration membrane technology;