CN104727175B - 一种温和高效的废纸脱墨方法 - Google Patents

一种温和高效的废纸脱墨方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104727175B
CN104727175B CN201510091386.6A CN201510091386A CN104727175B CN 104727175 B CN104727175 B CN 104727175B CN 201510091386 A CN201510091386 A CN 201510091386A CN 104727175 B CN104727175 B CN 104727175B
Authority
CN
China
Prior art keywords
waste paper
attapulgite modified
water
lipase
weight portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510091386.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104727175A (zh
Inventor
王壮鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Songyang Renewable Resource Co Ltd
Original Assignee
Guangdong Songyang Renewable Resource Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Songyang Renewable Resource Co Ltd filed Critical Guangdong Songyang Renewable Resource Co Ltd
Priority to CN201510091386.6A priority Critical patent/CN104727175B/zh
Publication of CN104727175A publication Critical patent/CN104727175A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104727175B publication Critical patent/CN104727175B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C5/00—Other processes for obtaining cellulose, e.g. cooking cotton linters ; Processes characterised by the choice of cellulose-containing starting materials
    • D21C5/02—Working-up waste paper
    • D21C5/025—De-inking
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C5/00—Other processes for obtaining cellulose, e.g. cooking cotton linters ; Processes characterised by the choice of cellulose-containing starting materials
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63—Inorganic compounds
    • D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
    • D21H17/69—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments modified, e.g. by association with other compositions prior to incorporation in the pulp or paper
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/64—Paper recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

本发明涉及一种温和高效的废纸脱墨方法，包括以下步骤：（1）将废纸、水、脂肪酶、改性凹凸棒土混合进行碎浆，它们之间的重量比为100：800～1000：0.01～0.02：80～100；（2）将所得废纸浆液加水进行稀释，并再次加入脂肪酶、改性凹凸棒土，然后进行40～60Hz超声处理，它们之间的重量比为100：300～500：0.002～0.005：10～20；（3）对稀释浆液进行除渣，然后进行剧烈搅拌10～20min，吸附后的改性凹凸棒土完全沉底，与上层浆液进行分离处理后，进行洗涤即可。本发明在中性条件下完成，完全摒弃化学脱墨剂，使油墨与纤维分离彻底的同时，延长设备使用寿命，降低环境污染。

