膨化法處理對廢舊瓦楞紙回用過程中溶膠物質(zhì)和纖維性能的研究.pdf

1、本文以廢瓦楞紙(OCC)為原料制備膨化漿，研究膨化法處理對溶解與膠體物質(zhì)(DCS)的物化性能的影響，同時分析膨化法處理后OCC漿料纖維物化性能以及成紙強(qiáng)度等的變化，并研究不同回用次數(shù)對膨化OCC纖維角質(zhì)化的影響。研究結(jié)果如下:
　　1.與碎解法處理回用的OCC相比，膨化法能更好的脫除DCS，經(jīng)膨化法處理之后，OCC漿水中的DCS的固含量由1.84g/L降至0.68g/L，下降了63.0％，同時DS含量降至0.58g/L，灰分含量降

2、至0.22g/L;碎解法DCS的電導(dǎo)率為576uS/cm，而經(jīng)膨化法后降至373uS/cm，濁度下降60.4％，CODcr減少81.3％。同時，膨化法使DCS水中金屬離子含量降低，木素類物質(zhì)部分降解，使其由0.33g/L下降至0.22g/L。
　　當(dāng)Na+的加入量在3.5mol/L，此時溶液已達(dá)到飽和，其殘余濁度為6.13NTU，并未徹底失去穩(wěn)定性。同時，對比能使碎解法DCS完全失穩(wěn)所需CaCl2、Al2(SO4)3·18H2O用

3、量，膨化法所需金屬鹽用量更多，分別為0.22mol/L以及0.0007mol/L,即膨化法處理后的DCS體系穩(wěn)定性得到了加強(qiáng)。
　　2.膨化法處理使得OCC纖維潤脹性能提高，紙張強(qiáng)度性能指標(biāo)如內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度、抗張強(qiáng)度、耐破度均有提高，纖維內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度由膨化前49.93J/m2提高至60.76J/m2，抗張指數(shù)由39.50N·m2/g提高至44.75N·m2/g，耐破指數(shù)由1.34kPa·m2/g增加至1.51kPa·m2/g，并且伸長率

4、提高了9.71％。
　　經(jīng)膨化后纖維平均孔徑由21.00nm增大至22.59nm，比表面積提高了68.68％。同時紙頁的比表面積提高53.90％，而其相對結(jié)合面積也由48.21％增加至52.69％;其平均寬度有一定的降低，與此同時其細(xì)小纖維所占整體的比重則有所升高。膨化處理后纖維的XRD結(jié)晶指數(shù)由46.6％增加至57.5％，同時紅外結(jié)晶指數(shù)也由1.083提高至1.105; FT-IR譜圖結(jié)果顯示，膨化法處理對纖維成分結(jié)構(gòu)破壞較小。

5、
　　3.隨著回用次數(shù)的增加，OCC膨化紙頁的內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度由0次回用時的60.76J/m2持續(xù)下降至5次回用時的30.57J/m2，降幅高達(dá)49.69％，抗張指數(shù)降低50.48％，紙頁的耐破指數(shù)降幅為56.30％，而撕裂指數(shù)在首次回用后撕裂指數(shù)提高了3.26％，之后持續(xù)下降最終低至0.85mN·m2/g，降幅達(dá)24.47％。
　　同時，膨化OCC角質(zhì)化程度也在逐漸加重，纖維潤脹吸水能力變差，羧基含量不斷減少;從FT-IR譜圖可

6、得，纖維之間的不可恢復(fù)性氫鍵含量經(jīng)過每次回用后也在增大，促進(jìn)了OCC纖維的衰變，同時也印證了回用過程中紙頁內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度減弱的原因;膨化OCC纖維結(jié)晶指數(shù)也在持續(xù)增大，從XRD譜圖結(jié)果可知，纖維素其中的002晶面尺寸和微晶橫截面積不斷擴(kuò)大，說明回用中形成共結(jié)晶;纖維平均孔徑由最初22.59nm降低至最終10.12nm，其比表面積也從最初的2.547m2/g降低至1.167m2/g，纖維比表面積縮小的原因是由于其細(xì)胞壁上的部分孔徑發(fā)生的不可逆