用於增強紙漿強度的高得率製漿廢液的處理方法

2023-06-30 14:22:36 3

專利名稱：：用於增強紙漿強度的高得率製漿廢液的處理方法
技術領域：
：本發明涉及一種用於增強紙漿強度的高得率製漿廢液的處理方法。
背景技術：
：近些年來，高得率漿生產技術的發展非常迅速，從最初的熱磨機械漿(TMP)發展到後來的漂白化學熱磨機械漿(BCTMP)。在二十世紀八十年代，又出現了鹼性過氧化氫機械漿(APMP)和盤磨化學預處理的鹼性過氧化氫機械漿(PRC-APMP)。來自螺旋擠壓部的鹼性過氧化氫化學機械法製漿廢液的處理問題隨高得率漿的廣泛應用而逐漸引起人們的廣泛關注。當前，高得率製漿廢液的處理一般以物理化學沉降法以及生物分解法為主，不僅方法複雜且處理成本較高，並且造成生物資源的浪費。所謂的生物資源指的是溶解在高得率製漿廢液中的大量半纖維素和一部分木素。根據這兩種有機物自身的結構及性質，得知半纖維素能夠增強紙漿纖維的粘結從而改善紙頁的物理強度，木素能夠增加纖維的挺硬程度從而影響紙板的挺度及環壓強度。因此，若能將廢液處理後作為紙漿增強劑回用於造紙工業，能夠在最大程度上對製漿廢液進行綜合利用，成本低且方法簡單。另外，當前普遍使用的紙張增強劑為澱粉類試劑，陽離子澱粉的用量為1%2%時對紙張的增強作用良好。但陽離子澱粉用量過多，對世界範圍內的糧食安全有一定影響。若將製漿廢液處理後作為紙漿增強劑，能夠在一定程度上取代澱粉類增強劑，緩解糧食危機。並且減輕了紙廠處理廢液的壓力，又能為企業增加經濟收入，還能將對環境的影響降到最低程度，真正達到"變廢為寶，，的目的。因此，如何處理高得率製漿廢液，以實現廢液用於造紙工業，是造紙業界亟待開發研究的課題。
發明內容本發明的目的，在於提供一種用於增強紙漿強度的高得率製漿廢液的處理方法，該方法通過造紙溼部助留劑與高得率製漿廢液的協和作用可以改善高得率製漿廢液中半纖維素的留著，使之作為紙漿增強劑用於提高紙漿強度。本發明為實現上述目的，所採用的技術方案是一種用於增強紙漿強度的高得率製漿廢液的處理方法，其特徵在於所述高得率製漿廢液為來自螺旋壓榨部的APMP製漿廢液，才艮據處理後廢液所增強的本色漿種和漂白漿種，製漿廢液的處理方法分別為一、)用於本色漿種的廢液處理方法一利用造紙溼部助留劑改善廢液中半纖維素在漿料中的留著和二)、用於漂白紙漿的廢液處理方法一利用助留體系改善製漿廢液分離木素後濾液中半纖維素在漿料中的留著，一)、用於本色漿種的廢液處理方法一利用造紙溼部助留劑改善廢液中半纖維素在漿料中的留著採用造紙溼部助劑，按照一定的配合加入紙漿作為助留劑，再將廢液加入紙漿，所述造紙溼部助劑，為陽離子澱粉(CS)，聚合氯化鋁(PAC)，陽離子聚丙烯醯胺(CPAM),陰離子聚丙烯醯胺(APAM)，任選其中一種組成一元助留體系和任選其中兩種組成二元助留體系，所述造紙溼部助劑，其用量，陽離子澱粉(CS)和聚合氯化鋁為0.3-1.0%，陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)，陰離子聚丙烯醯胺(APAM)為0.03-0.05%(對絕幹漿質量)，所述廢液，其添加量為1%-3%(廢液中半纖維素質量對絕幹漿質量)添加到紙漿中，所述增強的紙漿漿種，為OCC漿；二)、用於漂白紙漿的廢液處理方法一利用助留體系改善製漿廢液分離木素後濾液中半纖維素在漿料中的留著利用助留體系改善製漿廢液分離木素後濾液中半纖維素在漿料中的留著方法，包括l)、濾液的製備和2)、利用助留體系改善濾液中半纖維素在漿料中的留著1)、濾液的製備用濃度為98%的濃疏酸調整鹼性過氧化氫機械漿廢液pH值至3~3.5，在40-60。