CN103711041A - 利用造纸污泥生产硬质纤维板的方法 - Google Patents

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本发明属于造纸污泥的处理，特别是指利用造纸污泥生产硬质纤维板的方法。方法包括除臭、匀浆、成型、烘干等工艺步骤，本发明解决了现有技术存在的工艺复杂、成本高、产品环保性差等问题。具有可有效利用工业废料、生产成本低、产品符合国家标准要求，环保性好且价格低廉等优点。

Description

利用造纸污泥生产硬质纤维板的方法
技术领域
本发明属于造纸污泥的处理，特别是指利用造纸污泥生产硬质纤维板的方法。
背景技术
随着造纸工业的不断发展，造纸废水的处理也日益受到关注，由于造纸废水中含有大量纤维物质，造成造纸废水处理污泥产生量大难以降解，目前造纸污泥处理方式仍以填埋为主，该种方式占地面积大，而且处理不当容易造成二次污染。
利用造纸污泥生产纤维板的方法为造纸污泥终端处理创造了一种经济、环保的处理处置方式，既解决了由于造纸污泥所带来的环境污染问题，又实现了资源再生利用。目前造纸污泥制造纤维板生产工艺过程中，多采用添加酚醛树脂、脲醛等物质，容易造成纤维板中甲醛的释放。专利申请号分别为200810115906.2、200810115908.1、200810115913.2的发明专利申请公开说明书中均提供了一种造纸污泥制造人造板的方法，其中添加了酚醛树脂等添加剂，虽然保证了人造板的性能，但容易造成人造板甲醛释放，不是最为环保的人造板加工方式。申请号为200710135650.7、03126272.4的发明专利申请中公开的方法由于添加了脲醛同样存在甲醛释放的问题。
专利号（申请号）分别为200510104235.6、201010295211.4（公开号为101949105）、201110404799.7（公开号为102493287）、200920061449.3、201120287116.X中国专利（专利申请）中虽不涉及添加醛类物质，能够较好解决了成品纤维板的甲醛释放问题，但均未对造纸污泥中的异味进行单独除臭处理。申请号为201120287116.X的发明专利申请公开说明书中所涉及的中密度纤维板，不仅缺少污泥异味处理工序，且需向污泥中投加较多纺织纤维废料（5-30%），投加量大，产品受纺织纤维废料的原料限制；实用新型专利200920061449.3中所涉及的纸板，强度较低，适合于制作包装箱和包装盒；申请号为201010295211.4的发明专利申请中生产产品为纸板，虽然适当提升了纸板强度，但短纤维投加量大，生产容易受短纤维供应限制，同时产品性质属于箱板纸类，仅适用于工业包装等，不适用于装饰内板、家具制造等对强度和其它性能要求较高的用途。申请号为200510104235.6的发明专利申请中添加的硫酸铝属于造纸污泥脱水常规投加药品，制板压力在0.3-0.6MPa，压力小，生产纤维板强度存在问题，同时纸板工艺仅靠高温高压定型不能彻底去除污泥异味，需要再投加其它除臭手段。申请号为201110404799.7（公开号为102493287）的发明专利申请在生产板材过程中需向纤维污泥中投加大量的植物纤维（纤维投加比例从0.5-5:1不等），植物纤维需要磨浆或搓丝设备进行预处理，工艺复杂，从生产工艺和产品原料上都增加了板材生产成本。
发明内容
本发明的目的在于提供工艺简单、成本低，产品无甲醛释放且强度高的利用造纸污泥生产硬质纤维板的方法。
本发明的整体技术构思是：
利用造纸污泥生产硬质纤维板的方法，包括如下工艺步骤：
A、除臭：将造纸污泥中加入除臭剂进行氧化除臭，所用的除臭剂为双氧水、臭氧、二氧化氯、高锰酸钾中的一种或其结合，氧化时间为15-30min，每种药剂投加量为5-20mg/L；
B、匀浆：在步骤A中处理后的污泥中置入粗纤维搅拌均匀制成浆液，粗纤维占污泥的质量百分比为0.06%-1.2%；
C、成型：将步骤B中制成的浆液置于纤维板成型设备中成型制成纤维板；
D、烘干：将步骤C中成型后的纤维板经高温高压后烘干定型。
