CN101725069B

CN101725069B - 一种提高废纸浆中油墨去除效果的方法

Info

Publication number: CN101725069B
Application number: CN2009101936018A
Authority: CN
Inventors: 李擘; 朱俊勇; 陈克复; 王高升
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2009-10-31
Filing date: 2009-10-31
Publication date: 2011-05-11
Anticipated expiration: 2029-10-31
Also published as: CN101725069A

Abstract

本发明公开了一种提高废纸浆中油墨去除效果的方法，该方法在废纸碎解和稀释后，相对于纸浆绝干质量计，浆料添加0.0025％～0.5％的非离子型脱墨剂，同时配加具有分散作用的阴离子型分散剂，用量为相对于纸浆绝干质量的0.001％～0.3％，搅拌均匀后，在40℃～50℃条件下浮选，去除废纸浆中油墨；所述的阴离子型分散剂为阴离子聚丙烯酰胺，或者是所述的阴离子型分散剂为聚丙烯酸盐和聚甲基丙烯酸盐中的一种。本发明采用价格较低的分散剂复配价格较高的脱墨剂进行浮选，既促进了脱墨效果，又避免了脱墨剂用量过高引起的成本增加和纤维流失过大造成的经济效益下降的问题。

Description

一种提高废纸浆中油墨去除效果的方法

技术领域

本发明涉及废纸浆中油墨去除，具体涉及一种提高废纸浆中油墨去除效果的方法。属于二次纤维回用技术领域。

背景技术

造纸工业是一个与国民经济发展和社会文明建设息息相关的重要产业，在经济发达国家，纸及纸板消费增长速度与其国内生产总值增长速度同步。造纸工业在现代经济中所发挥的作用已越来越多地引起世人的瞩目。但是近年来，由于受到资源、环境、效益等方面的影响，特别是原料短缺、能源危机和环境污染等问题日益突出，世界造纸工业开始逐步向高效率、高质量、高效益、低消耗、低排放的现代化生产方式发展。废纸作为一种丰富的造纸纤维资源，不但大大缓解了造纸工业原材料紧张的问题，同时还具有污染小、能源消耗低等特点，因此得到了越来越多的重视，对于天然纤维资源短缺的国家来说，废纸回用尤其显得重要。

目前，现有的废纸处理技术已经可以实现ONP、OMG、OCC等类型的废纸的同级回用，从技术的角度来看，这几类废纸基本上达到了回用的极限，但是回用处理时的纤维流失较高、经济效益难以提高，始终是困扰废纸回用快速发展的主要问题。此外，对于包括MOW在内的高档废纸，虽然其纤维质量优良，但由于印刷方式和油墨成份较为特殊，碎解后其油墨颗粒尺寸偏大、难以从纤维表面剥离，而不得不作降级回用，这也是桎梏该类废纸大规模回收、回用的主要原因。针对上述问题，国内外的研究者提出了许多新的脱墨方法，如：酶法脱墨、磁性脱墨、超声波脱墨等，试图解决或者改善油墨的去除及脱墨效率的提高问题，但经过研究发现，这些方法多不适于或者暂时不适宜工业化大生产方式，相比较而言，传统的浮选法由于工艺简单、运行连续、生产量大的优点，在废纸脱墨工业化应用中始终占有优势。

因此，解决或者改善浮选法脱墨中存在的问题、进一步提高废纸脱墨技术，不但势在必行，而且对于造纸工业的发展也具有相当的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高废纸浆中油墨去除效果的方法，能够在不增加脱墨剂用量的情况下，有效提高浮选阶段的油墨去除量，同时降低纤维和填料的流失，增加经济效益。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种提高MOW废纸浆中油墨去除效果的方法：将废纸和水加入碎浆机，在10％～15％浆浓、60℃～65℃条件下碎解5min～15min，碎后浆料稀释至0.8％～1％浆浓，相对于纸浆绝干质量计，浆料添加0.0025％～0.5％的非离子型脱墨剂，同时配加具有分散作用的阴离子型分散剂，用量为相对于纸浆绝干质量的0.001％～0.3％，搅拌均匀后，在40℃～50℃条件下浮选，去除废纸浆中油墨；所述的阴离子型分散剂为阴离子聚丙烯酰胺，或者是所述的阴离子型分散剂为聚丙烯酸盐和聚甲基丙烯酸盐中的一种；所述的非离子型脱墨剂为聚醚类非离子型表面活性剂、脂肪醇聚氧乙烯醚类非离子型表面活性剂、烷基酚聚氧乙烯醚类非离子型表面活性剂或Tween系列表面活性剂。

