废铜版纸膨化脱胶及其产物的研究

论文摘要

由于铜板纸在制造的过程中添加了很多非纤维物质,在废纸回用过程中引起生产过程障碍,因此寻找一种成本低、效果好的胶粘物去除方法成为现在研究的热点。对废铜板纸（Waste Coated Art Paper,WCAP）在膨化控制过程中胶粘物化学组份进行分离和识别,明确胶粘物的主要成分,选择适当的方法,除去或减少胶粘物的含量,有利于造纸操作过程的顺利进行和提高最终产品的质量。本研究主要探讨废铜版纸膨化脱胶的工艺条件、膨化过程中胶粘物的化学成分分析,并通过扫描电镜、红外光谱和X-射线衍射等现代先进的仪器分析手段对膨化浆的微观机理进行了探讨,研究结果如下:（1）经过单因素实验以及正交实验得出废铜版纸膨化脱胶的最佳工艺条件:膨化压力为0.5MPa,保温时间为10min,液比1∶5,NaOH的用量为2%,Na2SiO3的用量为2%。（2）通过比较膨化法、化学法和物理法的脱胶效果可知膨化法更有利于胶粘物的脱除。（3）FTIR分析膨化浆中乙醇和氯仿抽出物可知,膨化后胶粘物质的基本结构没有发生改变,只是胶粘物高聚物的分子量增加或减少。（4）SEM对膨化前后纤维观察可以看出,膨化后废纸中的纤维得到了较好的分散,纤维产生分丝现象,纤维疏松柔软,成浆效果好。并且粘附在纤维表面的胶粘物基本脱除,去除效果明显。（5）红外光谱分析表明,膨化处理使纤维素特征吸收峰的相对吸收强度增强,而纤维的部分吸收峰的强度发生变化,主体化学结构没有明显变化。（6）X-射线谱图表明,纤维的相对结晶度增加,产生部分结晶区,部分结晶区的晶型改变。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 废纸回用中胶粘物的简介和研究现状
• 1.1.1 废纸中胶粘物的来源
• 1.1.2 胶粘物的物理化学特性
• 1.1.3 废纸中胶粘物的危害
• 1.1.4 胶粘物的控制技术
• 1.2 废纸回用过程中胶粘物和碳水化合物的分析
• 1.2.1 胶粘物的检测分析
• 1.2.2 碳水化合物的分析
• 1.3 膨化法的简介及其研究现状
• 1.3.1 膨化法制浆技术简介
• 1.3.2 膨化原理
• 1.3.3 膨化工艺研究
• 1.3.4 膨化设备研究
• 1.4 本课题的研究意义和主要内容
• 1.4.1 研究意义
• 1.4.2 研究内容
• 第二章 废铜板纸膨化脱除胶粘物工艺的选取
• 2.1 实验原料和方法
• 2.1.1 实验原料
• 2.1.2 实验设备
• 2.1.3 实验方法
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 膨化脱胶工艺的选择
• 2.2.2 其他因素对膨化工艺的影响
• 2.3 验证实验
• 2.4 本章小结
• 第三章 废铜板纸膨化脱除胶粘物工艺的优化
• 3.1 实验方案的选择
• 3.2 实验结果讨论和分析
• 3.2.1 实验结果
• 3.2.2 正交实验结果的分析
• 3.3 本章小结
• 第四章 废铜版纸中胶粘物组分的分离分析
• 4.1 实验原料及方法
• 4.1.1 实验原料和药品
• 4.1.2 实验设备
• 4.1.3 实验方法
• 4.2 实验结果与讨论
• 4.2.1 离心净化处理结果
• 4.2.2 抽提物的定量分析
• 4.2.3 抽出物的定性分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 废铜板纸膨化浆微观机理研究
• 5.1 实验原料及实验方法
• 5.1.1 实验原料
• 5.1.2 实验方法
• 5.2 扫描电子显微镜观察
• 5.3 铜版纸膨化浆红外光谱分析
• 5.4 膨化废铜板纸浆X-射线衍射分析
• 5.4.1 X射线衍射法测定纤维素结晶度的原理
• 5.4.2 纤维素晶型分类
• 5.4.3 结晶度的计算
• 5.4.4 实验结果分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录 攻读硕士学位期间发表的论文