本发明的具体技术构思还有：
为降低成产成本，优选的技术方案是所用的除臭剂选用二氧化氯。
为使原料来源更加容易，同时降低纤维板的制作成本，更好地处理工业废料，优选的技术方案是，所述的步骤B中的粗纤维选自纺织废料或箱包生产中产生的废棉或下脚料纤维。更为优选的技术方案是，步骤B中粗纤维单根长度为0.05-20cm。
为降低板材的含水率，提高板材的强度，同时对纤维板起到灭菌作用，优选的技术方案是，所述的步骤D中烘干温度为165℃-175℃，压力为0.8-1.2MPa，时间为25-30min。
为使纤维板满足使用强度的需要，同时符合生产标准的要求，优选的技术方案是，步骤D中烘干定型后的纤维板厚度为1.3mm-3mm，纤维板含水率的质量百分数低于10%。
对利用本发明的方法所制成的产品进行如下技术检测，结果如下：
纤维板指标满足GB12626.2-2009标准，具体指标如下：
纸板厚度2-5mm，长宽偏差小于2mm/m，垂直度小于2mm/m，板内密度偏差小于10%，厚度偏差小于0.4mm（厚度小于3.5mm）。
纤维板理化性能测试依据GB17657测定，具体指标如下：参照GB/T12626.2-90技术要求、GB/T11718-2009。
Figure BDA0000456201350000031
纤维板最新标准为GB/T12626-2009，按照表中要求分为9部分，但目前该标准只有GB/T12626.1-2009湿法硬质纤维板第1部分：定义和分类、GB/T12626.2-2009湿法硬质纤维板第2部分：对所有板型的共同要求、GB/T12626.3-2009湿法硬质纤维板第3部分：试件取样及测量三个部分，其余部分没有，而且在对所有版型的共同要求中没有吸水率、静曲强度、含水率等的要求，因此纤维板的吸水率、静曲强度、含水率等指标按照GB/T12626.2-90标准和中密度纤维板的标准（GB/T11718-2009）中高湿度状态下的承重型纤维板的指标对比，并远远高于标准中数值。
本发明所取得的实质性特点和显著的技术进步在于：
1、在制备方法中采用粗纤维，对造纸污泥中的纤维起到交联和网捕稳固作用，增强纤维板生产交联度，生产纤维板强度高，不易破损，满足强度和扭曲要求。
2、粗纤维物质为纺织废料或废棉，可实现废物综合利用。
3、粗纤维物质投浆量低，投加量为泥浆量的0.06%-1.2%，生产不受原料来源的制约，制作成本低。
4、除采用高温高压去除污泥气味外，除臭处理中专门采用化学氧化法对污泥进行氧化预处理，杀死微生物和细菌，消除还原性物质带有臭味，实现产品无异味。
5、纤维板生产成本价格低廉，吨产品均价约为1000元。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述，但不作为对本发明的限定，本发明的保护范围以权利要求记载的内容为准，任何依据说明书作出的等效技术手段替换，均不脱离本发明的保护范围。
实施例1
利用造纸污泥生产硬质纤维板的方法，包括如下工艺步骤：
A、除臭：将造纸污泥中加入除臭剂进行氧化除臭，所用的除臭剂为二氧化氯，氧化时间为15min，每种药剂投加量为5mg/L；
B、匀浆：在步骤A中处理后的污泥中置入粗纤维搅拌均匀制成浆液，粗纤维占污泥的质量百分比为0.06%；
C、成型：将步骤B中制成的浆液置于纤维板成型设备中成型制成纤维板；
D、烘干：将步骤C中成型后的纤维板经高温高压后烘干定型。
所述的步骤B中的粗纤维选自纺织废料或箱包生产中产生的废棉或下脚料纤维，步骤B中粗纤维单根长度为0.05-20cm。
所述的步骤D中烘干温度为165℃，压力为0.8MPa，时间为30min。
步骤D中烘干定型后的纤维板厚度为1.3mm-3mm，纤维板含水率的质量百分数低于10%。
纤维板理化性能测试依据GB17657测定，具体指标如下：参照GB/T12626.2-90技术要求、GB/T11718-2009。
Figure BDA0000456201350000051
实施例2
利用造纸污泥生产硬质纤维板的方法，包括如下工艺步骤：
