一種含蠟廢紙的再利用方法
2023-10-08 21:02:24 8
專利名稱：一種含蠟廢紙的再利用方法
技術領域：
本發明涉及造紙技術領域，具體是涉及一種利用含蠟廢紙回收再利用的製漿方法。
背景技術：
有些舊的瓦楞紙箱塗有一層石蠟或浸有石蠟，一般是通過分檢將塗有石蠟的舊瓦楞紙箱分揀出來，這樣不僅需要人工，還會浪費一些原材料，並且但那些浸有石蠟的舊瓦楞紙箱通常很難識別，因此，總會有部分的含蠟的舊瓦楞紙箱進入製漿流程，如果含蠟量低於1%，那這種含蠟廢紙還算是合格的原材料。但是如果含蠟量過高，這樣的廢紙在回收再利用過程中，蠟就成為了廢紙回收利用紙廠蠟汙染的最大來源。因為纖維中的蠟的存在將降低紙板的摩擦係數，降低可溼性和纖維間的結合力，並能損害印刷性能和紙板產品的膠粘性能。紙板表面的蠟點不僅影響外觀，同時也妨礙塗料的粘著。蠟有天然蠟和合成蠟兩類。天然蠟來自石油、礦物、動物、植物和昆蟲等。合成蠟包括聚乙烯蠟、固體聚乙烯乙二醇等。蠟在室溫下呈固體狀，升高溫度時呈低粘度液體。蠟是疏水性的並具有硬、脆、柔韌、軟或發粘的特性。大部分蠟的密度約為0.9 1.0g/cm3。石蠟和蠟基熱熔塗料或膠粘劑是廣泛應用於紙和紙板包裝產品的蠟源。石蠟含有熔點為53 100°C的碳氫化合物，蠟基熱熔塗料或膠粘劑通常含有乙烯基醋酸乙烯酯共聚物、發粘樹脂、聚乙烯蠟和彈性料，他們通常較石蠟為硬並有較高的熔點。在造紙系統蠟的特性表現主要是決定於它的軟化點/熔點，粘度和發粘的特性，假如蠟開始就是熔融的和分散的，則在篩選、淨化和其他過程中溫度降低至蠟的熔點時，它將易於沉積在纖維表面或機器表面；另一方面，未分散的蠟熔融在其周圍纖維上時，在紙頁通過乾燥部後則會在紙頁上出現深色蠟斑。留在紙漿中的蠟也能降低紙頁的摩擦係數。蠟也能塗上每條纖維，結果是纖維間的結合減少了，紙頁的強度下降了。少量分散在紙頁中的蠟也將引入注目地降低紙頁的可溼性和增加紙頁的施膠性，因此，蠟對紙的印刷性能和膠粘性能是有損害的。一般處理含蠟廢紙回收中的蠟都是在製漿過程中進行處理的，而蠟在水系統中最可能是以三種形態，分別是游離狀態、分散狀態和吸附狀態，低溫時一般是低於48.9°，石蠟主要以游離狀態存在，不會吸附在纖維表面，因此，但是一般游離狀態的石蠟只佔全部數量的10%，因此，即使採用篩選的方式淨化，也只能去除很少一部分石蠟；懸浮狀態的石蠟一般是在50-71°時形成，這個時候細小石蠟顆粒數量明顯增多，這種形態的石蠟就比較難被去除；而吸附狀態的石蠟則是指石蠟吸附在纖維上，但是在高溫下，吸附狀態的石蠟也會游離出來變成懸浮狀態，因此，這兩者形態的石蠟可以互相轉換，其去除難度也相當。因此，在含蠟廢紙回收利用的重要瓶頸就是懸浮狀態的石蠟和吸附狀態的石蠟的去除，現在也沒有一個比較完善的方法解決這類問題，從而提高含蠟廢紙的回收利用效率
發明內容
本發明所要解決的技術問題是含蠟廢紙中懸浮狀態和吸附狀態石蠟難以去除的問題。為了解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是，一種含蠟廢紙的再利用方法，包括利用含蠟廢紙製漿過程，製漿過程又依次包括如下步驟:碎漿、高濃除砂、粗篩、中濃除砂、精篩、浮選、低濃除砂、濃縮、熱分散；
(1)碎漿:把含蠟廢紙和水置於碎漿機中進行間歇碎解，加入凝聚劑，控制PH^ 7，控制碎漿濃度為5 10%，控制溫度為48.9 49.(TC，控制碎漿時間為25 30min，保溫O 30min,得到碎解後的糙紙漿，該凝聚劑將糙紙漿中的蠟凝聚成蠟凝聚物，控制凝聚劑的質量配比使得臘凝聚物的顆粒大小範圍在530 3210um之間；
(2)高濃除砂:將粗篩後的糙紙漿進入高濃除砂器進行初步淨化，進漿濃度為3 5%，進漿壓力為200 250kPa;
