论文摘要
近年来,废纸的回用受到越来越多的重视。但是在废纸回用过程中,来自纸张生产、加工和使用过程中引入的各种涂布粘合剂、胶黏剂和油墨粘结料等杂质以及木材中的天然树脂等都在制浆和漂白过程中释放到浆水体系中。这些物质在生产中会积到成形网、压榨部、烘缸表面以及纸张表面上,影响生产效率和产品质量。本文以美国8#废纸为研究对象,对其回用过程中产生的溶解与胶体物质（DCS）进行了较为系统的研究。首先研究了废新闻纸碎浆和漂白过程中DCS的溶出,利用气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）对溶出的树脂酸和脂肪酸进行了定性研究;其次对碎浆和漂白过程中DCS的生成动力学进行了详细的研究,利用气相色谱法（GC）对产生的树脂酸和脂肪酸进行了定性分析;最后探讨了DCS和阳离子聚合物的作用及其影响因素。对废新闻纸碎浆过程中产生的DCS的物理性能进行测定,结果表明,DCS的电导率主要是由溶解性的物质贡献的,而浊度主要是由胶体物质贡献的,阳离子需要量是由溶解性物质和胶体物质共同造成的。氢氧化钠、过氧化氢的用量与碎浆时间对树脂酸、脂肪酸的溶出都有影响,能够促进碎浆过程中DCS释放到浆水体系中。随着氢氧化钠、过氧化氢用量和碎浆时间的增加,释放的DCS也随之增加,主要表现为阳离子需要量（CD）、电导率和木素吸光度的增加。利用GC-MS和GC对碎浆过程中产生的树脂酸和脂肪酸进行定性和定量分析发现,废新闻纸碎浆过程中,溶出的树脂酸的含量明显高于脂肪酸,其中,脂肪酸中的十六酸（软脂酸）以及树脂酸中的异海松酸和脱氢枞酸的含量较高。NaOH的存在,使得纤维原料中存在的树脂酸和脂肪酸等更易转化成水溶性皂,从而增加了体系中脂肪酸和树脂酸的含量,且增加NaOH用量能够增加其含量。碎浆时间的延长也加速了树脂酸、脂肪酸的溶出。纸浆的碱性过氧化氢漂白是一个进一步释放DCS的过程。随着氢氧化钠、过氧化氢用量的增加以及漂白温度的升高,CD值、电导率显著增加。木素也由于氧化降解作用大量溶解到浆水体系中表现为吸光度值的显著增加。利用GC定量分析漂白过程中溶出的树脂酸和脂肪酸,结果表明,树脂酸、脂肪酸的含量随之明显增加。漂白过程中溶出的成分和碎浆过程中溶出的成分一致,其中脂肪酸中的软脂酸和树脂酸中的异海松酸含量较高。采用聚二甲基二烯丙基氯化胺（PDADMAC）、阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）和阳离子淀粉与废新闻纸浆水体系中的DCS物质进行作用,利用测定DCS悬浮液与阳离子助剂作用后滤液的残余浊度和阳离子需求量来表征它们之间的作用效果。结果表明,体系的pH值对阳离子助剂与DCS的作用具有重要影响。随着pH值的增加,体系的残余浊度先下降后上升,体系重新稳定。不同的阳离子助剂由于它们的电荷密度不同,其用量对它们与溶胶物质的作用也具有不同的影响。与CPAM和阳离子淀粉相比,由于PDADMAC的电荷密度最高,其用量较少的情况下就能够使得体系完全失稳,当超过实际电荷中和点后,体系更容易重新稳定。