油茶皂素的脱墨实验
油茶皂素的脱墨实验
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关键词：油茶皂素；脱墨；白度
油茶皂作为一种天然的非离子型表面活性剂，其表面活性主要源于其结构,即一端为脂肪酸疏水基团,另一端为结构糖、结构酸亲水基团。该结构通过吸附和胶团化作用，使皂素具有乳化、洗涤、发泡、分散铺展和润湿、稳定液膜等多种性能[1]。因而被广泛应用于轻纺、日化、建材等诸多领域[2]。但是，有关油茶皂素的脱墨作用研究，则至今未见报道。为此，我们在这方面开展了一些工作，选取油茶皂素为主脱墨剂，辅以碱剂、脱墨促进剂和漂白剂等对其脱墨活性进行了初步的探讨。
1实实验部分
1.1仪仪器及材料
油茶SBD-1数字式白度计（温州仪器厂）、85-2型恒温磁力搅拌器（上海司乐仪器厂）。
油茶油茶皂素（取自豫南大别山区油茶饼自制，纯度75%[3]）、废书籍纸、废报纸及硅酸钠、己二胺四乙酸二钠、过氧化氢等，试剂均为AR级。
1.2仪脱墨过程
油茶取干燥实验用纸10g ,粉碎后浸于200ml水中，控温、搅拌下加入硅酸钠、油茶皂素和己二胺四乙酸二钠；待废纸浆化、油墨皂化疏解，洗涤法除去油墨[4]，再加入过氧化氢；一定时间后，滤出纸浆并加以洗涤，依照GB8940.2—88方法测定白度。
油茶具体流程(略)
2结结果与讨论
2.1仪油茶皂素用量对脱墨效果的影响油茶
固定硅酸钠、己二胺四乙酸二钠和过氧化氢用量，控温下改变油茶皂素用量，按照上述1.2法分别对废书籍纸、废报纸脱墨1.5h,结果见图1。
从图1可以看出，油茶皂素在其它试剂的协同作用下对两种实验用废纸均能产生较好的脱墨作用。随着加入量的增加，纸浆的白度逐渐升高，达到一定值后才略有下降。如此，我们认为：油茶皂素能有效地湿润、浸透和疏解油墨中的树脂胶料，促进了碱剂与胶料的皂化反应；同时，对油墨中碳黑粒子，则将其稳定地乳化、分散于体系中，从而实现了油墨与纤维的分离。
图1 油茶皂素用量对脱墨效果的影响
油茶油茶皂素加入量多，虽然可以提高其分散和乳化能力，但由于其本身呈浅棕色，会对纸浆白度造成不良影响。这点从图1曲线的变化情况可以得到证明。
2.2硅硅酸钠用量对脱墨效果的影响油茶
固定油茶素用量为0.1g,其它条件同2.1，改变硅酸钠用量分别对废书籍纸和废报纸进行脱墨，结果见图2。
由图2可见：没有硅酸钠的协同作用，油茶皂素虽然可以湿润、浸透、疏解油墨，但被分离的油墨得不到皂化，因此有可能重新被纤维吸附；硅酸钠在这里的作用主要是皂化油墨，从而有助于油茶皂素对油墨的分散、乳化和悬浮。硅酸钠可以稳定某些漂白剂，如过氧化氢等，有利于这些成分充分地发挥其效能。
图2 硅酸钠用量对脱墨效果的影响
油茶当然，碱剂也可以选择氢氧化钠或碳酸钠，但这些试剂对纤维损伤大，并且用量不当时常会使纤维出现返黄现象。而硅酸钠不会产生这样的后果。
2.3脱脱墨温度对脱墨效果的影响固定
固定油茶皂素的用量为0.1g,硅酸钠的用量为0.5g,其它条件同2.1，改变温度分别对废书籍纸和废报纸进行脱墨，结果见图3。
由图3可见，随着温度的升高，脱墨纸浆的白度迅速增大，当温度升至45～55℃时，白度达到最大值；之后，再升高温度，则纸浆白度开始下降。从这一变化情况看，温度对脱墨效果有较大的影响。一方面，升高温度，有利于促进油墨、非纤维物质软化和增强脱墨组分中各试剂的化学作用；而另一方面，作为表面活性剂的油茶皂素，其效能也和多数表面活性剂一样，会随着温度的
图3 脱墨温度对脱墨效果的影响
升高而下降。因此，综合考虑，脱墨时温度应控制在45～55℃。
2.4脱脱墨时间对脱墨效果的影响按照
按照2.3条件，分别对废书籍纸、废报纸进行脱墨，一定时间后停止并测定白度，结果见图4。
图4 表明，脱墨效果即白度随着脱墨时间的增加而提高，达到最大值后，基本不再变化。对于这一情况，我们认为：在脱墨过程中，首先进行的是油茶皂素对油墨的湿润与渗透，其次才是碱剂等对油墨的皂化与疏解。由于废报纸一般未经涂布且纸强度低，因而油墨与之粘附力差，因此，脱墨1.5h后，废报纸纸浆的白度就达到了最大值。而废书籍纸纸浆白度达到最大值所
图4 脱墨时间对脱墨效果的影响
需的时间则为2.5h。至于废报纸纸浆白度达最大值后继续延长脱墨时间，白度反而有所下降的原因，我们分析认为是油墨又重新被纤维吸附造成的。
固定另外，在本实验中所用的过氧化氢，其主要作用是漂白纤维和疏解废纸中粘结物质；己二胺四乙酸二钠则是用来与体系中的某些金属离子产生相互作用，从而促进油墨的分散。
3结结结语
3.1通通过实验，我们认为油茶皂素具有较强的脱墨作用。当其与硅酸钠以1∶4配比时，对废书籍纸和废报纸的最佳脱墨温度为55℃，最佳脱墨时间为2h。脱墨后纸浆的白度分别为73%和52%，基本达到了二次利用的标准。
3.2通就目前的废纸脱墨研究看，脱墨剂多采用非离子表面活性剂或复配型表面活性剂。油茶皂素具有非离子型的结构特征，因而，若将其与其它的一些表面活性剂进行复配，脱墨作用预计会更强。
3.3通一般情况下，脱墨组分中的碱剂用氢氧化钠。由于油茶皂素在较强的碱性介质中其表面活性受到不利的影响[5]，所以这里只选用了硅酸钠。
参考文献
[1]李玉善等.西北植物学报,1994,(5):150
[2]伍伟青等.日用化学工业，1987，（6）：28
[3]陈明运.日用化学工业，1992，（6）：]56～57
[4]张净等.现代化工，1989，（1）：56～57
[5]陈志勇等.化学世界，1998，（10）：]538