A、除臭：将造纸污泥中加入除臭剂进行氧化除臭，所用的除臭剂为双氧水，氧化时间为30min，药剂投加量为20mg/L；
B、匀浆：在步骤A中处理后的污泥中置入粗纤维搅拌均匀制成浆液，粗纤维占污泥的质量百分比为1.2%；
C、成型：将步骤B中制成的浆液置于纤维板成型设备中成型制成纤维板；
D、烘干：将步骤C中成型后的纤维板经高温高压后烘干定型。
所述的步骤B中的粗纤维选自纺织废料或箱包生产中产生的废棉或下脚料纤维，步骤B中粗纤维单根长度为0.05-20cm。
所述的步骤D中烘干温度为175℃，压力为1.2MPa，时间为25min。
步骤D中烘干定型后的纤维板厚度为1.3mm-3mm，纤维板含水率的质量百分数低于10%。
纤维板理化性能测试依据GB17657测定，具体指标如下：参照GB/T12626.2-90技术要求、GB/T11718-2009。
Figure BDA0000456201350000052
Figure BDA0000456201350000061
实施例3
利用造纸污泥生产硬质纤维板的方法，包括如下工艺步骤：
A、除臭：将造纸污泥中加入除臭剂进行氧化除臭，所用的除臭剂为臭氧，氧化时间为25min，药剂投加量为15mg/L；
B、匀浆：在步骤A中处理后的污泥中置入粗纤维搅拌均匀制成浆液，粗纤维占污泥的质量百分比为1%；
C、成型：将步骤B中制成的浆液置于纤维板成型设备中成型制成纤维板；
D、烘干：将步骤C中成型后的纤维板经高温高压后烘干定型。
所述的步骤B中的粗纤维选自纺织废料或箱包生产中产生的废棉或下脚料纤维，步骤B中粗纤维单根长度为0.05-20cm。
所述的步骤D中烘干温度为170℃，压力为1MPa，时间为28min。
步骤D中烘干定型后的纤维板厚度为1.3mm-3mm，纤维板含水率的质量百分数低于10%。
纤维板理化性能测试依据GB17657测定，具体指标如下：参照GB/T12626.2-90技术要求、GB/T11718-2009。
Figure BDA0000456201350000062
实施例4
利用造纸污泥生产硬质纤维板的方法，包括如下工艺步骤：
A、除臭：将造纸污泥中加入除臭剂进行氧化除臭，所用的除臭剂为双氧水和臭氧，采用分级氧化的方式，两级氧化时间共30-40min，其中两段氧化时间比为1：1-2，每种药剂投加量为5-20mg/L；
B、匀浆：在步骤A中处理后的污泥中置入粗纤维搅拌均匀制成浆液，粗纤维占污泥的质量百分比为0.08%；
C、成型：将步骤B中制成的浆液置于纤维板成型设备中成型制成纤维板；
D、烘干：将步骤C中成型后的纤维板经高温高压后烘干定型。
所述的步骤B中的粗纤维选自纺织废料或箱包生产中产生的废棉或下脚料纤维，步骤B中粗纤维单根长度为0.05-20cm。
所述的步骤D中烘干温度为170℃，压力为1.2MPa，时间为30min。
步骤D中烘干定型后的纤维板厚度为1.3mm-3mm，纤维板含水率的质量百分数低于10%。
纤维板理化性能测试依据GB17657测定，具体指标如下：参照GB/T12626.2-90技术要求、GB/T11718-2009。
Figure BDA0000456201350000071
实施例5
利用造纸污泥生产硬质纤维板的方法，包括如下工艺步骤：
A、除臭：将造纸污泥中加入除臭剂进行氧化除臭，所用的除臭剂为高锰酸钾，氧化时间为15min，药剂投加量为18mg/L；
B、匀浆：在步骤A中处理后的污泥中置入粗纤维搅拌均匀制成浆液，粗纤维占污泥的质量百分比为0.08%；
C、成型：将步骤B中制成的浆液置于纤维板成型设备中成型制成纤维板；
D、烘干：将步骤C中成型后的纤维板经高温高压后烘干定型。
所述的步骤B中的粗纤维选自纺织废料或箱包生产中产生的废棉或下脚料纤维，步骤B中粗纤维单根长度为0.05-20cm。
所述的步骤D中烘干温度为165℃，压力为1.2MPa，时间为25min。
步骤D中烘干定型后的纤维板厚度为1.3mm-3mm，纤维板含水率的质量百分数低于10%。