C的恆溫水浴中靜置30min,使得廢液中的木素析出，木素沉澱完全後過濾得到澄清遮液，在室溫下用6mol/L氫氧化鈉溶液將所得澄清濾液的pH值調至77.5,製得pH值為7~7.5的遮液；2)、利用助留體系改善濾液中半纖維素在漿料中的留著採用造紙溼部助劑，^接照一定的配合加入紙漿作為助留劑，再將濾液加入紙漿，所述造紙溼部助劑，為陽離子澱粉(HCS),聚合氯化鋁(PAC)，陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)，陰離子聚丙烯醯胺(APAM)，任選其中一種組成一元助留體系和任選其中兩種組成二元助留體系，所述造紙溼部助劑用量，陽離子澱粉(HCS)和聚合氯化鋁為0.3-1.0%，陽離子聚丙烯醯胺(CPAM),陰離子聚丙烯醯胺(APAM)為0.03-0.05%(對絕幹漿質量)，所述濾液，其添加量為0.5%-3%(廢液中半纖維素質量對絕幹漿質量)添加到紙漿中，所述增強的紙漿漿種，為漂白針葉木漿，漂白闊葉木漿，APMP漿和OCC漿。優點和有益效果本發明具有工藝簡單，易於操作和處理成本低的優點。本方法的製漿廢液和分離木素後濾液的中半纖維素的助留方法，可明顯改善廢液及濾液中半纖維素在漿料中的留著，可使製漿廢液及濾液分別作為OCC紙漿和漂白闊葉木漿，漂白針葉木漿，APMP漿紙用的漿內增強劑，具有良好的增強歲文果，達到了"變廢為寶"的有益效果。具體實施例方式以下結合實施例對本發明詳細說明。實施例16一種用於增強紙漿強度的高得率製漿廢液的處理方法，所述高得率製漿廢液為來自螺旋壓榨部的APMP製漿廢液，根據處理後廢液所增強的本色漿種和漂白漿種，製漿廢液的處理方法分別為一、)用於本色漿種的廢液處理方法一利用造紙溼部助留劑改善廢液在漿料中的留著和二)、用於漂白紙漿的廢液處理方法一利用助留體系改善製漿廢液分離木素後濾液中半纖維素在漿料中的留著，一)、用於本色漿種的廢液處理方法一利用造紙溼部助留劑改善廢液中半纖維素在漿料中的留著採用造紙溼部助劑加入紙漿作為助留劑，再將廢液加入到OCC漿，所述廢液，其添加量為2%(廢液中半纖維素質量對絕幹漿質量)，所述造紙溼部助劑為陽離子澱粉(CS)—元助留體系，所述一元助留體系，其用量為CS為0.8%(對絕幹漿質量)，按照國家紙及紙板物理性能測定方法測定OCC紙漿紙頁的各項物理強度，測定結果，並與普通澱粉增強劑對OCC漿料(用量為2.0%對絕幹漿)的增強效果進行比較見表1。tableseeoriginaldocumentpage7表1表明，一元助留體系CS對APMP製漿廢液中的半纖維素在OCC紙漿中的留著有明顯增強作用。半纖維素留著於漿料表面對OCC漿料的強度具有明顯的改善作用。並且比較澱粉與廢液助留對OCC紙漿物理強度的增強效果，釆用一元助留劑留著廢液的方法對OCC紙漿物理強度的增強作用與澱粉增強效果相差甚微，因此可採用本方法替代澱粉增強。二)、用於漂白紙漿的廢液處理方法一利用助留體系改善製漿廢液分離木素後濾液中半纖維素在漿料中的留著利用助留體系改善製漿廢液分離木素後濾液中半纖維素在漿料中的留著方法，包括l)、濾液的製備和2)、利用助留體系改善濾液中半纖維素在漿料中的留著，1)、濾液的製備用濃度為98%的硫酸調整鹼性過氧化氫機械漿廢液pH值至3,在45°C的恆溫水浴中靜置30min,使得廢液中的木素析出，木素沉澱完全後過濾得到澄清遮液，在室溫下用6mol/L氫氧化鈉溶液將所得澄清濾液的pH值調至7,製得pH值為7的濾液；2)、利用助留體系改善濾液中半纖維素在漿料中的留著採用造紙溼部助劑，按照一定的配合加入紙漿作為助留劑，再將濾液加入漂白針葉木漿，所述濾液，其添加量為0.9%(廢液中半纖維素質量對絕幹漿質量)，所述造紙溼部助劑為陽離子澱粉(CS)—元助留體系，所述溼部助劑的用量為CS為0.8%(對絕幹漿質量)，按照國家紙及紙板物理性能測定方法測定漂白針葉木漿紙頁的各項物理強度，測定結果，見表2。表2tableseeoriginaldocumentpage8表2表明，一元助留體系CS對濾液中的半纖維素在漂白針葉木紙漿中的留著有明顯增強作用。半纖維素留著於漿料表面對漂白針葉木紙漿的物理強度具有明顯的改善作用。並且比較澱粉與廢液助留對漂白針葉木紙漿物理強度的增強效果，採用一元助留劑留著廢液的方法對漂白針葉木紙漿物理強度的增強作用比澱粉增強效果明顯，因此可採用本方法替代澱粉增強。