CN103881467B

CN103881467B - 一种中性脱墨剂及其制备方法

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Publication number: CN103881467B
Application number: CN201210562306.7A
Authority: CN
Inventors: 朱勇强
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2018-02-09
Anticipated expiration: 2032-12-21

Abstract

本发明涉及一种中性脱墨剂及其制备方法。该中性脱墨剂的组分重量配比是：主剂为十二烷基硫酸盐10‑20份、聚氧乙烯烷基醚10‑20份、松香基表面活性剂10‑20份和脂肪酸盐10‑15份，辅剂为木质素磺酸钠1‑5份、无机矿物土1‑5份和无机盐1‑2份。本发明的中性脱墨剂具有脱墨效率高，脱墨后纸浆白度高且油墨残留很少，脱墨剂生产成本低且易于生物降解等优点，适用于各种废纸的脱墨。

Description

一种中性脱墨剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种中性脱墨剂及其制备方法，是废纸回用再制浆过程中所用废纸脱墨剂的生产技术。

背景技术

随着人们环保意识的提高，再生资源的利用必将作为未来发展的长久之计，废纸作为一种可再利用资源已成为制浆造纸的主要原料之一。与原生资源相比，废纸再生可节约水50％，节约能源65％，对大气污染减少70％，污水中COD减少40％，固体垃圾减少70％。

在废纸的重新利用过程中，使用高效环保的脱墨剂脱除纸张的油墨是十分重要的.目前使用的脱墨剂大多是碱性脱墨剂，中国专利CN101012344A公开了一种MOW脱墨剂，其组成为硬脂酸、油酸、丙烯酸、马来酸酐、烷基脂肪酸聚氧乙烯醚、十二醇、吐温、烷基苯磺酸钠，将各组分按顺序加入80℃的恒温反应釜内，使之均匀混合，用NAOH调节PH至9～10，装桶，静置，冷却至室温既得。然而，传统的碱性脱墨剂往往因强碱性会使得机械浆纤维由于木素脱色作用而返黄，甚至出现“碱性”发黑的现象。此外，强碱性脱墨废水BOD、COD的排放量较高，使得废水处理难度加大，而采用难以生物降解的表面活性剂如烷基苯磺酸钠等物质，也加重了对环境的污染。不符合节能减排、绿色环保的科学发展观念。所以，采用中性脱墨剂代替传统的碱性脱墨剂将是未来的发展趋势。

中性脱墨技术的研究起步较晚，目前实际生产运用较少。一般地，相比碱性脱墨，它有如下优点：(1)不用或降低碱性化学品的用量，避免碱性条件下纸浆的“碱性发黑”和“返黄”现象。(2)减少脱墨废水的BOD和COD负荷，从而减少对环境的污染。(3)PH值变化较少，减少脱墨纸浆滤水性能的波动，使纸机具有良好的运转性能。中国专利CN102277763A公开了一种废旧报纸-废旧书刊纸中性脱墨剂的制备方法和脱墨方法，虽然避免了使用碱性脱墨剂而产生的腐蚀性大、环境污染等问题，但由于在中性条件下其脱墨难度大，因而实际生产中脱墨效率偏低，尚存在脱墨后纸浆的白度不够、纸浆残留油墨点等缺点。因此，目前开发出来的中性脱墨剂大多因存在上述缺陷，影响了其推广应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的中性脱墨剂及其制备方法，克服现有中性脱墨剂存在的缺陷。即，该中性脱墨剂具有优良的脱墨效果，脱墨后纸浆白度高，且脱墨浆中无残留油墨点。为达到上述目的，本发明依据“相似相溶原理”，在脱墨剂的主剂配方中增加了改性松香磺酸盐，从而大大提高了脱墨效率；并提出“协同脱墨”新概念，将油墨的“分散、稳定、聚集”三者有机结合在一起，在脱墨剂的辅剂配方中增加无机盐和矿物土，从而解决了脱墨纸浆的油墨残留问题。此外，加入一定经过皂化的地沟油以降低脱墨剂的生产成本，还减少了地沟油对环境和人体的危害。

依据上述构思，本发明采用如下技术方案：

一种中性脱墨剂，由主剂和辅剂组成，其特征在于主剂为十二烷基硫酸盐、聚氧乙烯烷基醚、松香基表面活性剂和脂肪酸盐，辅剂为木质素磺酸钠、无机矿物土和无机盐，它们的重量配比是：

主剂：

辅剂：木质素磺酸钠 1-5份，

无机矿物土 1-5份，

无机盐 1-2份。

上述的聚氧乙烯烷基醚的分子结构由下式表示：

RO[CH₂CH₂O]_nH

其中，R表示9-15个碳原子的烷基，n＝5-10.