纤维板理化性能测试依据GB17657测定，具体指标如下：参照GB/T12626.2-90技术要求、GB/T11718-2009。
Figure BDA0000456201350000081
实施例6
利用造纸污泥生产硬质纤维板的方法，包括如下工艺步骤：
A、除臭：将造纸污泥中加入除臭剂进行氧化除臭，所用的除臭剂为双氧水与高锰酸钾，采用分级氧化的方式，两级氧化时间共30-40min，其中两段氧化时间比为1：1-2，每种药剂投加量为5-20mg/L；
B、匀浆：在步骤A中处理后的污泥中置入粗纤维搅拌均匀制成浆液，粗纤维占污泥的质量百分比为0.06%-1.2%；
C、成型：将步骤B中制成的浆液置于纤维板成型设备中成型制成纤维板；
D、烘干：将步骤C中成型后的纤维板经高温高压后烘干定型。
所述的步骤B中的粗纤维选自纺织废料或箱包生产中产生的废棉或下脚料纤维，步骤B中粗纤维单根长度为0.05-20cm。
所述的步骤D中烘干温度为165℃-175℃，压力为0.8-1.2MPa，时间为25-30min。
步骤D中烘干定型后的纤维板厚度为1.3mm-3mm，纤维板含水率的质量百分数低于10%。
纤维板理化性能测试依据GB17657测定，具体指标如下：参照GB/T12626.2-90技术要求、GB/T11718-2009。
Figure BDA0000456201350000091
实施例7
利用造纸污泥生产硬质纤维板的方法，包括如下工艺步骤：
A、除臭：将造纸污泥中加入除臭剂进行氧化除臭，所用的除臭剂为臭氧及高锰酸钾，采用分级氧化的方式，两级氧化时间共30-40min，其中两段氧化时间比为1：1-2，每种药剂投加量为5-20mg/L；
B、匀浆：在步骤A中处理后的污泥中置入粗纤维搅拌均匀制成浆液，粗纤维占污泥的质量百分比为0.06%-1.2%；
C、成型：将步骤B中制成的浆液置于纤维板成型设备中成型制成纤维板；
D、烘干：将步骤C中成型后的纤维板经高温高压后烘干定型。
所述的步骤B中的粗纤维选自纺织废料或箱包生产中产生的废棉或下脚料纤维，步骤B中粗纤维单根长度为0.05-20cm。
所述的步骤D中烘干温度为165℃-175℃，压力为0.8-1.2MPa，时间为25-30min。
步骤D中烘干定型后的纤维板厚度为1.3mm-3mm，纤维板含水率的质量百分数低于10%。
纤维板理化性能测试依据GB17657测定，具体指标如下：参照GB/T12626.2-90技术要求、GB/T11718-2009。
Figure BDA0000456201350000101

Claims (6)

1.利用造纸污泥生产硬质纤维板的方法，其特征在于包括如下工艺步骤：
A、除臭：将造纸污泥中加入除臭剂进行氧化除臭，所用的除臭剂为双氧水、臭氧、二氧化氯、高锰酸钾中的一种或其结合，氧化时间为15-40min，每种药剂投加量为5-20mg/L；
B、匀浆：在步骤A中处理后的污泥中置入粗纤维搅拌均匀制成浆液，粗纤维占污泥的质量百分比为0.06%-1.2%；
C、成型：将步骤B中制成的浆液置于纤维板成型设备中成型制成纤维板；
D、烘干：将步骤C中成型后的纤维板经高温高压后烘干定型。
2.根据权利要求1所述的利用造纸污泥生产硬质纤维板的方法，其特征在于所述的步骤B中的粗纤维选自纺织废料或箱包生产中产生的废棉或下脚料纤维。
3.根据权利要求2所述的利用造纸污泥生产硬质纤维板的方法，其特征在于所述的步骤B中粗纤维单根长度为0.05-20cm。
4.根据权利要求1所述的利用造纸污泥生产硬质纤维板的方法，其特征在于所述的步骤D中烘干温度为165℃-175℃，压力为0.8-1.2MPa，时间为25-30min。
5.根据权利要求1所述的利用造纸污泥生产硬质纤维板的方法，其特征在于所述的步骤D中烘干定型后的纤维板厚度为1.3mm-3mm。
6.根据权利要求1或4所述的利用造纸污泥生产硬质纤维板的方法，其特征在于所述的步骤D中烘干定型后的纤维板含水率的质量百分数低于10%。
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