(3)粗篩:對經初步淨化後的糙紙漿用孔徑為9 15_的孔篩進行篩選，去除較大的雜質，篩選工作壓差為32 38kPa，進漿壓力為160 210kPa，進漿質量百分比濃度為2 3%，排渣率為3 5%，得到粗篩後的紙漿；
(4)中濃除砂:將粗篩後的紙漿打入中濃除砂器，除去中等質量的雜質，控制進漿壓力為380 400kPa，工作壓差為140 230 kPa ；
(5)精篩:對經中濃除砂後的糙紙漿用0.05 0.15mm縫篩除去蠟凝聚物，生成紙漿；
(6)浮選:經過精篩後的紙漿進入浮選槽，加入浮選表面活性劑，該浮選表面活性劑加入量為lkg/t糙紙漿，控制漿濃5%，控制浮選溫度48.9 49°C，控制PH 8，控制水硬度為80mg/L (CaCO3計)，控制通氣量為10 20m3/h，控制壓力為1.5 3.0MPa，浮選時間5 30min ；
(7)低濃除砂:浮選後的紙漿進入低濃除砂器除去較小重雜質，控制進漿壓力為400 450kPa，工作壓差為120 130 kPa ；
(8)濃縮:低濃除砂後的紙漿漿進入濃縮機進行濃縮，濃縮機的進漿溫度為55 58°C，液位為80 90% ；
(9)熱分散:浮選後的紙眾進入熱分散機內進行熱分散,添加1.8kg/1糙紙眾的混合分散劑，控制眾濃6%,控制溫度56 59°C。通過熱分散，能夠使得眾料中的大於0.5mm2的臘點減少52% 53%，大於3 mm2的蠟點減少58% 69%，紙板的摩擦角也改進了 19% 47%。進一步的，所述凝聚劑以聚穀氨酸或聚穀氨酸鹽的放射線交聯體為主要成分。進一步的，所述聚穀氨酸或聚穀氨酸鹽的放射線交聯體添加到被處理液中使其濃度為 0.lmg/L 10mg/Lo進一步的，所述的表面活性劑為陰離子型表面活性劑、陽離子型表面活性劑或非離子表面活性劑，陰離子型表面活性劑為硬脂酸，十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉中的一種或他們的任意組合；
陽離子型表面活性劑為十六烷基二甲基氯化銨、十二烷基二甲基氧化胺、陽離子瓜爾膠、陽離子泛醇、陽離子矽油中的一種或他們的任意組合；
非離子表面活性劑為烷基醇醯胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚中的一種或他們的任意組合。本發明通過採用上述技術方案，與現有技術相比，具有如下優點:首先，本發明通過間接碎解進行碎漿，使得廢紙中的蠟不要碎解的太碎，同時控制碎漿的溫度使得蠟以游離狀態處於糙紙漿中，並加入凝聚劑，使得蠟聚集體粒子較之未處理的大，而且其表面光滑，密度又偏小，這樣就很容易通過高濃除砂、粗篩、中濃除砂以及精篩的步驟去除90%以上的蠟。然後通過浮選步驟中加入表面活性劑，進一步提高除蠟的效果，這時候的蠟去除率是94-97%，最後，採用熱分散，並且在紙漿中加入混合分散劑，並且該混合分散劑能生成微氣泡吸附在石蠟上，使得石蠟的實際比重大大小於纖維比重，這些小的顆粒就能夠通過輕質除渣器從漿料中去除，使得紙漿中的蠟去除率達到99%以上。
具體實施例方式作為一個具體的實施例，本發明的一種一種含蠟廢紙的再利用方法，包括利用含蠟廢紙製漿過程，製漿過程又依次包括如下步驟:碎漿、高濃除砂、粗篩、中濃除砂、精篩、浮選、低濃除砂、濃縮、熱分散；
(I)碎漿:把含蠟廢紙和水置於碎漿機中，加入凝聚劑，控制PH 7，控制碎漿濃度為5 10%,控制溫度為48.9 49.(TC，控制碎漿時間為25 30min,保溫O 30min,得到碎解後的糙紙漿，該凝聚劑將糙紙漿中的蠟凝聚成蠟凝聚物，控制凝聚劑的質量配比使得蠟凝聚物的顆粒大小範圍在530 3210um之間；