Description

一种温和高效的废纸脱墨方法
技术领域
本发明属于造纸技术领域，具体涉及一种温和高效的废纸脱墨方法。
背景技术
废纸是重要的可再生资源,废纸回收利用是解决造纸工业面临的原料短缺、能源紧张和污染严重等三大问题的有效途径。近三十年来，世界各国高度重视废纸资源利用，回收率和利用率逐年增长，处理废纸的技术得到不断改进和完善，用废纸浆制成的纸和纸板的产量和品种也逐年增多。部分国家甚至已通过政府立法，强制造纸企业使用一定比例的废纸资源，将其作为一项实现造纸工业可持续发展和环境保护的措施。
所谓废纸回收利用，就是将废纸进行再生处理，除去废纸原料中含有的油墨和其它杂质，回收纸浆纤维。废纸中含有的油墨是主要杂质，特别是油墨的残留量，它左右着脱墨制浆的质量，并决定着纸浆的用途。不言而喻，要拓宽脱墨纸浆的适用范围，必须尽可能多地除去油墨，降低油墨残留量。
目前，废纸脱墨一般通过化学试剂和/或生物酶来破坏印刷油墨对纤维的粘附，在适当的温度和机械力作用下，将油墨从纤维素上分离下来。整个过程主要分三步：纤维的润涨分离、油墨从纤维素上脱落、油墨离子从浆料中除去。其中，经常使用NaOH来控制浆液pH值在碱性范围以便润涨，使用表面活性剂来捕获油墨离子来令其悬浮以便浮选。但NaOH的使用会降低浆料质量，使生产设备结垢，降低使用寿命，表面活性剂也易腐蚀设备，增加废水污染。因此，如何使废纸脱墨工艺兼顾质量、环保与效率，成为目前造纸行业亟待解决的问题。
中国专利CN1312353公开了一种脂肪酶废纸脱墨工艺，依次投入脂肪酶脱墨剂、氢氧化钠、表面活性剂、过氧化氢等进行废纸脱墨。该脂肪酶脱墨工艺可以减少纤维损伤，提高得率，节省能源，大幅降低废水耗氧量，减轻环境污染，减少废水处理成本。但其依然采用部分碱及表面活性剂，依旧影响着脱墨浆料质量和设备使用寿命。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种温和高效的废纸脱墨方法，该方法在中性条件下完成，完全摒弃化学脱墨剂，使油墨与纤维分离彻底的同时，延长设备使用寿命，降低环境污染。
本发明技术方案如下：
一种温和高效的废纸脱墨方法，包括以下步骤：
(1)将废纸浸入水中，控制水温30～50℃，同时加入脂肪酶，保持搅拌混合20～30min，在液体表面均匀撒入改性凹凸棒土，进行碎浆30～40min，得到废纸浆液；本步骤所述废纸、水、脂肪酶、改性凹凸棒土之间的重量比为100：800～1000：0.01～0.02：80～100，优选100：900：0.02：90；
在碎浆过程中，加入一定量脂肪酶催化油墨中连接剂分解，促使颜料与纤维分离，再加入改姓凹凸棒土增加摩擦效果(由于凹凸棒土表面多孔穴，且凹凸不平)，使油墨粒子进一步脱离纤维表面；同时，利用改姓凹凸棒土进行全范围吸附：由于凹凸棒土堆积密度小，故初始加入时，凹凸棒土会停留在浆液表面，在浸润吸附表面油墨后，其密度逐渐增大，下沉进行下层油墨的吸附(一般情况下，印刷油墨中颜料的密度在1～2.25g/cm3，而凹凸棒土的堆积密度在0.68g/cm3以下)；
(2)将所得废纸浆液加入到稀释槽中，加水进行稀释，再加入脂肪酶，同时，加入改性凹凸棒土，静置10～20min后进行40～60Hz超声处理3～5min，然后混合搅拌15～20min，得稀释浆液；本步骤所述废纸浆液、水、脂肪酶、改性凹凸棒土之间的重量比为100：300～500：0.002～0.005：10～20，优选100：400：0.004：15；
由于超声波的空化作用，使稀释浆液中产生大量气泡，这些气泡吸收能量又不断的爆破，同时击碎油墨粒子，使呈现为更小的颜料分子或分子团，与改性凹凸棒土内部空间进行交换进入，该空间与颜料分子大小匹配，形成稳定吸附；
