利用离子液体进行办公废纸脱墨脱色的方法获国家发明专利

办公废纸脱墨脱色的工艺流程图

由中科院长春应用化学研究所陈继、郭琳和刘郁发明的“利用离子液体进行办公废纸脱墨脱色的方法”的专利，2010年5月获国家发明专利授权（专利号：200710055832.3）。

办公废纸的回收利用是解决造纸工业面临的原料短缺、能源紧张和污染严重的有效途径，然而其回收产生的二次污染也引起了人们越来越多的关注和重视。传统的废纸回收脱墨方法为碱皂化或者使用苯、三氯乙烯等有机溶剂辅助脱墨，大量化学试剂的加入引起脱墨废水污染负荷增加。酶法脱墨技术中所用的生物酶也需加入酸碱调节pH值，同样存在环境污染。因此，研发绿色低污染的回收工艺是办公废纸回收的根本。办公废纸回收过程中，不仅含有可回收的有效成分纤维素，还含有油墨、颜料等易于分散却难于分离的杂质。因此，如何高效地分离纤维素和油墨、颜料等杂质是办公废纸回收中重要目标之一。

陈继课题组在多年离子液体的研究基础上，开发了在微波的辅助加热下离子液体回收办公废纸的工艺。离子液体作为一种重要的绿色溶剂，已被广泛应用于纤维素溶解及其衍生化过程。离子液体，例如：1-甲基-3-丁基咪唑氯盐，可以溶解滤纸，纤维素的最大溶解量可达25％，具有潜在的应用前景。离子液体溶液浸泡纤维使之润涨，阴离子Cl-可以与纤维素分子上的烃基形成氢键，使纤维素分子间或分子内的氢键作用减弱，疏解分离纤维，破坏油墨和颜料粒子对纤维的粘附力，从而促进纤维素的溶解。在本专利中，离子液体对纤维素的溶解促使油墨和颜料分子与纤维素的脱离，分别通过离心除去油墨和活性炭吸附颜料分子。离子液体和纤维素溶液铺膜后水洗，分离离子液体和纤维素，纤维素膜进一步加工成纤维素丝、片、膜。离子液体通过双水相回收技术，即本组另一项发明专利“一种水溶液中离子液体富集工艺”（ ZL200610017298.2），富集后的离子液体，纯化干燥后继续使用。

本发明解决了传统脱墨工艺中酸、碱和有机溶剂用量大，毒性较大、环境污染严重和办公废纸脱墨效果不理想的问题。通过微波辅助加热加快了纤维溶解速度，脱墨和脱色同时进行，提高了回收效率，简化了工艺步骤。微波加热设备简单，价格便宜，操作条件温和。该发明为办公废纸的清洁分离提供了崭新的研究思路，具有一定的工业应用前景。