利用離子液體進行辦公廢紙脫墨脫色的方法獲國家發(fā)明專利

辦公廢紙脫墨脫色的工藝流程圖

由中科院長春應(yīng)用化學研究所陳繼、郭琳和劉郁發(fā)明的“利用離子液體進行辦公廢紙脫墨脫色的方法”的專利，2010年5月獲國家發(fā)明專利授權(quán)（專利號：200710055832.3）。

辦公廢紙的回收利用是解決造紙工業(yè)面臨的原料短缺、能源緊張和污染嚴重的有效途徑，然而其回收產(chǎn)生的二次污染也引起了人們越來越多的關(guān)注和重視。傳統(tǒng)的廢紙回收脫墨方法為堿皂化或者使用苯、三氯乙烯等有機溶劑輔助脫墨，大量化學試劑的加入引起脫墨廢水污染負荷增加。酶法脫墨技術(shù)中所用的生物酶也需加入酸堿調(diào)節(jié)pH值，同樣存在環(huán)境污染。因此，研發(fā)綠色低污染的回收工藝是辦公廢紙回收的根本。辦公廢紙回收過程中，不僅含有可回收的有效成分纖維素，還含有油墨、顏料等易于分散卻難于分離的雜質(zhì)。因此，如何高效地分離纖維素和油墨、顏料等雜質(zhì)是辦公廢紙回收中重要目標之一。

陳繼課題組在多年離子液體的研究基礎(chǔ)上，開發(fā)了在微波的輔助加熱下離子液體回收辦公廢紙的工藝。離子液體作為一種重要的綠色溶劑，已被廣泛應(yīng)用于纖維素溶解及其衍生化過程。離子液體，例如：1-甲基-3-丁基咪唑氯鹽，可以溶解濾紙，纖維素的最大溶解量可達25％，具有潛在的應(yīng)用前景。離子液體溶液浸泡纖維使之潤漲，陰離子Cl-可以與纖維素分子上的烴基形成氫鍵，使纖維素分子間或分子內(nèi)的氫鍵作用減弱，疏解分離纖維，破壞油墨和顏料粒子對纖維的粘附力，從而促進纖維素的溶解。在本專利中，離子液體對纖維素的溶解促使油墨和顏料分子與纖維素的脫離，分別通過離心除去油墨和活性炭吸附顏料分子。離子液體和纖維素溶液鋪膜后水洗，分離離子液體和纖維素，纖維素膜進一步加工成纖維素絲、片、膜。離子液體通過雙水相回收技術(shù)，即本組另一項發(fā)明專利“一種水溶液中離子液體富集工藝”（ ZL200610017298.2），富集后的離子液體，純化干燥后繼續(xù)使用。

本發(fā)明解決了傳統(tǒng)脫墨工藝中酸、堿和有機溶劑用量大，毒性較大、環(huán)境污染嚴重和辦公廢紙脫墨效果不理想的問題。通過微波輔助加熱加快了纖維溶解速度，脫墨和脫色同時進行，提高了回收效率，簡化了工藝步驟。微波加熱設(shè)備簡單，價格便宜，操作條件溫和。該發(fā)明為辦公廢紙的清潔分離提供了嶄新的研究思路，具有一定的工業(yè)應(yīng)用前景。