上述的脂肪酸盐是硬脂酸钠、油酸钠、棕榈酸钠、亚麻油酸钠和地沟油皂化物中任选一种或几种。

上述的无机盐是多聚磷酸钠、偏磷酸钠和磷酸钠中任选一种或几种。

上述的无机矿物土为膨润土、硅藻土和滑石粉中任选一种或几种。

上述的松香基表面活性剂是马来松香酸钠、松香琥珀酸酯磺酸钠、松香胺聚氧乙烯醚和松香聚氧乙烯酯中任选一种或几种。

一种上述中性脱墨剂的制备方法，其特征在于工艺步骤为：

①在反应釜中加水20-40份，然后，边搅拌边加入无机矿物土1-5份，搅拌速度为100-300r/min，加入时间为10-30分钟，加入完毕，继续搅拌20-30分钟；

②加热升温至50-90℃，然后，在搅拌下依次加入松香基表面活性剂10-20份，木质素磺酸钠1-5份，加入完毕继续搅拌10-30分钟；

③在搅拌下依次加入十二烷基硫酸盐10-20份、聚氧乙烯烷基醚10-20份、脂肪酸盐10-15份、无机盐1-2份，加入完毕继续搅拌15-30分钟；

④再加水将浓度调节到58--60％后，停止搅拌，自然冷却到40℃以下，即可包装。

本发明与现有技术相比，具有以下显而易见的实质性特点和显著优点：

1.由于应用了“相似相溶原理”，在脱墨剂配方中加入了松香基表面活性剂组分，大大提高了脱墨效率，克服了现有中性脱墨剂所存在的脱墨效率偏低问题，从而大大提高了中性脱墨剂的实用价值。

2.由于采用了“协同脱墨”方法，将油墨的“分散、稳定、聚集”三者有机结合在一起，在脱墨剂的辅剂配方中增加了无机盐和矿物土，从而解决了脱墨纸浆的油墨残留问题。从而拓宽了中性脱墨剂的适用范围。

3.由于在脱墨剂配方中加入一定经过皂化的地沟油，从而降低脱墨剂的生产成本，还减少了地沟油对环境和人体的危害。

具体实施方式

实施例一：

①在反应釜中加水20份，然后，边搅拌边加入无机矿物土1份，搅拌速度为100r/min，加入时间为10分钟，加入完毕，继续搅拌20分钟；②加热升温至50℃，然后，在搅拌下依次加入马来松香酸钠10份，木质素磺酸钠1份，加入完毕继续搅拌10分钟；③在搅拌下依次加入十二烷基硫酸盐10份、聚氧乙烯烷基醚10份、脂肪酸盐10份、无机盐1份，加入完毕继续搅拌15分钟；④再加水将浓度调节到58％后，停止搅拌，自然冷却到40℃以下，即可包装。

实施例二：

①在反应釜中加水25份，然后，边搅拌边加入无机矿物土2份，搅拌速度为150r/min，加入时间为10分钟，加入完毕，继续搅拌20分钟；②加热升温至60℃，然后，在搅拌下依次加入松香琥珀酸酯磺酸钠12份，木质素磺酸钠2份，加入完毕继续搅拌10分钟；③在搅拌下依次加入十二烷基硫酸盐13份、聚氧乙烯烷基醚13份、脂肪酸盐12份、无机盐1份，加入完毕继续搅拌15分钟；④再加水将浓度调节到59％后，停止搅拌，自然冷却到40℃以下，即可包装。

实施例三：

①在反应釜中加水30份，然后，边搅拌边加入无机矿物土3份，搅拌速度为200r/min，加入时间为20分钟，加入完毕，继续搅拌20分钟；②加热升温至70℃，然后，在搅拌下依次加入松香胺聚氧乙烯醚15份，木质素磺酸钠3份，加入完毕继续搅拌25分钟；③在搅拌下依次加入十二烷基硫酸盐15份、聚氧乙烯烷基醚15份、脂肪酸盐13份、无机盐1.5份，加入完毕继续搅拌15分钟；④再加水将浓度调节到60％后，停止搅拌，自然冷却到40℃以下，即可包装。

