CN105755894A - 涂布损纸的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种涂布损纸的处理方法，该方法包括：将涂布损纸和预定量的聚合氯化铝混合均匀，得到第一混合物；将所述第一混合物送入磨浆系统进行处理，得到第二混合物；向所述第二混合物中添加预定量的有机改性聚合氯化铝和超高分子量聚丙烯酰胺中的一种以上，并混合均匀，得到所述涂布损纸的浆料，其中，所述超高分子量聚丙烯酰胺分子量为8000～20000千道尔顿。通过上述方式，本发明能够有效地降低涂布损纸中胶粘物的粒径，降低涂布损纸回抄过程中胶粘物对于纸机运转性和纸张品质的负面影响。

Description

涂布损纸的处理方法
技术领域
本发明造纸技术涉及领域，特别是涉及一种涂布损纸的处理方法。
背景技术
涂料损纸主要包含两个部分，一个是原纸部分，另一个是涂料部分。原纸部分的主要成分是纤维、填料、造纸化学品等。涂料部分的主要成分是颜料、胶乳、涂布淀粉，还包含少量耐水化剂、润滑剂、消泡剂、流变改质剂等。涂料损纸在回用过程中有胶粘物的问题，直接对纸机抄造过程产生运转性影响。
现有胶粘物的处理方式为：使用分散剂和定着剂直接对涂料损纸进行处理，将涂料损纸中涂料部分的胶粘物通过化学药品的分散和定着作用，直接带入纸浆中，随着纸张抄造过程直接带离湿部抄造系统。该方法对于粒径较小的胶粘物是有作用的，也可以直接将其带入纸张中，同时也不会对纸张品质造成影响。
但是，上述方法对于大颗粒的胶粘物，容易在纸张表面形成一个颗粒，势必会对纸机运转性造成影响，同时也会带来纸张品质的问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种涂布损纸的处理方法，能够有效地降低涂布损纸中胶粘物的粒径，降低涂布损纸回抄过程中胶粘物对于纸机运转性和纸张品质的负面影响。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种涂布损纸的处理方法，包括：将涂布损纸和预定量的聚合氯化铝混合均匀，得到第一混合物；将所述第一混合物送入磨浆系统进行处理，得到第二混合物；向所述第二混合物中添加预定量的有机改性聚合氯化铝和超高分子量聚丙烯酰胺中的一种以上，并混合均匀，得到所述涂布损纸的浆料，其中，所述超高分子量聚丙烯酰胺分子量为8000～20000千道尔顿。
其中，所述聚合氯化铝的添加量为0.5～5千克每吨绝干所述涂布损纸，所述有机改性聚合氯化铝的添加量为0.5～5千克每吨绝干所述涂布损纸，所述超高分子量聚丙烯酰胺的添加量为0.3～3千克每吨绝干所述涂布损纸，所述超高分子量聚丙烯酰胺的电荷密度为3～10meq/g。
其中，所述磨浆系统包括依次连接的高浓除渣器、疏解机和磨浆机。
其中，所述第一混合物在所述磨浆机中的磨浆浓度为2.5％～6.5％；经过所述磨浆机磨浆后，混合物的游离度增加20～100ml。
其中，所述将所述第一混合物送入磨浆系统进行处理，得到第二混合物的步骤之前，还包括：向所述第一混合物中加入新鲜浆料。
其中，所述新鲜浆料包括漂白硫酸盐针叶木浆、漂白硫酸阔叶木浆中的一种以上，经过所述磨浆机磨浆后，混合物的游离度增加300～450ml。
其中，所述新鲜浆料包括漂白化学热磨机械浆、碱性过氧化氢机械浆中的一种以上，经过所述磨浆机磨浆后，混合物的游离度增加150～275ml。
其中，所述有机改性聚合氯化铝包括有机改性的、或者由聚合硅酸交联改性和有机改性共同改性的聚乙烯亚胺、聚胺、聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚酰胺多胺-环氧氯丙烷、阳离子聚丙烯酰胺中的一种以上，其中，所述聚乙烯亚胺、聚胺、聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚酰胺多胺-环氧氯丙烷和阳离子聚丙烯酰胺的分子量分别为200～1200千道尔顿，电荷密度分别为0.5～10meq/g。
其中，所述将所述第一混合物送入磨浆系统进行处理，得到第二混合物的步骤之前，还包括：将涂料废水与预定量的聚合氯化铝混合均匀，得到第三混合物；所述将所述第一混合物送入磨浆系统进行处理，得到第二混合物的步骤包括：将所述第一混合物和所述第三混合物混合，并送入磨浆系统进行处理，得到所述第二混合物。