所述凝聚劑以聚穀氨酸或聚穀氨酸鹽的放射線交聯體為主要成分。所述聚穀氨酸或聚穀氨酸鹽的放射線交聯體添加到被處理液中使其濃度為0.lmg/L 10mg/L。在碎漿工序中，通過間接碎解進行碎漿，使得廢紙中的蠟不要碎解的太碎，同時控制碎漿的溫度使得蠟以游離狀態處於糙紙漿中，再碎解後期加入凝聚劑，使得蠟凝聚物的顆粒大小較大，表面光滑，密度低於0.98g/cm3。通過具體實踐發現，PH值和凝聚劑添加量對凝聚蠟凝聚粒子的顆粒大小有影響，在凝聚劑不變的過程中，PH值為7的時候蠟凝聚粒子最大，當PH為7時，凝聚劑添加量越多，蠟凝聚顆粒的大小越大，因此，本工序中，控制PH ^ 7。
(2)高濃除砂:將粗篩後的糙紙漿進入高濃除砂器進行初步淨化，進漿濃度為3 5%，進漿壓力為2OO 25OkPa;
(3)粗篩:對經初步淨化後的糙紙漿用孔徑為9 15_的孔篩進行篩選，去除較大的雜質，篩選工作壓差為32 38kPa，進漿壓力為160 210kPa，進漿質量百分比濃度為2 3%，排渣率為3 5%，得到粗篩後的紙漿；
(4)中濃除砂:將粗篩後的紙漿打入中濃除砂器，除去中等質量的雜質，控制進漿壓力為380 400kPa，工作壓差為140 230 kPa ；
(5)精篩:對經中濃除砂後的糙紙漿用0.05 0.15_縫篩除去蠟凝聚物，生成紙漿； 步驟(I)碎漿工序中生成的蠟凝聚物顆粒通過高濃除砂、粗篩、中濃除砂以及精篩的步
驟去除,整體漿料中的90%以上的蠟被去除。(6)浮選:經過精篩後的紙漿進入浮選槽，加入浮選表面活性劑，該浮選表面活性劑加入量為lkg/t糙紙漿，控制漿濃5%，控制浮選溫度48.9 49°C，控制PH 8，控制水硬度為80mg/L (CaCO3計)，控制通氣量為10 20m3/h，控制壓力為L 5 3.0MPa，浮選時間5 30min ；
所述的表面活性劑為陰離子型表面活性劑、陽離子型表面活性劑或非離子表面活性齊U，陰離子型表面活性劑為硬脂酸，十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉中的一種或他們的任意組合；陽離子型表面活性劑為十六烷基二甲基氯化銨、十二烷基二甲基氧化胺、陽離子瓜爾膠、陽離子泛醇、陽離子矽油中的一種或他們的任意組合；非離子表面活性劑為烷基醇醯胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚中的一種或他們的任意組合。然後通過浮選步驟中加入表面活性劑，進一步提高除蠟的效果，這時候的蠟去除率是 94-97%。(7)低濃除砂:浮選後的紙漿進入低濃除砂器除去較小重雜質，控制進漿壓力為400 450kPa，工作壓差為120 130 kPa ；
(8)濃縮:低濃除砂後的紙漿漿進入濃縮機進行濃縮，濃縮機的進漿溫度為55 58°C，液位為80 90% ；
(9)熱分散:浮選後的紙眾進入熱分散機內進行熱分散,添加1.8kg/1糙紙眾的混合分散劑，控制漿濃6%，控制溫度56 59°C。最後，採用熱分散，並且在紙漿中加入混合分散劑，並且該混合分散劑能生成微氣泡吸附在石蠟上，使得石蠟的實際比重大大小於纖維比重，這些小的顆粒就能夠通過輕質除渣器從漿料中去除，使得紙漿中的蠟去除率達到99%以上。儘管結合優選實施方案具體展示和介紹了本發明，但所屬領域的技術人員應該明白，在不脫離所附權利要求書所限定的本發明的精神和範圍內，在形式上和細節上可以對本發明做出各種變化，均為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種含蠟廢紙的再利用方法，包括利用含蠟廢紙製漿過程，其特徵在於:製漿過程又依次包括如下步驟:碎漿、高濃除砂、粗篩、中濃除砂、精篩、浮選、低濃除砂、濃縮、熱分散； (1)碎漿:把含蠟廢紙和水置於碎漿機中進行間歇碎解，加入凝聚劑，控制PH 7，控制碎漿濃度為5 10%，控制溫度為48.9 49.