实施例四：

①在反应釜中加水35份，然后，边搅拌边加入无机矿物土4份，搅拌速度为250r/min，加入时间为25分钟，加入完毕，继续搅拌25分钟；②加热升温至80℃，然后，在搅拌下依次加入松香聚氧乙烯酯18份，木质素磺酸钠4份，加入完毕继续搅拌25分钟；③在搅拌下依次加入十二烷基硫酸盐18份、聚氧乙烯烷基醚18份、脂肪酸盐14份、无机盐2份，加入完毕继续搅拌25分钟；④再加水将浓度调节到58％后，停止搅拌，自然冷却到40℃以下，即可包装。

实施例五：

①在反应釜中加水40份，然后，边搅拌边加入无机矿物土5份，搅拌速度为300r/min，加入时间为30分钟，加入完毕，继续搅拌30分钟；②加热升温至90℃，然后，在搅拌下依次加入松香聚氧乙烯酯20份，木质素磺酸钠5份，加入完毕继续搅拌30分钟；③在搅拌下依次加入十二烷基硫酸盐20份、聚氧乙烯烷基醚20份、脂肪酸盐15份、无机盐2份，加入完毕继续搅拌30分钟；④再加水将浓度调节到60％后，停止搅拌，自然冷却到40℃以下，即可包装。

上述实施例1-5得到的本发明的中性脱墨剂，其脱墨效果与目前市场上使用的中性脱墨剂相比，具有明显的优点，脱墨用废纸原料为废旧报纸，具体数据对比如下：

1、碎浆工艺：温度为80℃，时间为30min，纸浆浓度为10％；

2、浮选工艺：纸浆浓度为1％，时间为8min，温度为60℃；浮选设备：选用德国VIOTH公司生产的Delta25实验室用浮选脱墨槽，有效容积为23L。

3、抄片工艺：采用抄片器(型号GretagMacbeth COLOR-eye 3100)进行抄片，定量为70g/m²。

4、本发明产品与市售脱墨剂产品的油墨脱除效果

表1：不同脱墨剂的脱墨效果对比

从表1可见，本发明的中性脱墨剂在脱墨后纸浆白度增加值以及洗后纸浆的油墨残留等指标上明显优于市场上一般中性脱墨剂，采用本发明产品脱墨的纸浆白度总增值(9.32％-10.16％)为市场上一般中性脱墨剂产品的两倍，而油墨残留值仅为市场上一般中性脱墨剂产品的十分之一。

Claims

1.一种中性脱墨剂，由主剂和辅剂组成，其特征在于主剂为十二烷基硫酸盐、聚氧乙烯烷基醚、松香基表面活性剂和脂肪酸盐，辅剂为木质素磺酸钠、无机矿物土和无机盐，它们的重量配比是：

2.根据权利要求1所述的中性脱墨剂，其特征在于脂肪酸盐是硬脂酸钠、油酸钠、棕榈酸钠、亚麻油酸钠和地沟油皂化物中任选一种或几种。

3.根据权利要求1所述的中性脱墨剂，其特征在于无机盐是多聚磷酸钠、偏磷酸钠和磷酸钠中任选一种或几种。

4.根据权利要求1所述的中性脱墨剂，其特征在于无机矿物土为膨润土、硅藻土和滑石粉中任选一种或几种。

5.根据权利要求1所述的中性脱墨剂，其特征在于松香基表面活性剂是马来松香酸钠、松香琥珀酸酯磺酸钠、松香胺聚氧乙烯醚和松香聚氧乙烯酯中任选一种或几种。

6.根据权利要求1所述的中性脱墨剂，其特征在于聚氧乙烯烷基醚的分子结构为：RO[CH2CH2O]nH

其中，R表示9-15个碳原子的烷基，n＝5-10。

7.一种根据权利要求1所述的中性脱墨剂的制备方法，其特征在于工艺步骤为：①在反应釜中加水20-40份，然后，边搅拌边加入无机矿物土1-5份，搅拌速度为100-300r/min，加入时间为10-30分钟，加入完毕，继续搅拌20-30分钟；②加热升温至50-90℃，然后，在搅拌下依次加入松香基表面活性剂10-20份，木质素磺酸钠1-5份，加入完毕继续搅拌10-30分钟；③在搅拌下依次加入十二烷基硫酸盐10-20份、聚氧乙烯烷基醚10-20份、脂肪酸盐10-15份、无机盐1-2份，加入完毕继续搅拌15-30分钟；④再加水将浓度调节到58--60％后，停止搅拌，自然冷却到40℃以下，即可包装。