專利名稱：廢紙原料制漿工藝中脫除膠粘物的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及制漿造紙技術領域，特別是一種以廢紙為原料的制漿工藝中脫除膠粘物的方法。
背景技術：
廢紙是重要的可再生資源，充分回收利用廢紙是解決造紙工業(yè)面臨的原料短缺、能源緊張和污染嚴重三大問題的重要途經(jīng)。作為造紙原料，廢紙漿在用于生產(chǎn)包裝紙、新聞紙、文化紙、衛(wèi)生紙等紙張的技術上已有很大進步，但在利用高配比廢紙漿或全廢紙漿生產(chǎn)高檔紙的技術方面沒有明顯的突破，其技術瓶頸是廢紙回用過程中膠粘物產(chǎn)生的障礙問題。尤其是隨著廢紙品種的增加、紙機車速的提高、紙張檔次的提升，膠粘物在廢紙回用過程中產(chǎn)生的障礙問題日顯突出，現(xiàn)已成為本世紀全球造紙工業(yè)急需解決的難題之一。
目前廢紙的制漿方法仍以碎解為主，如使用水力碎漿機、螺旋碎漿機等，而廢紙中膠粘物的成分復雜且具有一定的不穩(wěn)定性，采用常規(guī)的廢紙制漿方法，在后續(xù)的篩選、凈化、洗滌、浮選等脫膠處理中較難將膠粘物有效去除，處理后的溶解物和膠體物(DCS)在外界條件改變的情況下較易形成再生膠粘物，增加了脫除膠粘物的難度。
膨化法是一種將傳統(tǒng)化學法和機械法制漿技術的優(yōu)點結(jié)合在一起的新型清潔生產(chǎn)技術。它是通過對纖維原料采用較高壓力的蒸汽處理，嚴格控制溫度和停留時間，通過瞬間噴放卸料至常壓，纖維細胞內(nèi)的蒸汽會快速膨脹，產(chǎn)生“爆破”，使纖維之間離析、分散，將原料撕裂為細小纖維，獲得紙漿。該法主要目的就是在保持紙漿質(zhì)量的前提下，盡量利用熱能和物理原理作用分離纖維，以減少制漿過程中的化學反應。由于采用的是飽和蒸汽，具有高得率、低污染、低能耗、低投資和低成本等特點。在國際上，加拿大魁北克大學、美國Recoupe等多家公司，以及澳大利亞、日本的科研人員在這方面進行了多方面研究。在國內(nèi)，華南理工大學、北京林業(yè)大學等多家單位也對膨化制漿方法進行了研究，采用的原料主要有闊葉木、桉木、楊木、草類等，但到目前為止，尚未發(fā)現(xiàn)利用膨化法處理廢紙膠粘物的有關研究報道。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種以廢紙為原料脫除膠粘物的制漿方法，以便生產(chǎn)出易于回收利用且質(zhì)量好的廢紙漿。
本發(fā)明以如下技術方案解決上述技術問題本發(fā)明的處理方法是將廢紙原料經(jīng)碎解、預浸后進行膨化處理，再按常規(guī)的疏解、洗滌和篩選脫除膠粘物。
在上述預浸步驟中處理條件可以是廢紙原料與水的重量比為1∶2～1∶4，加入NaOH和Na2SiO3的用量均為廢紙原料重量的1.0～5.0％，預浸溫度為常溫，浸漬時間為1～2小時。
膨化處理的條件可以是加壓至0.3～1.0MPa，停留5～15分鐘后瞬間釋放壓力。
本發(fā)明的方法與傳統(tǒng)的廢紙除膠處理方法相比，具有以下優(yōu)點1.利用膨化法制備廢紙漿，具有生產(chǎn)工序簡單、高得率、低污染、低能耗、低投資和低成本等優(yōu)點。
2.膨化法能夠有效地將膠粘物分散成微小的顆粒或部分分解，同時廢紙中的油墨、乳膠、蠟及其它熱融物、塑料和濕強紙也能被成功分散成極微小的顆粒，利于后續(xù)的篩選、凈化、洗滌、浮選等脫膠處理工序。
3.本方法與傳統(tǒng)的脫膠方法相比具有較高的脫膠率，而且經(jīng)膨化處理后的溶解物和膠體物(DCS)較難形成再生膠粘物，減少膠粘物的危害。
4.膨化處理廢紙的制漿方法與常規(guī)的廢紙?zhí)幚矸椒ㄏ啾?，化學藥品用量大大減少，污染負荷低，而且對低檔廢紙也能進行有效處理，具有廣泛的廢紙適應性。
5.經(jīng)蒸汽爆破處理后的紙漿強度與常規(guī)脫墨所得的紙漿強度沒有什么區(qū)別，回用纖維的光學和物理性能好。
具體實施例方式
本發(fā)明采用以下步驟處理以廢紙為原料的制漿工藝中存在的膠粘物1.碎解，即將廢紙撕成小紙片。
