Model kinetike izdvajanja čestica tonera iz vodene suspenzije papira

Abstract

Izdvajanje čestica tonera iz vodene suspenzije papira ispitivano je na sintetičkim uzorcima celuloznih vlakana i čestica tonera da bi se eliminisao uticaj sraslaca vlakno - čestica kao i uticaj krupnoće čestica tonera na efikasnost procesa flotiranja tonera uz konstantan maseni odnos vlakana celuloze i čestica tonera. Takođe da bi se obezbedile iste fizičko hemijske karakteristike tonera kao nakon dezintegracije štampanog papira, sintetički uzorak je pripremljen postupkom topljenja u cilju simuliranja procesa oksidopolimerizacije do koje dolazi prilikom štampanja na laserskom štampaču, usitnjavanjem i prosejavanjem na seriji sita radi dobijanja srednjeg prečnika čestica tonera približnom prečniku pri dezintegraciji štampanog papira. Rezultati analiza SEM i DSC pokazale su da je moguće pripremiti sintetički uzorak koji ima skoro identične fizičko hemijske karakteristike kao i realni uzorak štampanog tonera nakon procesa dezintegracije. Nakon obrade literature usvojili su se konstantni optimalni parametri u procesu flotacije, temperatura tečne faze, sadržaj čvrste faze, brzina agitacije, protok vazduha, vreme kondicioniranja, dok su promenljivi parametri u procesu flotacije bili vrsta i koncentracija surfakanata (oleinska kiselina koncentracije od 3,38 10-6 M/dm3 do 2,03 10-4M/dm3 sa ili bez dodatka kalcijum hlorida 3 10-3M/dm3, MIBC koncentracije 1,40 10-5 M/dm3 do 5,60 10-5M/dm3), kao i pH vrednost sredine (od pH 3 do 12). Radi upoređivanja ostvarenih rezultata sa rezultatima iz literature, testiranja i analiziranja kinetičkih modela izdvajanja čestica tonera iz suspenzije papira, definisani su optimalni uslovi pri kojima se ostvaruje dobra selektivnost u procesu flotacije (oleinska kiselina 3,38 10-6 M/dm3 pri pH 9; oleinska kiselina 2,37 10-5 M/dm3 u prisustvu kalcijum hlorida 3 10-3 M/dm3 pri pH 3; MIBC 1,40 10-5 M/dm3 pri pH 7 i 9; MIBC 2,40 10-5 M/dm3 pri pH 9 i 12). Rezultati eksperimentalnih istraživanja izdvajanja čestica tonera iz vodene suspenzije papira pri definisanim optimalnim uslovima, ukazuju na mogućnost primene postupka flotacije radi dobijanja dobre selektivnosti izdvojenog tonera u proizvodu pene (I) i prečišćenih vlakana celuloze u proizvodu otoka (Y) preko 90 %, tako da su kinetički modeli (klasičan model prvog...

The flotation of toner has been tested on the synthetic samples of the cellulose fibers and toner particles in order to eliminate the influence of middlings: fiber-particle as well as the influence of toner particle sizes on flotation process efficiency of toner accompanied by the constant mass relation between the cellulose fibers and toner particles. In order to provide the same toner physical-chemical features, the same way as after the printed paper disintegration, the synthetic sample has been prepared by the melting procedure in order to achieve the simulation of the process of oxidopolymerization, which occurs during the process of printing on the laser printer, by comminuting and screening on the screen series for the sake of obtaining the middle diameter of the toner particles which would be close to that diameter while the printing paper is being disintegrated. The results of SEM and DSC analyses have shown that it is possible to prepare the synthetic sample which has got almost the same identical physical and chemical features as the real sample of the printed toner after the process of disintegration. After dealing with literature, there were adopted the constant optimal parameters in the flotation process, the temperature of the liquid state, the content of the solid, the agitation speed, the air flow, the conditioning time, while the variable parameters in the flotation process were a type and a concentration of a surfactant (oleic acid concentration from 3,38 10-6 M/dm3 up to 2,03 10-4 M/dm3 with or without any addition of the calcium chloride 3 10-3 M/dm3, MIBC concentration from 1,40 10-5 M/dm3 to 5,6 10-5 M/dm3), as well as the pH value of the medium (from pH 3 to 12). For the sake of comparing the achieved results to the ones from the Literature, the testing and analyzing of kinetic models of the toner flotation, there were defined the optimal conditions under which it is possible to achieve a good selectivity in the process of flotation (oleic acid 3,38 10-6 M/dm3 with pH 9; oleic acid 2,37 10-5 M/dm3 with pH 7 and 9; MIBC 2,4 10-5 M/dm3 with pH 9 and 12). The results of the experimental researches relating to the flotation of toner with the defined optimal conditions, point to the possibility of applying the flotation process for the sake of obtaining a good...