CN101619550B - 用于增强纸浆强度的高得率制浆废液的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于增强纸浆强度的高得率制浆废液的处理方法，包括：一、用于本色浆种的废液处理方法-利用造纸湿部助留剂改善废液中半纤维素在浆料中的留着和二、用于漂白纸浆的废液处理方法-利用助留体系改善制浆废液分离木素后滤液中半纤维素在浆料中的留着；其一方法采用造纸湿部助剂，加入OCC纸浆作为助留剂，再加入废液。其二方法包括1)滤液的制备和2)利用助留体系改善滤液中半纤维素在浆料中的留着，采用造纸湿部助剂加入纸浆作为助留剂，再加入滤液。所述造纸湿部助剂为一元助留体系或二元助留体系。所述加入纸浆，分别为漂白针叶木浆，漂白阔叶木浆，APMP浆和OCC浆。本发明具有工艺简单，易于操作和处理成本较低的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于增强纸浆强度的高得率制浆废液的处理方法。
背景技术
近些年来，高得率浆生产技术的发展非常迅速，从最初的热磨机械浆(TMP)发展到后来的漂白化学热磨机械浆(BCTMP)。在二十世纪八十年代，又出现了碱性过氧化氢机械浆(APMP)和盘磨化学预处理的碱性过氧化氢机械浆(PRC-APMP)。来自螺旋挤压部的碱性过氧化氢化学机械法制浆废液的处理问题随高得率浆的广泛应用而逐渐引起人们的广泛关注。当前，高得率制浆废液的处理一般以物理化学沉降法以及生物分解法为主，不仅方法复杂且处理成本较高，并且造成生物资源的浪费。所谓的生物资源指的是溶解在高得率制浆废液中的大量半纤维素和一部分木素。根据这两种有机物自身的结构及性质，得知半纤维素能够增强纸浆纤维的粘结从而改善纸页的物理强度，木素能够增加纤维的挺硬程度从而影响纸板的挺度及环压强度。因此，若能将废液处理后作为纸浆增强剂回用于造纸工业，能够在最大程度上对制浆废液进行综合利用，成本低且方法简单。
另外，当前普遍使用的纸张增强剂为淀粉类试剂，阳离子淀粉的用量为1％～2％时对纸张的增强作用良好。但阳离子淀粉用量过多，对世界范围内的粮食安全有一定影响。若将制浆废液处理后作为纸浆增强剂，能够在一定程度上取代淀粉类增强剂，缓解粮食危机。并且减轻了纸厂处理废液的压力，又能为企业增加经济收入，还能将对环境的影响降到最低程度，真正达到“变废为宝”的目的。因此，如何处理高得率制浆废液，以实现废液用于造纸工业，是造纸业界亟待开发研究的课题。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种用于增强纸浆强度的高得率制浆废液的处 理方法，该方法通过造纸湿部助留剂与高得率制浆废液的协和作用可以改善高得率制浆废液中半纤维素的留着，使之作为纸浆增强剂用于提高纸浆强度。
本发明为实现上述目的，所采用的技术方案是：
一种用于增强纸浆强度的高得率制浆废液的处理方法，其特征在于：所述高得率制浆废液为来自螺旋压榨部的APMP制浆废液，根据处理后废液所增强的本色浆种和漂白浆种，制浆废液的处理方法分别为：一、)用于本色浆种的废液处理方法-利用造纸湿部助留剂改善废液中半纤维素在浆料中的留着和二)、用于漂白纸浆的废液处理方法-利用助留体系改善制浆废液分离木素后滤液中半纤维素在浆料中的留着，
一)、用于本色浆种的废液处理方法-利用造纸湿部助留剂改善废液中半纤维素在浆料中的留着
采用造纸湿部助剂，按照一定的配合加入纸浆作为助留剂，再将废液加入纸浆，
所述造纸湿部助剂，为阳离子淀粉(CS)，聚合氯化铝(PAC)，阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)，阴离子聚丙烯酰胺(APAM)，任选其中一种组成一元助留体系和任选其中两种组成二元助留体系，