實施例2一種用於增強紙漿強度的高得率製漿廢液的處理方法，所述高得率製漿廢液為來自螺旋壓榨部的APMP製漿廢液，其中一、)用於本色漿種的廢液處理方法一利用造紙溼部助留劑改善廢液中半纖維素在漿料中的留著，其操作步驟與實施例l相同，只是不同的是所採用的造紙溼部助劑為二元助留體系，採用造紙溼部助劑加入紙漿作為助留劑，再將廢液加入到OCC漿，所述廢液，其添加量為2%(廢液中半纖維素質量對絕幹漿質量)，所述造紙溼部助劑為陽離子澱粉(CS)和陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)組成的二元助留體系，所述二元助留體系，其用量為CS為0.8%,CPAM為0.05°/。(對絕幹漿質量)；按照國家紙及紙板物理性能測定方法測定occ紙漿紙頁的各項物理.強度，測定結果，並與普通澱粉增強劑對OCC漿料(用量為2.0%對絕幹漿)的增強效果進行比較見表3。表3抗張指數/N'm'g-1環壓指數/N.m.g-1挺度/mN.m耐折度/次空白42.49.81.9862原廢液42.510.02.04112助留劑+廢液52,911.22.44143普通澱粉48.010,42.39139表3表明，二元助留體系CS-CPAM對APMP製漿廢液中的半纖維素在OCC紙漿中的留著有明顯增強作用。半纖維素留著於漿料表面對OCC漿料的強度具有明顯的改善作用。並且比較澱粉與廢液助留對OCC紙漿物理強度的增強效果，採用助留劑留著廢液的方法對occ紙漿物理強度的增強作用更為顯著，並且明顯降低澱粉用量。二)、用於漂白紙漿的廢液處理方法一利用助留體系改善製漿廢液分離木素後濾液中半纖維素在漿料中的留著，其中1)、濾液的製備的其才喿作步驟與實施例1相同，只是不同的是2)、利用助留體系改善濾液中半纖維素在漿料中的留著中所採用的造紙溼部助劑為二元助留體系，釆用造紙溼部助劑，按照一定的配合加入紙漿作為助留劑，再將濾液加入針葉木漿；所述濾液，其添加量為0.9%(廢液中半纖維素質量對絕幹漿質量)；所述造紙溼部助劑為陽離子澱粉(CS)和陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)組成的二元助留體系；所述溼部助劑的用量為CS為0.8%，CPAM為0.05%(對絕幹漿質量)；按照國家紙及紙板物理性能測定方法測定漂白針葉木漿紙頁的各項物理強度，測定結果，見表4。表4抗張指數/N.m.g"耐破指數撕裂指數/mN.m2'g-1耐折度/次空白39.92.618.4427原濾液44.32.85謹39助留劑+濾液54.43.5210.8187普通澱粉47.03.149.0468表4表明，二元助留體系CS-CPAM對濾液中的半纖維素在漂白針葉木紙漿中的留著有明顯增強作用。半纖維素留著於漿料表面對漂白針葉木紙漿的強度具有明顯的改善作用。並且比較澱粉與廢液助留對針葉木紙漿物理強度的增強效果，採用助留劑留著廢液的方法對漂白針葉木紙漿物理強度的增強作用更為顯著，並且明顯降低澱粉用量。實施例310一種濾液的製備及改善濾液中半纖維素在漿料中留著的方法中的利用助留體系改善製漿廢液分離木素後濾液中半纖維素在漿料中的留著，其操作步驟與實施例1和實施例2相同，不同的是，將助留劑和濾液添加到APMP漿內。按照國家紙及紙板物理性能測定方法測定APMP漿紙頁的各項強度指標測定結果，見表5。表5tableseeoriginaldocumentpage11表5表明，二元助留體系CS-CPAM對濾液中的半纖維素在APMP紙漿中的留著有明顯增強作用。半纖維素留著於漿料表面對APMP紙漿的強度具有明顯的改善作用。並且比較澱粉與廢液助留對APMP紙漿物理強度的增強效果，採用助留劑留著廢液的方法對APMP紙漿物理強度的增強作用更為顯著，並且明顯降低澱粉用量。實施例4一種濾液的製備及改善濾液中半纖維素在漿料中留著的方法中的利用助留體系改善製漿廢液分離木素後濾液中半纖維素在漿料中的留著，其操作步驟與實施例3相同，不同的是，將助留劑和濾液添加到OCC漿內。