其中，所述将涂布损纸和预定量的聚合氯化铝混合均匀，得到第一混合物的步骤包括：将所述涂布损纸和预定量的聚合氯化铝在存储所述涂布损纸的中间槽内或者在连接所述中间槽与所述磨浆系统的管道中混合均匀，得到所述第一混合物。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过添加PAC处理涂布损纸，可以中和涂布损纸中颜料、胶乳等阴离子垃圾，从而控制涂布损纸的阳离子需求量，以便于后续的磨浆过程；将第一混合物进行磨浆处理，不仅可以增加涂布损纸中纤维再次分丝帚化，提升强度，还能有效地降低涂布损纸中胶粘物的粒径，降低涂布损纸回抄过程中胶粘物对于纸机运转性和纸张品质的负面影响；向第二混合物中添加预定量的有机改性聚合氯化铝和超高分子量聚丙烯酰胺中的一种以上，可以对涂布损纸中胶粘物颜料和浆料之间形成包裹，有助于后续有效提升纸机抄造过程中填料留着和灰分留着率，提升原纸灰分。
附图说明
图1是本发明涂布损纸的处理方法一实施方式的流程图；
图2是本发明涂布损纸的处理方法在一实际应用中处理系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明进行详细说明。
参阅图1，图1是本发明涂布损纸的处理方法一实施方式的流程图，包括：
步骤S101：将涂布损纸和预定量的聚合氯化铝混合均匀，得到第一混合物。
聚合氯化铝(PolyAluminiumChloride，简写PAC)是一种无机高分子混凝剂，又被简称为聚铝，该产品有较强的架桥吸附性能，在水解过程中，伴随发生凝聚、吸附和沉淀等物理化学过程。聚合氯化铝的结构由形态多变的多元羧基络合物组成，絮凝沉淀速度快，适用PH值范围宽，对管道设备无腐蚀性。
添加PAC处理分散后的涂布损纸，主要是为了中和涂布损纸中颜料、胶乳等阴离子垃圾，从而控制涂布损纸的阳离子需求量，以便于后续的磨浆过程。
步骤S102：将第一混合物送入磨浆系统进行处理，得到第二混合物。
将经过步骤S101处理后的第一混合物进行磨浆处理，不仅可以增加涂布损纸中纤维再次分丝帚化，提升强度，还能有效地降低涂布损纸中胶粘物的粒径，降低涂布损纸回抄过程中胶粘物对于纸机运转性和纸张品质的负面影响。
步骤S103：向第二混合物中添加预定量的有机改性聚合氯化铝和超高分子量聚丙烯酰胺中的一种以上，并混合均匀，得到涂布损纸的浆料，其中，超高分子量聚丙烯酰胺分子量为8000～20000千道尔顿。
有机改性聚合氯化铝是指通过有机物改性聚合氯化铝后的产物。步骤S103可以是向第二混合物中添加预定量的有机改性聚合氯化铝，或向第二混合物中添加预定量的超高分子量聚丙烯酰胺，或向第二混合物中添加预定量的有机改性聚合氯化铝和超高分子量聚丙烯酰胺。其中，超高分子量聚丙烯酰胺分子量为8000～20000千道尔顿(kDa)，例如，可以是8000kDa、12000kDa、16000kDa、或20000kDa。步骤S103之后获得的涂布损纸的浆料可以进入纸机抄造系统，进行纸张抄造过程。该步骤可以对涂布损纸中胶粘物颜料和浆料之间形成包裹，有助于后续有效提升纸机抄造过程中填料留着和灰分留着率，提升原纸灰分。
本发明实施方式通过添加PAC处理涂布损纸，可以中和涂布损纸中颜料、胶乳等阴离子垃圾，从而控制涂布损纸的阳离子需求量，以便于后续的磨浆过程；将第一混合物进行磨浆处理，不仅可以增加涂布损纸中纤维再次分丝帚化，提升强度，还能有效地降低涂布损纸中胶粘物的粒径，降低涂布损纸回抄过程中胶粘物对于纸机运转性和纸张品质的负面影响；向第二混合物中添加预定量的有机改性聚合氯化铝和超高分子量聚丙烯酰胺中的一种以上，可以对涂布损纸中胶粘物颜料和浆料之间形成包裹，有助于后续有效提升纸机抄造过程中填料留着和灰分留着率，提升原纸灰分。