步骤(3)的浮选优选在40℃～50℃条件下浮选5min。

一种提高ONP和OMG废纸浆中油墨去除效果的方法：将废纸和水加入碎浆机，相对于纸浆绝干质量计，添加1％～2.5％硅酸钠、1％～2％氢氧化钠和1％～2％过氧化氢，在10％～15％浆浓、60℃～65℃条件下碎解15min～20min；碎后浆料稀释至0.8％～1.5％浆浓，相对于纸浆绝干质量计，浆料添加0.0025％～0.5％的非离子型脱墨剂，同时配加具有分散作用的阴离子型分散剂，用量为相对于纸浆绝干质量的0.001％～0.3％，搅拌均匀后，在40℃～50℃条件下浮选5min，去除废纸浆中油墨；所述的阴离子型分散剂为阴离子聚丙烯酰胺，或者是所述的阴离子型分散剂为聚丙烯酸盐和聚甲基丙烯酸盐中的一种；所述的非离子型脱墨剂为聚醚类非离子型表面活性剂、脂肪醇聚氧乙烯醚类非离子型表面活性剂、烷基酚聚氧乙烯醚类非离子型表面活性剂或Tween系列表面活性剂。

步骤(3)的浮选优选在40℃～50℃条件下浮选5min。

本发明提出的这种提高废纸中油墨去除效果的方法，采用非离子型脱墨剂和阴离子型分散剂复配的方式，在浮选过程中提高脱墨效果，其特征在于：保持各种废纸常规的碎浆条件不改变；在浮选阶段，通过添加分散剂，增加油墨粒子在浆中的分散性，由此增加气泡对油墨颗粒的捕获，提高油墨去除量，同时将纤维和填料更多的保留在浆中，提高浮选选择性，实现脱墨效果的提高。

相对于现有技术，本发明具有如下优点和有益效果：

1.通过阴离子型分散剂与非离子型脱墨剂的复配，能够在浮选过程中提高油墨的去除量，同时增强浮选选择性，将纤维和填料更多的保留在浆中，提高脱墨效果。

2.价格较低的分散剂的应用，避免了价格较为昂贵的脱墨剂用量过高时引起的成本增加、以及纤维流失造成的经济收益下降的问题，显著增加了废纸制浆的经济效益。

3.分散剂在浮选过程中与脱墨剂复配使用，在减少纤维和填料等良浆成份流失的同时，还有效减少了墨渣的生成量，减轻了废纸污泥对环境造成的负担。

4.本发明所采取的这种保持各种废纸常规的碎浆条件不变、在现有技术基础上对浮选脱墨过程进行改进的方式，既不增加设备的投资，也不增加复杂的操作，从而在应用上更为简单、可行。

具体实施方式

为更好理解本发明，下面结合实施例对本发明做进一步地详细说明，但是本发明要求保护的范围并不局限于实施例表示的范围。

实施例1

取160g(绝干量)MOW废纸，在15％浆浓、65±2℃温度条件下碎解25分钟，碎后浆稀释至1％浆浓，添加0.005％(相对于纸浆绝干质量)的聚醚类非离子型脱墨剂，和0.075％(相对于纸浆绝干质量)的阴离子型聚丙烯酸钠，平均分子量为2100，搅拌均匀后，在43±2℃条件下浮选5分钟。取浮选前、后的浆，按170g/m²定量抄制手抄片，在350kPa压力下压榨3分钟，然后转移到干燥片，放在干燥环上，在恒温恒湿室内晾干，同时收集浮选的墨渣，烘干后称绝干量。以上均为质量百分比。

结果：白度为89.17％ISO，ERIC值为39.97×10^-6，浮选墨渣量为5.22％，根据浮选前、后浆片的ERIC值计算浮选脱墨效率为87.77％。与只添加相同量的脱墨剂进行浮选的结果相比，白度提高了2.66，ERIC值降低了34.06×10^-6，脱墨效率由74.03％提高到了87.77％，浮选墨渣量虽然由4.03％增加到了5.22％，但是如果仅通过添加脱墨剂浮选要想达到与脱墨剂与分散剂复配作用同等的效果，比如ERIC值都达到39.97×10^-6时，则脱墨剂用量需增加到0.045％(相对于纸浆绝干质量)，并且此时的浮选墨渣量为6％，与脱墨剂和分散剂复配时的5.22％相比较还是要高，即脱墨剂和分散剂复配能够在同等脱墨效果条件下，减少纤维的流失。

由实施例1的结果可以看出，对于办公废纸，非离子型脱墨剂与阴离子型分散剂在浮选中复配使用，能够在不增加脱墨剂用量的情况下，有效提高油墨的去除量，提高脱墨效率，同时在一定程度上还能够降低纤维和填料的流失。

实施例2

取160g(绝干量)MOW废纸，在15％浆浓、65±2℃温度条件下碎解25分钟，碎后浆稀释至1％浆浓，添加0.01％(相对于纸浆绝干质量)的烷基酚聚氧乙烯醚类非离子型脱墨剂，和0.005％(相对于纸浆绝干质量)的阴离子聚丙烯酰胺，平均分子量为5000，搅拌均匀后，在43±2℃条件下浮选5分钟。取浮选前、后的浆，按170g/m²定量抄制手抄片，在350kPa压力下压榨3分钟，然后转移到干燥片，放在干燥环上，在恒温恒湿室内晾干，同时收集浮选的墨渣，烘干后称绝干量。以上均为质量百分比。