權利要求1、一種用於增強紙漿強度的高得率製漿廢液的處理方法，其特徵在於所述高得率製漿廢液為來自螺旋壓榨部的鹼性過氧化氫化學機械法製漿廢液，根據處理後廢液所增強的本色漿種和漂白漿種，製漿廢液的處理方法分別為一、)用於本色漿種的廢液處理方法-利用造紙溼部助留劑改善廢液中半纖維素在漿料中的留著和二)、用於漂白紙漿的廢液處理方法-利用助留體系改善製漿廢液分離木素後濾液中半纖維素在漿料中的留著，一)、用於本色漿種的廢液處理方法-利用造紙溼部助留劑改善廢液中半纖維素在漿料中的留著採用造紙溼部助劑，按照一定的配合加入紙漿作為助留劑，再將廢液加入紙漿，所述造紙溼部助劑，為陽離子澱粉(CS)，聚合氯化鋁(PAC)，陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)，陰離子聚丙烯醯胺(APAM)，任選其中一種組成一元助留體系和任選其中兩種組成二元助留體系，所述造紙溼部助劑，其用量，陽離子澱粉(CS)和聚合氯化鋁分別為0.3-1.0％，陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)和陰離子聚丙烯醯胺(APAM)分別為0.03-0.05％(對絕幹漿質量)，所述廢液，其添加量為1％-3％(廢液中半纖維素質量對絕幹漿質量)添加到紙漿中，所述增強的紙漿漿種，為OCC漿；二)、用於漂白紙漿的廢液處理方法-利用助留體系改善製漿廢液分離木素後濾液中半纖維素在漿料中的留著利用助留體系改善製漿廢液分離木素後濾液中半纖維素在漿料中的留著方法，包括1)、濾液的製備和2)、利用助留體系改善濾液中半纖維素在漿料中的留著，1)、濾液的製備用濃度為98％的硫酸調整鹼性過氧化氫機械漿廢液pH值至3～3.5，在40-60℃的恆溫水浴中靜置30min，使得廢液中的木素析出，木素沉澱完全後過濾得到澄清濾液，在室溫下用6mol/L氫氧化鈉溶液將所得澄清濾液的pH值調至7～7.5，製得pH值為7～7.5的濾液；2)、利用助留體系改善濾液中半纖維素在漿料中的留著採用造紙溼部助劑，按照一定的配合加入紙漿作為助留劑，再將濾液加入紙漿，所述造紙溼部助劑，為陽離子澱粉(CS)，聚合氯化鋁(PAC)，陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)，陰離子聚丙烯醯胺(APAM)任選其中一種組成一元助留體系和任選其中兩種組成二元助留體系，所述造紙溼部助劑用量，陽離子澱粉陽(CS)和聚合氯化鋁分別為0.3-1.0％，陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)和陰離子聚丙烯醯胺(APAM)分別為0.03-0.05％(對絕幹漿質量)，所述濾液，其添加量為0.5％-3％(廢液中半纖維素質量對絕幹漿質量)添加到紙漿中，所述增強的紙漿漿種，分別為漂白針葉木漿，漂白闊葉木漿，APMP漿和OCC漿。全文摘要本發明公開了一種用於增強紙漿強度的高得率製漿廢液的處理方法，包括一)、用於本色漿種的廢液處理方法——利用造紙溼部助留劑改善廢液中半纖維素在漿料中的留著和二)、用於漂白紙漿的廢液處理方法——利用助留體系改善製漿廢液分離木素後濾液中半纖維素在漿料中的留著；其一方法採用造紙溼部助劑，加入OCC紙漿作為助留劑，再加入廢液。其二方法包括1)濾液的製備和2)利用助留體系改善濾液中半纖維素在漿料中的留著，採用造紙溼部助劑加入紙漿作為助留劑，再加入濾液。所述造紙溼部助劑為一元助留體系或二元助留體系。所述加入紙漿，分別為漂白針葉木漿，漂白闊葉木漿，APMP漿和OCC漿。本發明具有工藝簡單，易於操作和處理成本較低的優點。文檔編號D21C11/04GK101619550SQ20091006976公開日2010年1月6日申請日期2009年7月17日優先權日2009年7月17日發明者張繼穎,胡惠仁申請人:天津科技大學