其中，聚合氯化铝的添加量为0.5～5千克每吨绝干涂布损纸，例如：可以是0.5Kg/吨绝干涂布损纸、2.0Kg/吨绝干涂布损纸、3.5Kg/吨绝干涂布损纸、5Kg/吨绝干涂布损纸等等。有机改性聚合氯化铝的添加量为0.5～5千克每吨绝干涂布损纸，例如：可以是0.5Kg/吨绝干涂布损纸、2.0Kg/吨绝干涂布损纸、3.5Kg/吨绝干涂布损纸、5.0Kg/吨绝干涂布损纸等等。超高分子量聚丙烯酰胺的添加量为0.3～3千克每吨绝干涂布损纸，例如：可以是0.3Kg/吨绝干涂布损纸、1.0Kg/吨绝干涂布损纸、2.0Kg/吨绝干涂布损纸、3.0Kg/吨绝干涂布损纸等等；超高分子量聚丙烯酰胺的电荷密度为3～10meq/g，例如：可以是3meq/g、5meq/g、7meq/g、10meq/g等等。
其中，磨浆系统包括依次连接的高浓除渣器、疏解机和磨浆机。
当单独的第一混合物在磨浆机中进行磨浆时，第一混合物在磨浆机中的磨浆浓度为2.5％～6.5％，例如：可以是2.5％、3.5％、5.0％、6.5％等等；经过磨浆机磨浆后，混合物的游离度增加20～100ml，例如：可以是：20ml、40ml、70ml、100ml等等；其中，游离度是纸浆滤水的性能指标，1个游离度单位等于游离度漏斗侧管滋流出来的水的体积量1ml。
其中，步骤S102之前，还包括：向第一混合物中加入新鲜浆料。
进一步地，新鲜浆料包括漂白硫酸盐针叶木浆NBKP、漂白硫酸阔叶木浆LBKP中的一种以上，经过磨浆机磨浆后，混合物的游离度增加300～450ml，例如：可以是300ml、350ml、400ml、450ml等等。
进一步地，新鲜浆料包括漂白化学热磨机械浆BCTMP、碱性过氧化氢机械浆APMP中的一种以上，经过磨浆机磨浆后，混合物的游离度增加150～275ml。，例如：可以是150ml、190ml、230ml、275ml等等。
其中，有机改性聚合氯化铝包括有机改性的聚乙烯亚胺(Polyethyleneimine，简写PEI)、聚胺(Polyamine，简写PA)、聚二甲基二烯丙基氯化铵(PolydiallylDimethylAmmoniumChloride，简写PDADMAC)、聚酰胺多胺-环氧氯丙烷(Polyamidoamine-Epichorohydrin，简写PAE)、阳离子聚丙烯酰胺(CationicPolyacrylamide，简写C-PAM)中的一种以上，或者有机改性聚合氯化铝包括由聚合硅酸交联改性和有机改性共同改性的PEI、PA、PDADMAC、PAE、C-PAM中的一种以上，其中，PEI、PA、PDADMAC、PAE、C-PAM的分子量分别为200～1200千道尔顿，例如：可以是200kDa、500kDa、800kDa、1200kDa等等；PEI、PA、PDADMAC、PAE、C-PAM的电荷密度分别为0.5～10meq/g，例如：可以是0.5meq/g、3.5meq/g、7.5meq/g、10meq/g等等。
其中，步骤S102之前，还可以包括：将涂料废水与预定量的聚合氯化铝混合均匀，得到第三混合物；此时，步骤S103即为：将第一混合物和第三混合物混合，并送入磨浆系统进行处理，得到第二混合物。
在步骤S102之前，将涂料废水与预定量的聚合氯化铝混合均匀，，得到第三混合物，然后将第一混合物和第三混合物混合，并送入磨浆系统进行处理；通过这种方式，可以对涂料废水中阴离子垃圾进行中和，这样不仅可以降低涂布损纸中的阴离子垃圾含量，还能对涂料废水形成絮聚效果，减少涂布损纸中涂料的流失。
其中，步骤S101包括：将涂布损纸和预定量的聚合氯化铝在存储涂布损纸的中间槽内或者在连接中间槽与磨浆系统的管道中混合均匀，得到第一混合物。
请参见图2，图2是本发明涂布损纸的处理方法在实际应用中一处理系统的结构示意图。该处理系统包括：存储涂布损纸的中间槽10、高浓除渣器20、疏解机30、磨浆机40、成浆塔50、混合浆池60以及涂料废水池70。其中，PAC的添加点可以是存储涂布损纸的中间槽10内或者在连接中间槽10与磨浆系统的管道中，包含泵吸入口，出口，成浆塔顶部或管道插管等；有机改性PAC或者超高分子量聚丙烯酰胺的添加点磨浆机40出口，成浆塔50，混合浆池60的桶槽顶部或者泵出口。
下面，以具体的实施例来说明上述的方法。
实施例1：