所述造纸湿部助剂，其用量，阳离子淀粉(CS)和聚合氯化铝为0.3-1.0％，阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)，阴离子聚丙烯酰胺(APAM)为0.03-0.05％(对绝干浆质量)，
所述废液，其添加量为1％-3％(废液中半纤维素质量对绝干浆质量)添加到纸浆中，
所述增强的纸浆浆种，为OCC浆；
二)、用于漂白纸浆的废液处理方法-利用助留体系改善制浆废液分离木素后滤液中半纤维素在浆料中的留着
利用助留体系改善制浆废液分离木素后滤液中半纤维素在浆料中的留着方法，包括1)、滤液的制备和2)、利用助留体系改善滤液中半纤维素在浆料中的留着
1)、滤液的制备
用浓度为98％的浓硫酸调整碱性过氧化氢机械浆废液pH值至3～3.5，在40-60℃的恒温水浴中静置30min，使得废液中的木素析出，木素沉淀完全后过滤得到澄清滤液，在室温下用6mol/L氢氧化钠溶液将所得澄清滤液的pH值调至7～7.5，制得pH值为7～7.5的滤液；
2)、利用助留体系改善滤液中半纤维素在浆料中的留着
采用造纸湿部助剂，按照一定的配合加入纸浆作为助留剂，再将滤液加入纸浆，
所述造纸湿部助剂，为阳离子淀粉(CS)，聚合氯化铝(PAC)，阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)，阴离子聚丙烯酰胺(APAM)，任选其中一种组成一元助留体系和任选其中两种组成二元助留体系，
所述造纸湿部助剂用量，阳离子淀粉(CS)和聚合氯化铝为0.3-1.0％，阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)，阴离子聚丙烯酰胺(APAM)为0.03-0.05％(对绝干浆质量)，
所述滤液，其添加量为0.5％-3％(废液中半纤维素质量对绝干浆质量)添加到纸浆中，
所述增强的纸浆浆种，为漂白针叶木浆，漂白阔叶木浆，APMP浆和OCC浆。
优点和有益效果
本发明具有工艺简单，易于操作和处理成本低的优点。
本方法的制浆废液和分离木素后滤液的中半纤维素的助留方法，可明显改善废液及滤液中半纤维素在浆料中的留着，可使制浆废液及滤液分别作为OCC纸浆和漂白阔叶木浆，漂白针叶木浆，APMP浆纸用的浆内增强剂，具有良好的增强效果，达到了“变废为宝”的有益效果。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明详细说明。
实施例1
一种用于增强纸浆强度的高得率制浆废液的处理方法，所述高得率制浆废液为来自螺旋压榨部的APMP制浆废液，根据处理后废液所增强的本色浆种和漂白浆种，制浆废液的处理方法分别为：一、)用于本色浆种的废液处理方法-利用造纸湿部助留剂改善废液在浆料中的留着和二)、用于漂白纸浆的废液处理方法-利用助留体系改善制浆废液分离木素后滤液中半纤维素在浆料中的留着，
一)、用于本色浆种的废液处理方法-利用造纸湿部助留剂改善废液中半纤维素在浆料中的留着
采用造纸湿部助剂加入纸浆作为助留剂，再将废液加入到OCC浆，
所述废液，其添加量为2％(废液中半纤维素质量对绝干浆质量)，
所述造纸湿部助剂为阳离子淀粉(CS)一元助留体系，
所述一元助留体系，其用量为CS为0.8％(对绝干浆质量)，
按照国家纸及纸板物理性能测定方法测定OCC纸浆纸页的各项物理强度，测定结果，并与普通淀粉增强剂对OCC浆料(用量为2.0％对绝干浆)的增强效果进行比较见表1。
表1
表1表明，一元助留体系CS对APMP制浆废液中的半纤维素在OCC纸浆中的留着有明显增强作用。半纤维素留着于浆料表面对OCC浆料的强度具有明显的改善作用。并且比较淀粉与废液助留对OCC纸浆物理强度的增强效果，采用一元助留剂留着废液的方法对OCC纸浆物理强度的增强作用与淀粉增强效果相差甚微，因此可采用本方法替代淀粉增强。