(TC，控制碎漿時間為25 30min，保溫O 30min,得到碎解後的糙紙漿，該凝聚劑將糙紙漿中的蠟凝聚成蠟凝聚物，控制凝聚劑的質量配比使得臘凝聚物的顆粒大小範圍在530 3210um之間； (2)高濃除砂:將粗篩後的糙紙漿進入高濃除砂器進行初步淨化，進漿濃度為3 5%，進漿壓力為200 250kPa; (3)粗篩:對經初步淨化後的糙紙漿用孔徑為9 15_的孔篩進行篩選，去除較大的雜質，篩選工作壓差為32 38kPa，進漿壓力為160 210kPa，進漿質量百分比濃度為2 3%，排渣率為3 5%，得到粗篩後的紙漿； (4)中濃除砂:將粗篩後的紙漿打入中濃除砂器，除去中等質量的雜質，控制進漿壓力為380 400kPa，工作壓差為140 230 kPa ； (5)精篩:對經中濃除砂後的糙紙漿用0.05 0.15mm縫篩除去蠟凝聚物，生成紙漿； (6)浮選:經過精篩後的紙漿進入浮選槽，加入浮選表面活性劑，該浮選表面活性劑加入量為lkg/t糙紙漿，控制漿濃5%，控制浮選溫度48.9 49°C，控制PH 8，控制水硬度為80mg/L (CaCO3計)，控制通氣量為10 20m3/h，控制壓力為1.5 3.0MPa，浮選時間5 30min ； (7)低濃除砂:浮選後的紙漿進入低濃除砂器除去較小重雜質，控制進漿壓力為400 450kPa，工作壓差為120 130 kPa ； (8)濃縮:低濃除砂後的紙漿漿進入濃縮機進行濃縮，濃縮機的進漿溫度為55 58°C，液位為80 90% ； (9)熱分散:浮選後的紙眾進入熱分散機內進行熱分散,添加1.8kg/1糙紙眾的混合分散劑，控制漿濃6%，控制溫度56 59°C。
2.根據權利要求1所述的一種含蠟廢紙的再利用方法，其特徵在於:所述凝聚劑以聚穀氨酸或聚穀氨酸鹽的放射線交聯體為主要成分。
3.根據權利要求2所述的一種含蠟廢紙的再利用方法，其特徵在於:所述聚穀氨酸或聚穀氨酸鹽的放射線交聯體添加到被處理液中使其濃度為0.lmg/L 10mg/L。
4.根據權利要求1所述的一種含蠟廢紙的再利用方法，其特徵在於:所述的表面活性劑為陰離子型表面活性劑、陽離子型表面活性劑或非離子表面活性劑。
5.根據權利要求4所述的一種含蠟廢紙的再利用方法，其特徵在於:所述陰離子型表面活性劑為硬脂酸，十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉中的一種或他們的任意組合。
6.根據權利要求4所述的一種含蠟廢紙的再利用方法，其特徵在於:陽離子型表面活性劑為十六烷基二甲基氯化銨、十二烷基二甲基氧化胺、陽離子瓜爾膠、陽離子泛醇、陽離子矽油中的一種或他們的任意組合。
7.根據權利要求4所述的一種含蠟廢紙的再利用方法，其特徵在於:非離子表面活性劑為烷基醇醯胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚中的一種或他們的任意組合。
全文摘要
本發明涉及一種含蠟廢紙的再利用方法，具體的是一種利用含蠟廢紙製漿過程，依次包括如下步驟碎漿、高濃除砂、粗篩、中濃除砂、精篩、浮選、低濃除砂、濃縮、熱分散。本發明通過間接碎解進行碎漿，使得廢紙中的蠟不要碎解的太碎，同時控制碎漿的溫度使得蠟以游離狀態處於糙紙漿中，並加入凝聚劑，使得蠟聚集體粒子較之未處理的大，而且其表面光滑，密度又偏小，這樣就很容易通過高濃除砂、粗篩、中濃除砂以及精篩的步驟去除90%以上的蠟。
文檔編號D21B1/32GK103147342SQ201310081288
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月14日 優先權日2013年3月14日
發明者楊曉日, 商劍暉 申請人:福建益源廢物利用股份有限公司