取现场涂布损纸，其浓度为6.5％，纤维含量为90％。使用PAC对涂布损纸进行处理，PAC添加量为3Kg/吨绝干涂布损纸，搅拌器搅拌均匀之后使用瓦力打浆机疏解3分钟(min)之后，挂重之后进行磨浆，控制磨浆前后涂布损纸游离度差值在50ml，取出磨浆之后的涂布损纸，添加有机改性PAC，对磨浆之后的涂布损纸进行处理，其中有机改性PAC为PDADMAC有机改性PAC，添加量为1Kg/吨绝干涂布损纸，然后添加超高分子量阳离子聚丙烯酰胺，添加量为0.5Kg/吨绝干涂布损纸，分子量为20000KDa，电荷密度为3meq/g。搅拌均匀之后将处理之后的涂布损纸和新鲜浆料配比为20：80，其中新鲜浆料组成为25％NBKP、55％LBKP和20％BCTMP浆或者PRC-APMP浆料。混合均匀之后添加填料、阳离子淀粉、阳离子聚丙烯酰胺、膨润土或者硅溶胶，配浆浓度调节至1％之后使用实验室小型圆网成型器抄造纸张，压榨、烘干之后，恒温恒湿24小时(h)之后测量手抄纸强度物性数据，具体数据请参见表1。
表1
项目 空白对照 小试样品
基重g/m2 58.5 59.3
厚度μm 95.5 94.8
撕裂强度mN·m2/g 5.3 5.1
抗张强度N·m/g 45.2 48.6
耐折/次 34 35
内聚力kg.cm 1.80 1.97
10s滤水mL 325 319
总保留％ 78.61 84.04
灰分保留％ 49.73 53.61
灰分％ 12.84 14.49
备注：灰分％是指纸张中含有的灰分的百分含量；总保留％和灰分保留％是纸机抄造过程中的技术指标，总保留％是用来描述纤维在纸张中的保留情况，灰分保留％是用来描述灰分在纸张中的保留情况。
实施例2：
将涂布损纸配管从损纸中间槽泵送至新鲜浆NBKP中间槽，涂布损纸纤维含量为40％，浓度为4.0％。PAC添加量为5Kg/吨绝干涂布损纸，添加点为涂布损纸中间槽至高浓除渣器之间泵吸入口。调整磨浆参数，控制磨浆后涂布损纸和NBKP混合浆料的游离度为380ml。在磨浆机出口添加聚胺改性PAC，聚胺分子量为1200KDa，电荷密度为6meq/g，添加量为0.5Kg/吨绝干涂布损纸。再添加超高分子量阳离子聚丙烯酰胺，添加量为0.3Kg/吨绝干涂布损纸，分子量为8000KDa，电荷密度为10meq/g。然后控制涂布损纸和新鲜浆料配比82:18，其中新鲜浆料配比为25％NBKP、55％LBKP和20％BCTMP浆，按照比例混合之后进入纸机流送系统，添加填料、阳离子淀粉、阳离子聚丙烯酰胺、膨润土等化学药品上浆，关注纸机运转性及纸卷强度数据，具体数据请参见表2。
表2
项目 空白对照 中试样品
基重g/m2 49.81 49.35
厚度μm 80.04 80.08
撕裂强度gf 35 36
抗张强度Kg/15mm 2.95 2.90
耐折/次 45 56
内聚力kg.cm 2.58 2.53
10s滤水mL 285 288
总保留％ 78.42 82.31
灰分保留％ 48.95 52.84
灰分％ 19.51 23.28
备注：实施例2中数据为纸机中试抄造相关原纸数据。
实施例3：
将涂布损纸配管从损纸中间槽泵送至新鲜浆BCTMP中间槽，涂布损纸纤维含量为90％，浓度为2.5％。PAC添加量为0.5Kg/吨绝干涂布损纸，添加点为涂布损纸中间槽顶部。调整磨浆参数，控制磨浆后涂布损纸和BCTMP混合浆料的游离度为220mL。在磨浆机出口添加聚酰胺多胺-环氧氯丙烷改性PAC，聚酰胺多胺-环氧氯丙烷分子量为200KDa，电荷密度为0.5meq/g，添加量为3Kg/吨绝干涂布损纸。再添加超高分子量阳离子聚丙烯酰胺，添加量为3Kg/吨绝干涂布损纸，分子量为15000KDa，电荷密度为5meq/g。然后控制涂布损纸和新鲜浆料配比78:22，其中新鲜浆料配比为20％NBKP、60％LBKP和20％BCTMP浆，按照比例混合之后进入纸机流送系统，添加填料、阳离子淀粉、阳离子聚丙烯酰胺、膨润土等化学药品上浆，关注纸机运转性及纸卷强度数据，具体数据请参见表3。
表3
项目 空白对照 中试样品
基重g/m2 53.53 54.30
厚度μm 78.54 80.24
撕裂强度gf 28 30.53
抗张强度Kg/15mm 3.51 3.64
耐折/次 52 63
内聚力kg.cm 2.62 2.68
10s滤水mL 327 321
总保留％ 80.56 82.73
灰分保留％ 51.38 53.94