2.預浸，在常溫下將經(jīng)碎解后的廢紙放入水中浸泡，并加入適量NaOH和Na2SiO3，目的是使廢紙片獲得一定量的均衡的水分，并且使藥液滲透到纖維細胞內(nèi)部。預浸條件是廢紙原料與水的重量比為1∶2～1∶4，NaOH和Na2SiO3的用量均為廢紙原料重量的1.0～5.0％，浸漬時間為1～2小時。
3.膨化，將廢紙置于膨化器內(nèi)，加熱至壓力為0.3～1.0MPa，停留5～15分鐘后瞬間釋放壓力。由于廢紙纖維細胞內(nèi)的蒸汽快速膨脹后產(chǎn)生“爆破”，從而使廢紙纖維之間離析、分散，膠粘物軟化后也被分散和部分分解，為之后的洗滌、篩選等脫膠處理創(chuàng)造了良好的條件；4.將膨化處理后的粗漿進行常規(guī)的疏解，以進一步分散纖維；5.洗滌，進一步除塵及顏料等雜質(zhì)；6.篩選，進行除雜和碎末。
實施例1絕干重為500克的符合質(zhì)量要求的廢瓦楞紙片，去除鐵釘和其他雜質(zhì)后將其撕成小紙片，在常溫下放入1500克的水中浸泡，并加入5克NaOH和10克Na2SiO3，浸漬1.5小時后置于制料膨化器內(nèi)，加熱至壓力為0.5MPa，停留5分鐘后瞬間釋放壓力，得粗漿，再用疏解機進一步分散，獲取分散均勻的廢紙漿，處理條件是漿濃5.0％(為疏解機要求的濃度)，停留時間20分鐘。后經(jīng)洗滌、濃縮、篩選工序，制得紙漿420g。成漿質(zhì)量為脫膠率≥70％；撕裂指數(shù)≥0.6mN·m2/g；白度≥20％ISO。
實施例2絕干重為500克的符合質(zhì)量要求的廢混合辦公用紙片，去除鐵釘和其他雜質(zhì)，將其撕成小紙片后在常溫下放入2000克的水中浸泡，并加入10克NaOH和20克Na2SiO3，浸漬1小時后置于制料膨化器內(nèi)，加熱至壓力為0.6MPa，停留10分鐘后瞬間釋放壓力，得粗漿，再用疏解機進一步分散，獲取分散均勻的廢紙漿，處理條件是漿濃5.0％(為疏解機要求的濃度)，停留時間20分鐘。后經(jīng)洗滌、濃縮、篩選，制得紙漿432g。成漿質(zhì)量為脫膠率≥75％；撕裂指數(shù)≥3.3mN·m2/g；白度≥75％ISO。
實施例3絕干重為500克的符合質(zhì)量要求的廢銅版紙片，去除鐵釘和其他雜質(zhì)，將其撕成小紙片后在常溫下放入1000克的水中浸泡，并加入20克NaOH和5克Na2SiO3，浸漬時間為2小時，然后將浸漬后的廢瓦楞紙片置于制料膨化器內(nèi)，加熱至壓力為0.9MPa，停留15分鐘后瞬間釋放壓力，得粗漿，再用疏解機進一步分散，獲取分散均勻的廢紙漿，處理條件是漿濃5.0％(為疏解機要求的濃度)，停留時間20分鐘。后經(jīng)洗滌、濃縮、篩選步驟，制得紙漿413g。成漿質(zhì)量為脫膠率≥70％；撕裂指數(shù)≥3.8mN·m2/g；白度≥70％ISO。
權利要求
1.廢紙原料制漿工藝中脫除膠粘物的方法，包括碎解、預浸、疏解、洗滌、篩選步驟，其特征是預浸后經(jīng)膨化處理再進行疏解。
2.根據(jù)權利要求1所述的脫除膠粘物的方法，其特征在于膨化處理的條件是加壓至0.3～1.0MPa，停留5～15分鐘后瞬間釋放壓力。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的脫除膠粘物的方法，其特征在于預浸處理的條件是廢紙原料與水的重量比為1∶2～1∶4，加入的NaOH和Na2SiO3的用量均為廢紙原料重量的1.0～5.0％，預浸溫度為常溫，浸漬時間為1～2小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種以廢紙為原料的制漿工藝中脫除膠粘物的方法。該方法是將廢紙原料經(jīng)碎解、預浸后進行膨化處理，再按常規(guī)的疏解、洗滌和篩選脫除膠粘物。其中膨化處理的條件是加壓至0.3～1.0MPa，停留5～15分鐘后瞬間釋放壓力。本發(fā)明方法與傳統(tǒng)脫除膠粘物的處理方法相比，具有制漿生產(chǎn)工藝過程簡單，高得率、低污染、低能耗、低投資和低成本的特點。
文檔編號D21B1/00GK1908294SQ200610019980
公開日2007年2月7日 申請日期2006年8月9日 優(yōu)先權日2006年8月9日
發(fā)明者楊崎峰, 王雙飛, 宋海農(nóng), 黃崇杏, 許開紹, 駱蓮新 申請人:廣西大學