结果：白度为87.65％ISO，ERIC值为54.20×10^-6，浮选墨渣量为4.64％，浮选脱墨效率为83.53％。与只添加相同量的聚醚类非离子型脱墨剂进行浮选的结果相比，白度提高了1.14，ERIC值降低了19.83×10^-6，脱墨效率由74.03％提高到了83.53％，同样浮选墨渣量虽然由4.03％增加到了4.64％，但是达到同等脱墨效果时，脱墨剂和分散剂复配进行浮选的纤维流失还是较少。以上均为质量百分比。

结合实施例1和实施例2的结果可以看出，不同种类的阴离子型分散剂在给定的用量范围内与一定用量的非离子型脱墨剂复配进行浮选脱墨，均可以达到优于单用脱墨剂时的效果。

实施例3

取160g(绝干量)旧新闻纸，添加1％硅酸钠(相对于纸浆绝干质量)、1％氢氧化钠(相对于纸浆绝干质量)、1.5％过氧化氢(相对于纸浆绝干质量)，在10％浆浓、60±2℃温度条件下碎解20分钟，碎后浆稀释至1％浆浓，添加0.3％(相对于纸浆绝干质量)的醚类非离子型脱墨剂，和0.1％(相对于纸浆绝干质量)的聚甲基丙烯酸钠，平均分子量为8000，搅拌均匀后，在43±2℃条件下浮选5分钟。取浮选前、后的浆，按170g/m²定量抄制手抄片，在350kPa压力下压榨3分钟，然后转移到干燥片，放在干燥环上，在恒温恒湿室内晾干，同时收集浮选的墨渣，烘干后称绝干量。以上均为质量百分比。

结果：浮选后的白度为53.3％ISO，ERIC值为567.05×10^-6，浮选墨渣量为12.5％。与只添加相同量的脱墨剂进行浮选的结果比较，白度提高了2.4％ISO，ERIC值降低了197.78×10^-6，同样浮选墨渣量虽然由9.5％增加到了12.5％，但是达到同等脱墨效果时，脱墨剂和分散剂复配进行浮选的纤维流失还是较少。以上均为质量百分比。

由实施例3的结果可知，非离子型脱墨剂和阴离子型分散剂复配对废新闻纸和废杂志纸进行浮选脱墨，同样能够在不增加脱墨剂的情况下，有效提高脱墨效果，同时减少纤维的流失，提高经济效益。

Claims

1.一种提高MOW废纸浆中油墨去除效果的方法，其特征在于：将废纸和水加入碎浆机，在10％～15％浆浓、60℃～65℃条件下碎解5min～15min，碎后浆料稀释至0.8％～1％浆浓，相对于纸浆绝干质量计，浆料添加0.0025％～0.5％的非离子型脱墨剂，同时配加具有分散作用的阴离子型分散剂，用量为相对于纸浆绝干质量的0.001％～0.3％，搅拌均匀后，在40℃～50℃条件下浮选，去除废纸浆中油墨；所述的阴离子型分散剂为阴离子聚丙烯酰胺，或者是所述的阴离子型分散剂为聚丙烯酸盐和聚甲基丙烯酸盐中的一种；所述的非离子型脱墨剂为聚醚类非离子型表面活性剂。

2.根据权利要求1所述的提高MOW废纸浆中油墨去除效果的方法，其特征在于：所述的聚醚类非离子型表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚类非离子型表面活性剂、烷基酚聚氧乙烯醚类非离子型表面活性剂或Tween系列表面活性剂。

3.根据权利要求1所述的提高MOW废纸浆中油墨去除效果的方法，其特征在于：所述的浮选是在40℃～50℃条件下浮选5min。

4.一种提高ONP和OMG废纸浆中油墨去除效果的方法，其特征在于：将废纸和水加入碎浆机，相对于纸浆绝干质量计，添加1％～2.5％硅酸钠、1％～2％氢氧化钠和1％～2％过氧化氢，在10％～15％浆浓、60℃～65℃条件下碎解15min～20min；碎后浆料稀释至0.8％～1.5％浆浓，相对于纸浆绝干质量计，浆料添加0.0025％～0.5％的非离子型脱墨剂，同时配加具有分散作用的阴离子型分散剂，用量为相对于纸浆绝干质量的0.001％～0.3％，搅拌均匀后，在40℃～50℃条件下浮选5min，去除废纸浆中油墨；所述的阴离子型分散剂为阴离子聚丙烯酰胺，或者是所述的阴离子型分散剂为聚丙烯酸盐和聚甲基丙烯酸盐中的一种；所述的非离子型脱墨剂为聚醚类非离子型表面活性剂。

5.根据权利要求4所述的提高ONP和OMG废纸浆中油墨去除效果的方法，其特征在于：所述的聚醚类非离子型表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚类非离子型表面活性剂、烷基酚聚氧乙烯醚类非离子型表面活性剂或Tween系列表面活性剂。