(3)对稀释浆液进行除渣，然后进行剧烈搅拌10～20min，吸附后的改性凹凸棒土完全沉底，与上层浆液进行分离处理后，对上层浆液进行洗涤即可；
所用改性凹凸棒土不仅能吸附浆液中的油墨离子，而且能吸附其它粘度较高的物质，以及清除其中的微生物及重金属，降低废水污染。
对于上述温和高效的废纸脱墨方法，所述超声处理的频率为50Hz。
对于上述温和高效的废纸脱墨方法，所述改性凹凸棒土的制备方法如下：
(1)称取凹凸棒土50重量份、水450重量份，将二者混合，然后加入十二烷基硫酸钠3重量份，80～100Hz超声处理30min，静置沉降，弃上层浑浊液体，将下层进行离心、洗涤后，烘干备用；
(2)称取硬脂酸表面改性剂1重量份、水8重量份，将二者混合搅拌45min，称取10重量份所得烘干备用的凹凸棒土，溶于100重量份10wt％盐酸中，然后加入所得硬脂酸表面改性剂水溶液1重量份，在60℃条件下搅拌1.5h，冷却至室温后抽滤，用去离子水洗涤后，于85℃条件下真空干燥18h，过筛，使得到粒度2～5mm的改性凹凸棒土。
对于上述温和高效的废纸脱墨方法，所述超声处理的频率为90Hz。
采用该方法改性凹凸棒土，使其去杂增韧、匀质均孔，进而在后续的脱墨过程中不带入杂质，不卷入浆料，不产生胶体化影响分离。
本发明的积极有益效果：
本发明设计科学，操作简单，无须添加任何pH调节剂或表面活性剂，即可达到相当的效果，且保证了浆料质量，减少了设备结垢等现象，提高设备使用寿命。
(1)本发明充分利用凹凸棒土比表面积大、吸附力强、堆积密度低、可重复回收利用等特点，并进行改性，摒弃其粒径不一、表面易碎、易胶体化等不利因素，形成一种承载性良好的专用吸附材料，针对性匹配废纸脱墨工艺。
(2)本发明改性凹凸棒土作为一种分子筛，其对物质的吸附来源于物理吸附(范德华力)，其晶体孔穴内部有很强的极性和库仑场，对极性分子(如水)和不饱和分子表现出强烈的吸附能力；另外，由于孔径分布非常均一，使其呈现筛分功能，只有分子直径小于其孔径的物质才可能进入其晶穴内部，只有分子直径略小于其孔径的物质才能较稳定地存留于其晶穴内部。在本发明特定频率超声处理下，浆液中集聚一定能量，使改性凹凸棒土晶穴内与外界不停进行物质交换，作为分子直径较小的水不能稳定存留，而明显较大的有机颜料(如偶氮系、酞青系)分子体型匹配，形成了稳定吸附；即达到超声频率、物质交换与晶穴孔径的高度匹配。
(3)本发明摒弃复杂的浮选工艺，利用凹凸棒土孔隙率大、堆积密度小、吸附后密度大的特点，自上而下进行全方位吸附，解决了传统上颜料沉于下层难清除的问题。
(4)本发明改性凹凸棒土可以再生，它耗能少，对环境保护非常有利。
具体实施方式
以下以具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此：
实施例1
一种温和高效的废纸脱墨方法，包括以下步骤：
(1)将废纸浸入水中，控制水温30℃，同时加入脂肪酶，保持搅拌混合20min，在液体表面均匀撒入改性凹凸棒土，进行碎浆30min，得到废纸浆液；本步骤所述废纸、水、脂肪酶、改性凹凸棒土之间的重量比为100：900：0.02：90；
(2)将所得废纸浆液加入到稀释槽中，加水进行稀释，再加入脂肪酶，同时，加入改性凹凸棒土，静置10min后进行50Hz超声处理3min，然后混合搅拌15min，得稀释浆液；本步骤所述废纸浆液、水、脂肪酶、改性凹凸棒土之间的重量比为100：400：0.004：15；
(3)对稀释浆液进行除渣，然后进行剧烈搅拌10min，吸附后的改性凹凸棒土完全沉底，与上层浆液进行分离处理后，对上层浆液进行洗涤即可。