二)、用于漂白纸浆的废液处理方法-利用助留体系改善制浆废液分离木素后滤液中半纤维素在浆料中的留着
利用助留体系改善制浆废液分离木素后滤液中半纤维素在浆料中的留着方法，包括1)、滤液的制备和2)、利用助留体系改善滤液中半纤维素在浆料中的留着，
1)、滤液的制备
用浓度为98％的浓硫酸调整碱性过氧化氢机械浆废液pH值至3，在45℃的恒温水浴中静置30min，使得废液中的木素析出，木素沉淀完全后过滤得到澄清滤液，在室温下用6mol/L氢氧化钠溶液将所得澄清滤液的pH值调至7，制得pH值为7的滤液；
2)、利用助留体系改善滤液中半纤维素在浆料中的留着
采用造纸湿部助剂，按照一定的配合加入纸浆作为助留剂，再将滤液加入漂白针叶木浆，
所述滤液，其添加量为0.9％(废液中半纤维素质量对绝干浆质量)，
所述造纸湿部助剂为阳离子淀粉(CS)一元助留体系，
所述湿部助剂的用量为CS为0.8％，(对绝干浆质量)，
按照国家纸及纸板物理性能测定方法测定漂白针叶木浆纸页的各项物理强度，测定结果，见表2。
表2
表2表明，一元助留体系CS对滤液中的半纤维素在漂白针叶木纸浆中的留着有明显增强作用。半纤维素留着于浆料表面对漂白针叶木纸浆的物理强 度具有明显的改善作用。并且比较淀粉与废液助留对漂白针叶木纸浆物理强度的增强效果，采用一元助留剂留着废液的方法对漂白针叶木纸浆物理强度的增强作用比淀粉增强效果明显，因此可采用本方法替代淀粉增强。
实施例2
一种用于增强纸浆强度的高得率制浆废液的处理方法，所述高得率制浆废液为来自螺旋压榨部的APMP制浆废液，其中一、)用于本色浆种的废液处理方法-利用造纸湿部助留剂改善废液中半纤维素在浆料中的留着，其操作步骤与实施例1相同，只是不同的是所采用的造纸湿部助剂为二元助留体系，
采用造纸湿部助剂加入纸浆作为助留剂，再将废液加入到OCC浆，
所述废液，其添加量为2％(废液中半纤维素质量对绝干浆质量)，
所述造纸湿部助剂为阳离子淀粉(CS)和阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)组成的二元助留体系，
所述二元助留体系，其用量为CS为0.8％，CPAM为0.05％(对绝干浆质量)；
按照国家纸及纸板物理性能测定方法测定OCC纸浆纸页的各项物理强度，测定结果，并与普通淀粉增强剂对OCC浆料(用量为2.0％对绝干浆)的增强效果进行比较见表3。
表3
表3表明，二元助留体系CS-CPAM对APMP制浆废液中的半纤维素在OCC纸浆中的留着有明显增强作用。半纤维素留着于浆料表面对OCC浆料的强度具有明显的改善作用。并且比较淀粉与废液助留对OCC纸浆物理强度的 增强效果，采用助留剂留着废液的方法对OCC纸浆物理强度的增强作用更为显著，并且明显降低淀粉用量。
二)、用于漂白纸浆的废液处理方法-利用助留体系改善制浆废液分离木素后滤液中半纤维素在浆料中的留着，其中1)、滤液的制备的其操作步骤与实施例1相同，只是不同的是：2)、利用助留体系改善滤液中半纤维素在浆料中的留着中所采用的造纸湿部助剂为二元助留体系，
采用造纸湿部助剂，按照一定的配合加入纸浆作为助留剂，再将滤液加入针叶木浆；
所述滤液，其添加量为0.9％(废液中半纤维素质量对绝干浆质量)；
所述造纸湿部助剂为阳离子淀粉(CS)和阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)组成的二元助留体系；
所述湿部助剂的用量为CS为0.8％，CPAM为0.05％(对绝干浆质量)；
按照国家纸及纸板物理性能测定方法测定漂白针叶木浆纸页的各项物理强度，测定结果，见表4。
表4