灰分％ 15.65 18.79
备注：实施例3中数据为纸机中试抄造相关原纸数据。
从表1、2、3可以看出，在低克重纸种中(即小试样品和中试样品)使用本发明中描述的方法处理之后，不仅可以提升原纸灰分含量，还能够在抄造过程中提升总保留和灰分保留；因此，涂布损纸经过本发明的方法处理之后，对原纸强度有明显提升。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种涂布损纸的处理方法，其特征在于，包括：
将涂布损纸和预定量的聚合氯化铝混合均匀，得到第一混合物；
将所述第一混合物送入磨浆系统进行处理，得到第二混合物；
向所述第二混合物中添加预定量的有机改性聚合氯化铝和超高分子量聚丙烯酰胺中的一种以上，并混合均匀，得到所述涂布损纸的浆料，其中，所述超高分子量聚丙烯酰胺分子量为8000～20000千道尔顿。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚合氯化铝的添加量为0.5～5千克每吨绝干所述涂布损纸，所述有机改性聚合氯化铝的添加量为0.5～5千克每吨绝干所述涂布损纸，所述超高分子量聚丙烯酰胺的添加量为0.3～3千克每吨绝干所述涂布损纸，所述超高分子量聚丙烯酰胺的电荷密度为3～10meq/g。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述磨浆系统包括依次连接的高浓除渣器、疏解机和磨浆机。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一混合物在所述磨浆机中的磨浆浓度为2.5％～6.5％；经过所述磨浆机磨浆后，混合物的游离度增加20～100ml。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述第一混合物送入磨浆系统进行处理，得到第二混合物的步骤之前，还包括：
向所述第一混合物中加入新鲜浆料。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述新鲜浆料包括漂白硫酸盐针叶木浆、漂白硫酸阔叶木浆中的一种以上，经过所述磨浆机磨浆后，混合物的游离度增加300～450ml。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述新鲜浆料包括漂白化学热磨机械浆、碱性过氧化氢机械浆中的一种以上，经过所述磨浆机磨浆后，混合物的游离度增加150～275ml。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机改性聚合氯化铝包括有机改性的、或者由聚合硅酸交联改性和有机改性共同改性的聚乙烯亚胺、聚胺、聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚酰胺多胺-环氧氯丙烷、阳离子聚丙烯酰胺中的一种以上，其中，所述聚乙烯亚胺、聚胺、聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚酰胺多胺-环氧氯丙烷和阳离子聚丙烯酰胺的分子量分别为200～1200千道尔顿，电荷密度分别为0.5～10meq/g。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第一混合物送入磨浆系统进行处理，得到第二混合物的步骤之前，还包括：
将涂料废水与预定量的聚合氯化铝混合均匀，得到第三混合物；
所述将所述第一混合物送入磨浆系统进行处理，得到第二混合物的步骤包括：
将所述第一混合物和所述第三混合物混合，并送入磨浆系统进行处理，得到所述第二混合物。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将涂布损纸和预定量的聚合氯化铝混合均匀，得到第一混合物的步骤包括：
将所述涂布损纸和预定量的聚合氯化铝在存储所述涂布损纸的中间槽内或者在连接所述中间槽与所述磨浆系统的管道中混合均匀，得到所述第一混合物。
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