实施例2
一种温和高效的废纸脱墨方法，包括以下步骤：
(1)将废纸浸入水中，控制水温50℃，同时加入脂肪酶，保持搅拌混合30min，在液体表面均匀撒入改性凹凸棒土，进行碎浆40min，得到废纸浆液；本步骤所述废纸、水、脂肪酶、改性凹凸棒土之间的重量比为100：800：0.01：80；
(2)将所得废纸浆液加入到稀释槽中，加水进行稀释，再加入脂肪酶，同时，加入改性凹凸棒土，静置20min后进行40Hz超声处理5min，然后混合搅拌20min，得稀释浆液；本步骤所述废纸浆液、水、脂肪酶、改性凹凸棒土之间的重量比为100：300：0.002：10；
(3)对稀释浆液进行除渣，然后进行剧烈搅拌20min，吸附后的改性凹凸棒土完全沉底，与上层浆液进行分离处理后，对上层浆液进行洗涤即可。
实施例3
一种温和高效的废纸脱墨方法，包括以下步骤：
(1)将废纸浸入水中，控制水温50℃，同时加入脂肪酶，保持搅拌混合30min，在液体表面均匀撒入改性凹凸棒土，进行碎浆40min，得到废纸浆液；本步骤所述废纸、水、脂肪酶、改性凹凸棒土之间的重量比为100：1000：0.02：100；
(2)将所得废纸浆液加入到稀释槽中，加水进行稀释，再加入脂肪酶，同时，加入改性凹凸棒土，静置20min后进行60Hz超声处理5min，然后混合搅拌20min，得稀释浆液；本步骤所述废纸浆液、水、脂肪酶、改性凹凸棒土之间的重量比为100：500：0.005：20；
(3)对稀释浆液进行除渣，然后进行剧烈搅拌20min，吸附后的改性凹凸棒土完全沉底，与上层浆液进行分离处理后，对上层浆液进行洗涤即可。
实施例4
实施例1～3所用改性凹凸棒土的制备方法如下：
(1)称取凹凸棒土50重量份、水450重量份，将二者混合，然后加入十二烷基硫酸钠3重量份，90Hz超声处理30min，静置沉降，弃上层浑浊液体，将下层进行离心、洗涤后，烘干备用；
(2)称取硬脂酸表面改性剂1重量份、水8重量份，将二者混合搅拌45min，称取10重量份所得烘干备用的凹凸棒土，溶于100重量份10wt％盐酸中，然后加入所得硬脂酸表面改性剂水溶液1重量份，在60℃条件下搅拌1.5h，冷却至室温后抽滤，用去离子水洗涤后，于85℃条件下真空干燥18h，过筛，使得到粒度2～5mm的改性凹凸棒土。
对比例1
一种废纸脱墨方法，除步骤(2)超声处理频率为35Hz外，与实施例1基本相同。
对比例2
一种废纸脱墨方法，除步骤(2)超声处理频率为65Hz外，与实施例1基本相同。
对比例3
一种废纸脱墨方法，与实施1基本相同，其所用改性凹凸棒土的制备方法中除超声处理频率为75Hz外，与实施例4相同。
对比例4
一种废纸脱墨方法，与实施1基本相同，其所用改性凹凸棒土的制备方法中除超声处理频率为105Hz外，与实施例4相同。
分别将上述具体实施方式所得脱墨浆在标准纸页成型器上抄片(定量为200g/m2)，测尘埃度、白度及裂断长、撕裂指数、耐破指数。尘埃度采用华南理工大学软件系统Autospec，根据TAPPI标准进行测定；白度根据国家标准GB8940.1，采用数字白度仪YQ-Z-48B测定，裂断长采用裂断长测试仪ZB-WL100进行测试，抗张指数采用抗张强度测定仪RH-K300进行测试，撕裂指数采用撕裂度仪ZSE-1000进行测试，耐破指数采用耐破度仪RH-P1200进行测试。本发明实施例1～3及对比例1～4方法的处理效果见表1：
表1各处理相关效果对比
本发明并不局限于上述具体实施方式，本领域技术人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或者类似的变化都应涵盖在本发明权利要求的范围内。