表4表明，二元助留体系CS-CPAM对滤液中的半纤维素在漂白针叶木纸浆中的留着有明显增强作用。半纤维素留着于浆料表面对漂白针叶木纸浆的强度具有明显的改善作用。并且比较淀粉与废液助留对针叶木纸浆物理强度的增强效果，采用助留剂留着废液的方法对漂白针叶木纸浆物理强度的增强作用更为显著，并且明显降低淀粉用量。
实施例3
一种滤液的制备及改善滤液中半纤维素在浆料中留着的方法中的利用助留体系改善制浆废液分离木素后滤液中半纤维素在浆料中的留着，其操作步骤与实施例1和实施例2相同，不同的是，将助留剂和滤液添加到APMP浆内。
按照国家纸及纸板物理性能测定方法测定APMP浆纸页的各项强度指标测定结果，见表5。
表5
表5表明，二元助留体系CS-CPAM对滤液中的半纤维素在APMP纸浆中的留着有明显增强作用。半纤维素留着于浆料表面对APMP纸浆的强度具有明显的改善作用。并且比较淀粉与废液助留对APMP纸浆物理强度的增强效果，采用助留剂留着废液的方法对APMP纸浆物理强度的增强作用更为显著，并且明显降低淀粉用量。
实施例4
一种滤液的制备及改善滤液中半纤维素在浆料中留着的方法中的利用助留体系改善制浆废液分离木素后滤液中半纤维素在浆料中的留着，其操作步骤与实施例3相同，不同的是，将助留剂和滤液添加到OCC浆内。
Claims (1)
1.一种用于增强纸浆强度的高得率制浆废液的处理方法，其特征在于：所述高得率制浆废液为来自螺旋压榨部的碱性过氧化氢化学机械法制浆废液，根据处理后废液所增强的本色浆种和漂白浆种，制浆废液的处理方法分别为：一)、用于本色浆种的废液处理方法--利用造纸湿部助留剂改善废液中半纤维素在浆料中的留着和二)、用于漂白纸浆的废液处理方法--利用助留体系改善纸浆废液分离木素后滤液中半纤维素在浆料中的留着，
一)、用于本色浆种的废液处理方法--利用造纸湿部助留剂改善废液中半纤维素在浆料中的留着
采用造纸湿部助剂，按照一定的配合加入纸浆作为助留剂，再将废液加入纸浆，
所述造纸湿部助剂，为阳离子淀粉，聚合氯化铝，阳离子聚丙烯酰胺，阴离子聚丙烯酰胺，任选其中一种组成一元助留体系和任选其中两种组成二元助留体系，
所述造纸湿部助剂，其用量，阳离子淀粉和聚合氯化铝分别为0.03-1.0％，阳离子聚丙烯酰胺和阴离子聚丙烯酰胺分别为0.03-0.05％，对绝干浆质量，
所述废液，其添加量为1％-3％，废液中半纤维素质量对绝干浆质量添加到纸浆中，
所述增强的纸浆浆种，为OCC浆；
二)、用于漂白纸浆的废液处理方法--利用助留体系改善制浆废液分离木素后滤液中半纤维素在浆料中的留着
利用助留体系改善制浆废液分离木素后滤液中半纤维素在浆料中的留着方法，包括1)、滤液的制备和2)、利用助留体系改善滤液中半纤维素在浆料中的留着，
1)、滤液的制备
用浓度为98％的浓硫酸调整碱性过氧化氢机械浆废液pH值至3～3.5，在40-60℃的恒温水浴中静置30min，使得废液中的木素析出，木素沉淀完全后过滤得到澄清滤液，在室温下用6mol/L氢氧化钠溶液将所得澄清滤液的pH值调至7～7.5，制得pH值为7～7.5的滤液；
2)、利用助留体系改善滤液中半纤维素在浆料中的留着
采用造纸湿部助剂，按照一定的配合加入纸浆作为助留剂，再将滤液加入纸浆，
所述造纸湿部助剂，为阳离子淀粉，聚合氯化铝，阳离子聚丙烯酰胺，阴离子聚丙烯酰胺，任选其中一种组成一元助留体系和任选其中两种组成二元助留体系，
所述造纸湿部助剂用量，阳离子淀粉和聚合氯化铝分别为0.3-1.0％，阳离子聚丙烯酰胺和阴离子聚丙烯酰胺分别为0.03-0.05％，对绝干浆质量，
所述滤液，其添加量分别为0.5％-3％，废液中半纤维素质量对绝干浆质量加到纸浆中，
所述增强的纸浆浆种，分别为漂白针叶木浆，漂白阔叶木浆，APMP浆和OCC浆。
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