凹凸棒土對紙中膠黏物的影響

凹凸棒土對紙中膠黏物的影響 | 2020-11-26

  以漂白化學針葉漿、廢紙漿為纖維原料,熱熔膠、壓敏膠為研究對象,將膠加入纖維原料中進行抄片,用鋁箔稱重法研究了凹凸棒土礦粉對降低紙漿中膠黏物危害的效果,并以常用的膠黏物控制劑滑石粉和陽離子聚合物進行對比實驗。實驗結果表明:用凹凸棒土處理過的紙漿含膠的手抄片在鋁箔上粘附量明顯減少,可以有效降低紙漿中膠黏物的危害,凹凸棒土對膠黏物的處理效果遠優于滑石粉。陽離子聚合物與滑石粉復配使用時可以降低膠黏物含量,但與凹凸棒土復配使用時沒有明顯效果。

  近年來,隨著廢紙回收利用的增多,廢紙漿中所含膠黏物的去除也成為人們研究的重點。熱熔膠作為一種常用的膠黏劑,在印刷、包裝等行業逐步取代釘裝和線裝。根據所用基料的不同, 熱熔膠可分為聚氨酯(PU)類、聚酰胺(PA)類、乙烯/醋酸乙烯(EVA)類、聚酯(PET)類和嵌段共聚物類(如SIS)等多種[。其中EVA 是乙烯與醋酸乙烯的共聚物,EVA熱熔膠的制備方法簡便,適用范圍廣。具有粘接迅速、較好的膠層韌性、耐候性和價格低廉等特點。壓敏膠( PSA) 是一類無需借助于溶劑或熱,只需施加輕度壓力,即能與被粘物牢固粘接的膠黏劑。由于它具有初粘力高、持粘力,在不被污染的情況下能夠反復使用,且揭開后一般不影響被粘物表面等特點,在彩色擴印、包裝等多種領域中得到了廣泛的應用[9]。熱熔膠與壓敏膠等膠黏物在廢紙回用中的檢測與去除也是當前廢紙回收利用中的難題之一。紙頁中的膠黏物含量檢測主要有三種方法,分別為掃描法、鋁箔稱重法、染色法。

  目前常用的膠黏物控制法有物理法、化學法、生物法,其中化學法應用的最為廣泛,且處理膠黏物效率較高?;瘜W法中常用的膠黏物控制劑有滑石粉、碳酸鈣、陽離子聚合物等。

  凹凸棒土是一種層鏈狀結構的含水富鎂鋁硅酸粘土礦物。且因其較的表面積以及特有的表面物理化學結構,具有良好的吸附性。在石油、化工、建材、采礦、食品和造紙等多個領域中得到廣泛應用,素有“千土之王,萬用之土”的美譽。本文選用凹土棒土和滑石粉與陽離子聚合物分別對熱熔膠、壓敏膠進行吸附處理實驗,探討凹土棒土對于紙漿中膠黏物的控制與去除的可行性。

  1  實驗

  實驗原料與儀器

  凹凸棒土,白色固體超細粉末,由南京亞東礦業有限公司提供;

  滑石粉、陽離子聚合物(以下簡稱P)、漂白針葉漿漿板,由江蘇某造紙廠提供;

  熱熔膠①、熱熔膠②(EVA),固體顆粒,由南京林業學校內文印店提供,用于書籍裝幀;

  壓敏膠,白色乳膠,由南京林業學化工學院膠黏劑研究室提供。

  瓦利打漿機、纖維標準解離器、抄片機等使用江蘇省制漿造紙科學與技術重點實驗室平臺提供的儀器。

  2 實驗方法

  漿料準備

  漂白針葉木漿板按TAPPI T 200 sp-01標準用瓦利打漿機打漿,打漿度為40°SR,平衡水分,放冰箱冷藏備用。

  廢紙漿原料采用廢舊瓦楞紙箱,先用實驗室水力碎漿機碎漿5min,碎漿濃度10%,再用瓦力打漿機疏解15min,打漿度為45°SR。

  抄片

  PTI公司生產的RK-2A快速抄片機,定量為80g/m2。

  鋁箔稱重法膠黏物含量測定

  將粉碎后的熱熔膠或壓敏膠乳液加入漿料懸浮液中,在實驗室抄片器中成形后,將預先干燥并稱重的鋁箔覆蓋于濕手抄片上,再在抄片器中烘干,手工將錫箔紙與手抄片分離,稱取鋁箔增加的質量記為膠黏物的粘附量m,m=m1-m0,精確到0.001g。

  式中  m——膠黏物粘附量,mg;

  m1——鋁箔與膠黏物總重,mg;

  m0——鋁箔重,mg。

  3  試驗結論

  本文通過向漿料中加入熱熔膠以及壓敏膠進行抄片,然后用鋁箔稱重法對膠黏物進行檢測,得出以下結論。

  3.1鋁箔稱重法可以用于漿中熱熔膠危害的檢測。凹凸棒土對降低熱熔膠危害有明顯的效果,遠高于滑石粉,是一類具有發展潛力的膠黏物控制劑;

  3.2當凹凸棒土與陽離子聚合物一起加入時,鋁箔對熱熔膠的粘附效果沒有凹凸棒土單獨使用時好,兩者之間沒有協同作用;

  3.3陽離子聚合物與滑石粉的復配比單獨使用滑石粉時,鋁箔對熱熔膠廢紙漿手抄片的膠黏物粘附量明顯減少;

  3.4采用鋁箔稱重法不能有效檢測凹凸棒土對壓敏膠手抄片中膠黏物的粘附效果。

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