FN-125脱墨剂组成分析

　　FN-125是国外某表面活性剂研究所开发的一种适于高档废纸浮选法脱墨的高效脱墨剂｡该脱墨剂对油墨的脱除力强,捕集性能优良,脱墨效果突出,使用量少｡为借鉴国外先进经验,我们对其进行了剖析,并据剖析结果配制出相应的脱墨剂进行了性能比较｡

1 实验部分

(1)初步实验,按文献〔1〕进行｡

(2)元素定性〔1〕

(3)溶解度实验〔1〕

(4)泡沫特征实验〔2〕

(5)混合指示剂显色反应〔2〕:取0.5±0.005克溴化二氨基菲啶置于50毫升烧杯中,另称取0.25±0.005克二硫化蓝VN150置于另一50毫升烧怀中｡在2只烧杯中分别加入25毫升10%热乙醇溶液,搅拌溶解后合并到250毫升容量瓶中｡用热乙醇洗涤烧杯,洗液并入容量瓶中,并用10%乙醇稀释至刻度｡取70毫升上述配好的混合物和200毫升水置于500毫升容量瓶中再加入20毫升2.5M硫酸溶液,混匀稀释至500毫升作为混合指示剂,移至棕色瓶中避光保存｡取少量FN-125的醇溶液置于已加有3毫升水的具塞试管中,加入5毫升混合指示剂和5毫升氯仿,充分振荡后静置,观察分层情况｡

(6)DRAGENDORFF试剂反应〔2,3〕:将17克碱式硝酸铋溶于20毫升冰乙酸并用水稀释至100毫升,另将65克碘化钾溶于200毫升水｡混合上述2种溶液并加入200毫升冰乙酸,用水稀释至1升配成A液,将290克氯化钡(BaCl₂·2H₂O)溶于水中,并稀释至1升配成B液｡使用前将2份A液1份B液混合｡

取少量FN-125醇溶液,加入5毫升上述试剂并振荡,如果形成黄色沉淀,表示有非离子表面活性剂存在｡

(7)红外光谱:采用日本岛津IR-440型红外光谱仪,涂片法制样｡

(8)复配的对比样采用的表面活性剂为市售产品,其它试剂为化学纯｡

(9)泡沫力的测定:参见QB-511-79

(10)表面张力的测定:参见GB5549-85

(11)接触角的测定:用JJC-1型润湿角测定仪测定,脱墨剂配成0.019%水溶液,被润湿表面为进口杂志彩色涂布纸｡

(12)脱墨工艺操作:取进口旧杂志,其中10%为高档彩色涂布纸,撕成2cm×5cm碎片,充分混合均匀备用｡

在恒温可调碎浆机中加入500毫升60℃热水,40%氢氧化钠水溶液1.2毫升,水玻璃1克,脱墨剂0.10克,搅拌溶解均匀后加入废纸碎片30克,在一定强度下碎浆40分钟,陈化30分钟,在浮选桶中稀释至2升,浮选15分钟,浮选后稀释至2000毫升,经65目铜筛浓缩纸浆至200毫升,作为一次洗涤｡反复洗3次后,在ZBT抄片器上抄成定量为60±3g/m²的纸片,烘干后进行检测｡

(13)脱墨结果的检测:

1白度:用BD-1型数字白度仪对脱墨后的抄片进行测定,取同一脱墨条件下的手抄纸3片正反两面各测定5次,取平均值作为该种脱墨再生纸的白度值｡

2残墨量的检测:按TAPPI标准2130-77纸张尘埃数测定方法进行计算｡墨粒数是以标准TAPPI尘埃估算表为标准算出墨粒的面积值,以每平方米样纸表面上墨粒的平方毫米数(PPM)表示,每次取3页抄片计算其正反两面的残墨点总面积,换算成每平方米的残余墨粒面积值作为残墨量｡

3排出率R的测定:R值为浮选时随泡沫除去的液体量占浮选时总液量的百分比｡R值可衡量脱墨剂的泡沫及浮选效率｡

2 结果与讨论

(1)FN-125脱墨剂是无色透明均匀中性的液体,略带香味,折光率为1.4600(20℃)｡灼烧时为橙色火焰,带黑烟,无灼烧残渣,无低沸点成份｡元素分析结果表明不含氮､硫､磷､硅､卤素等杂元素｡溶解度试验表明应属S₁组｡上述结果表明,该化合物或混合物中的组份是含碳､氢､氧的化合物,含有苯环结构和多个由氧形成的亲水性基团,但不含羧基,很可能是醚键和羟基,但应以醚键为主,且数量较多｡

(2)将约0.5毫升FN-12510%乙醇溶液加入5毫升蒸馏水后摇动即产生较多泡沫,且能稳定存在,表明主要为表面活性剂,加入2~3滴酸后无明显变化说明其中没有或很少有脂肪酸型表面活性剂｡加热至沸后,泡沫无明显变化说明不是含酯键等易水解的表面活性剂｡采用混合指示剂颜色反应,无分层显色现象表明为非离子表面活性剂｡德拉根道夫试剂反应进一步证明了上述结果｡

(3)红外光谱吸收峰(cm^-1):3500,3010,2960,2920,2860,1640,1520,1465,1358, 1306,1256,1110,950,895,840｡

由此可以断定为聚乙二醇键型非离子表面活性剂,其主要成份是2种,一种是烷基酚聚氧乙烯醚,一种是脂肪醇聚氧乙烯醚｡其含量大致相等,具体结构可由模拟实验和色谱法进一步确定｡(4)按FN-125剖析结果,采用市售的表面活性剂复配出仿1型和仿2型脱墨剂,其中仿2型是由进口纯表面活性剂及助剂配制｡该仿制产品与FN-125的红外光谱完全一致,水溶液表面性质测定结果见表1,在相同条件下进行脱墨实验其性能测定结果见表2｡

     脱墨剂性能和脱墨能力的测定结果表明,剖析结果基本正确,这对开发我国高档浮选型脱墨剂有一定借鉴作用｡

参考文献

1 余仲健.现代有机分析｡天津科学技术出版社,1994

2毛培坤.合成洗涤剂工业分析｡北京:轻工业出版社,1988

3N.勋费尔特.非离子表面活性剂的制造､性能和分析.北京:轻工业出版社,1990