【摘要】：廢舊黃板紙(WYP)是由木質(zhì)纖維素和少量添加劑組成的一種優(yōu)質(zhì)的廢紙資源,它成本低、易回收且來源豐富。為了合理的利用這部分廢棄資源,并從中獲得高附加值產(chǎn)品,本文選用離子液體1-烯丙基-3-甲基咪唑氯鹽([Amim]Ca)為溶劑,二甲基亞砜(DMSO)為共溶劑,研究了WYP纖維在不同溶解體系中的溶解行為;探索DMSO在溶解過程中發(fā)揮的作用;構(gòu)建離子液體/無機鹽體系,使用溶解-再生-加壓干燥的方法從黃板紙中快速高效地制備了再生纖維復(fù)合膜。主要的研究內(nèi)容及結(jié)果如下:(1)使用堿處理法可以較好地去除廢舊黃板紙中的油墨、膠粘物等雜質(zhì),且不有意去除木質(zhì)素和半纖維素。預(yù)處理后黃板紙纖維(P-WYP)中含有82.19%的纖維素、7.11%半纖維素和7.65%的木質(zhì)素,纖維素結(jié)晶結(jié)構(gòu)為I型結(jié)構(gòu)。(2)球磨處理減小了 WYP纖維的尺寸,破壞了纖維素的結(jié)晶區(qū),增大了其在[Amim]CI中的溶解度,但溶解速率減小。提高溫度可以提高WYP纖維在離子液體中的溶解性。[Amim]Cl中添加40%的DMSO時,溶劑的粘度降低,電導(dǎo)率提高,使[Amim]Cl的溶劑化能力增強,從而促進了 WYP纖維在離子液體中的溶解。(3)再生纖維基膜(P-WYP膜)的最佳制備工藝為90℃、4wt%WYP纖維添加量、反應(yīng)時間為4h;薄膜的拉伸強度為68.69MPa,透明度高,表面有輕微的粗糙感。球磨處理提高了再生纖維基膜的透過率和拉伸強度,使光學(xué)透過率達到70%,拉伸強度為71.16MPa,并使薄膜表面光滑平整。添加DMSO會使再生纖維基膜力學(xué)強度和透明度降低。添加無機鹽CaCl2可以有效提高P-WYP膜的力學(xué)性能、光學(xué)性能和熱穩(wěn)定性;當CaCl2添加量為2%時,再生纖維復(fù)合膜的拉伸強度最大,達到85.86MPa。(4)使用真空旋蒸法和吸附法結(jié)合的方法對離子液體進行回收,有效去除了離子液體在使用過程中產(chǎn)生的雜質(zhì),回收率達到85%,降低了生產(chǎn)成本。
【圖文】：

包裝材料等固體廢物，這些固體廢物主要來源于人類日常的生活和工業(yè)活動，其中紙張逡逑在日常生活和工業(yè)活動中占據(jù)很大成分，因此廢紙是ＭＳＷ的主要成分，也是環(huán)境污染逡逑的主要來源之一［２］。圖１－１為ＭＳＷ的主要組成成分［３］，紙和紙板占ＭＳＷ的２３％，是逡逑ＭＳＷ的最主要來源［４］。紙和紙板在城市管理系統(tǒng)中稱之為“灰色廢物”邋［５］，傳統(tǒng)的處逡逑理方法要么是填埋［６］，要么是焚燒ｍ，以此類方法處理“灰色廢物”不僅面臨著土地短逡逑缺、地下水污染等諸多問題，還會有高甲烷［８］和高氮［９］的產(chǎn)生［ｉＱ］。例如新聞紙會產(chǎn)生逡逑５８－１００Ｌ／Ｋｇ的甲烷［５１，工作用紙會產(chǎn)生２０８－３６９Ｌ／Ｋｇ甲烷［１１］，廢舊黃板紙（ＷＹＰ）會產(chǎn)逡逑生９６－２１７Ｌ／Ｋｇ的甲烷［１２］，對環(huán)境帶來巨大影響［１３］。逡逑２３％邐１８％逡逑伽逡逑紡織品逡逑他概廢物逡逑塑料邐lM逡逑ｒ金屬玻璃逡逑６％邋６％逡逑圖１－１城市固體廢物的組成逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｍｕｎｉｃｉｐａｌ邋ｓｏｌｉｄ邋ｗａｓｔｅ逡逑１逡逑

Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｃｅｌｌ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ逡逑纖維素分子鏈呈扁平的帶狀構(gòu)象，由相鄰葡萄糖環(huán)的羥基和氧原子之間的鏈內(nèi)氫鍵逡逑定連接，形成線性排列，但纖維素分子的葡萄糖環(huán)之間由于內(nèi)旋作用，存在一定的扭逡逑，因此不是直線連接，每個葡萄糖單元相鄰殘基連接時在平面內(nèi)翻轉(zhuǎn)丨８０度［６３］。纖維逡逑分子鏈之間通過氫鍵作用平行堆積，形成了原纖維。在這些原纖維內(nèi)，存在著纖維素逡逑，由高度有序排列的區(qū)域（結(jié)晶）和無序排列（非結(jié)晶）的區(qū)域組成，如圖１－２中（ｂ）逡逑示。纖維素Ｃ６羥基基團構(gòu)象決定氫鍵的排列方式，這是導(dǎo)致纖維素不同晶型結(jié)構(gòu)的逡逑要原因。逡逑目前可知的纖維素晶型結(jié)構(gòu)有Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ四種［６４］。其中纖維素Ｉ型結(jié)構(gòu)，被稱逡逑“天然”纖維素，自然界中大部分動植物中的纖維均是以Ｉ型結(jié)構(gòu)存在的。纖維素Ｉ逡逑結(jié)構(gòu)中存在兩種晶系變體，三斜晶系（Ｕ和單斜晶系（ｉｐ），兩種晶系變體的共存比逡逑取決于纖維素的來源［６５］，大多數(shù)藻類和細菌中含有較多的ＩＪ６６］，高等植物細胞壁纖維逡逑中含有較多的Ｉｐ［６７］。ｌａ和Ｉｐ晶體結(jié)構(gòu)如圖１－３邋（ａ）和（ｂ）所示，是由Ｎｉｓｈｉｙａｍａ等逡逑
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TS724;TB383.2;X705

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本文編號：2630570