Claims (5)

1.一种温和高效的废纸脱墨方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将废纸浸入水中，控制水温30～50℃，同时加入脂肪酶，保持搅拌混合20～30min，在液体表面均匀撒入改性凹凸棒土，进行碎浆30～40min，得到废纸浆液；本步骤所述废纸、水、脂肪酶、改性凹凸棒土之间的重量比为100：800～1000：0.01～0.02：80～100；
（2）将所得废纸浆液加入到稀释槽中，加水进行稀释，再加入脂肪酶，同时，加入改性凹凸棒土，静置10～20min后进行40～60Hz超声处理3～5min，然后混合搅拌15～20min，得稀释浆液；本步骤所述废纸浆液、水、脂肪酶、改性凹凸棒土之间的重量比为100：300～500：0.002～0.005：10～20；
（3）对稀释浆液进行除渣，然后进行剧烈搅拌10～20min，吸附后的改性凹凸棒土完全沉底，与上层浆液进行分离处理后，对上层浆液进行洗涤即可,其中，
所述改性凹凸棒土的制备方法如下：
（1）称取凹凸棒土50重量份、水450重量份，将二者混合，然后加入十二烷基硫酸钠3重量份，80～100Hz超声处理30min，静置沉降，弃上层浑浊液体，将下层进行离心、洗涤后，烘干备用；
（2）称取硬脂酸表面改性剂1重量份、水8重量份，将二者混合搅拌45min，称取10重量份所得烘干备用的凹凸棒土，溶于100重量份10wt%盐酸中，然后加入所得硬脂酸表面改性剂水溶液1重量份，在60℃条件下搅拌1.5h，冷却至室温后抽滤，用去离子水洗涤后，于85℃条件下真空干燥18h，过筛，得到粒度2～5mm的改性凹凸棒土。
2.根据权利要求1所述温和高效的废纸脱墨方法，其特征在于：步骤（1）所述废纸、水、脂肪酶、改性凹凸棒土之间的重量比为100：900：0.02：90。
3.根据权利要求1所述温和高效的废纸脱墨方法，其特征在于：步骤（2）所述废纸浆液、水、脂肪酶、改性凹凸棒土之间的重量比为100：400：0.004：15。
4.根据权利要求1所述温和高效的废纸脱墨方法，其特征在于：步骤（2）所述超声处理的频率为50Hz。
5.根据权利要求1所述温和高效的废纸脱墨方法，其特征在于：所述改性凹凸棒土的制备方法中，超声处理的频率为90Hz。
CN201510091386.6A 2015-03-02 2015-03-02 一种温和高效的废纸脱墨方法 Active CN104727175B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510091386.6A CN104727175B (zh) 2015-03-02 2015-03-02 一种温和高效的废纸脱墨方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510091386.6A CN104727175B (zh) 2015-03-02 2015-03-02 一种温和高效的废纸脱墨方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104727175A CN104727175A (zh) 2015-06-24
CN104727175B true CN104727175B (zh) 2015-11-18

Family

ID=53451540

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510091386.6A Active CN104727175B (zh) 2015-03-02 2015-03-02 一种温和高效的废纸脱墨方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104727175B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108221425B (zh) * 2017-12-29 2019-10-22 杭州德飙新能源科技有限公司 一种利用旧新闻纸制备再生新闻纸的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104727175A (zh) 2015-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102677515B (zh) 一种高白度高洁净度回收浆的制备工艺
US8657995B2 (en) Method of producing recycled paper pulp from waste printed paper as raw material
CN108486937B (zh) 一种箱板纸制浆系统
CN105484094A (zh) 一种废纸回收生产低克重牛卡纸及生产工艺
CN207159679U (zh) 一种办公废纸分级制浆生产系统
CN106223097B (zh) 一种高纸浆得率脱墨的方法
CN104727175B (zh) 一种温和高效的废纸脱墨方法
CN101418527B (zh) 一种废纸脱墨方法
CN106320046A (zh) 一种办公废纸脱墨方法
CN107700275A (zh) 一种高强瓦楞纸的制备方法
CN107313277B (zh) 一种环保高效的废纸脱墨方法
WO2010093220A3 (ko) 골판지 고지를 원료로 하는 티슈의 제조 방법
CN100478518C (zh) 一种掺合入造纸白水将onp/omg混合废纸脱墨制成浆的方法
CN206448104U (zh) 一种废旧报纸纯物理高频回收纤维的系统
CN103485227A (zh) 一种复合生物酶脱墨混合办公废纸的方法
CN107587369A (zh) 一种办公废纸分级制浆生产方法及生产系统
CN107419576B (zh) 废纸脱墨再生纸的生产方法
WO2010093233A1 (en) A process for bioenzymatic deinking of paper
CN102154871B (zh) 不产生强碱性高污染黑液的制浆方法
JP2013044053A (ja) 古紙脱墨パルプの製造方法
CN101935956A (zh) 节能回收occ废纸提高再生箱板纸强度性能的技术
CN111636230A (zh) 一种木纤维和精筛尾渣混合打浆处理系统及方法
JP6583005B2 (ja) 脱墨古紙パルプの製造方法及び製造システム
US6217706B1 (en) Method of de-inking paper and other cellulosic materials
CN109629297A (zh) 一种提高脱墨效率的瓦楞芯纸的生产方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant