CN106223097B - 一种高纸浆得率脱墨的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高纸浆得率脱墨的方法，属于纸浆脱墨技术领域。本发明将含墨废纸制成浆液后用紫外照射，随后与复合酶搅拌浸泡，得混合液，再将小麦秸秆粉末与无烟煤粉末、淀粉等一起经搅拌、压制成形、煅烧步骤制得炭化颗粒，将炭化颗粒与上述混合液、脂肪醇聚氧乙烯醚搅拌后进行浮选处理，得到的浮选后纸浆经稀释后过滤，最后对滤液进行加热、浓缩、稀释处理，即可完成脱墨，得脱墨后纸浆，本发明操作工艺简便，有效提高了脱墨效率，加入复合酶可以减少脱墨过程中纸浆纤维的分解和损伤，脱墨后的纸浆强度高，得率高，且本发明制备炭化颗粒进一步脱墨处理，不使用脱墨剂不会造成环境污染，胶粘物产生少，具有广泛的应用前景。

Description

一种高纸浆得率脱墨的方法

技术领域

本发明公开了一种高纸浆得率脱墨的方法，属于纸浆脱墨技术领域。

背景技术

近年来，由于受到地球上森林资源的限制和人们对环境保护意识的提高，世界各国都非常重视废纸的回收利用，废纸已作为造纸工业的重要原料来源，所占比重越来越大，许多国家把废纸当作是一种重要的造纸原料。利用废纸进行制浆造纸，可以节约大量的木材，降低生产成本，减轻废水污染，减少环保投资，降低水和能源消耗。因此，废纸脱墨技术也越来越受到人们的重视。

油墨是一种稳定的胶体分散体系，它的主要成分，即油墨的主剂，是由作为分散相的颜料和作为连接相的连接料所组成，此外，还含有一些填料和附加料等助剂。脱墨是根据油墨的特性，采用合理的方法来破坏油墨粒子对纤维的粘附力，将印刷油墨粒子与纤维分离，并从纸浆中分离出去的工艺过程。

脱墨的整个过程大致可分为以下3个步骤：（1）疏解分离纤维；（2）使油墨从纤维上脱离；（3）把脱出的油墨粒子从浆料中除去。目前，废纸脱墨所采取的方法有机械法、化学法和生物酶法。机械法动力消耗大、脱墨效果差、白度低、纸浆品质得不到保证，故一般仅作为一种辅助法应用，化学法脱墨则存在脱墨成本高，化学药剂添加量大，易造成环境污染，且废水治理成本较高，产生胶粘物难去除，设备容易结垢等许多弊端。生物酶脱墨是近年发展起来的一种脱墨方法，它克服了许多化学法无法解决的问题，是化学脱墨剂的理想代替品，但是现有的生物酶脱墨方法易造成纸浆纤维分解，导致纸浆强度降低，得率不足的弊端。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对目前的脱墨技术普遍存在纸浆得率低，脱墨剂等化学品用量大，易造成环境污染，纸浆纤维易分解，纸张强度不足，脱墨成本较高的缺陷，提高一种高纸浆得率脱墨的方法，该方法将含墨废纸制成浆液后用紫外照射，随后与复合酶搅拌浸泡，得混合液，再将小麦秸秆粉末与无烟煤粉末、淀粉等一起经搅拌、压制成形、煅烧步骤制得炭化颗粒，将炭化颗粒与上述混合液、脂肪醇聚氧乙烯醚搅拌后进行浮选处理，将浮选后纸浆经稀释后过滤，最后对滤液进行加热、浓缩、稀释处理，即可完成脱墨，得脱墨后纸浆，本发明操作工艺简便，有效提高了脱墨效率，加入复合酶可以减少脱墨过程中纸浆纤维的分解和损伤，脱墨后的纸浆强度高，得率高，且本发明制备炭化颗粒进一步脱墨处理，不使用脱墨剂不会造成环境污染，胶粘物产生少，具有广泛的应用前景。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）称取2～5kg含墨废纸，粉碎后放入打浆机中，并加入含墨废纸质量12～15倍自来水，在60～70℃和600～800r/min条件下碎浆40～60min，得浆液，向浆液加水稀释到固含量为4～6%；

（2）用功率1500～1800W，波长为250～450nm下用紫外灯照射上述浆液，照射15～25min后加入浆液质量6～8%复合酶，搅拌混合30～50min后静置20～30h，浸泡后得混合液，备用；所述的复合酶是由纤维素酶、木聚糖酶、脂肪酶、碱性蛋白酶按质量比5:3:1:1混合；

（3）称取100～200g小麦秸秆，晒干后粉碎、过80～100目筛得秸秆粉末，称取200～300g无烟煤，粉碎后过100～150目筛得无烟煤粉末，将无烟煤粉末和秸秆粉末混合后加入80～100g淀粉和80～120mL水，搅拌混合30～50min后放入成型模具上挤压制成直径为5～10mm的料条，自然风干后切成长度约0.5～1.0cm的颗粒；

（4）将上述颗粒放入马弗炉中，在氮气保护下升温至700～800℃，并保温煅烧1～2h，煅烧后冷却至室温后取出，得炭化颗粒，将炭化颗粒按30～50g/L加入到步骤（2）备用的混合液中，随后加入混合液质量3～5%脂肪醇聚氧乙烯醚，搅拌1～2h后倒入浮选槽，向液体中通入氧气进行浮选20～30min，氧气通入量为2～3L/min，浮选1～2h得浮选后纸浆；

（5）将上述浮选后的纸浆加自来水稀释到固含量为1～2%，稀释后用70～90目筛网进行过滤浓缩，将得到的浓缩浆液中加入浓缩浆液质量1～3%氢氧化钠，加热至80～85℃后保温处理1～2h，处理后的纸浆用高速洗浆机脱水，使纸浆浓度达到35～40%，随后加自来水稀释至浓度为10～15%，即可完成脱模。

经检测，使用本发明的方法进行纸浆脱墨，废纸成浆白度为82～90%ISO，纸浆强度提高30～50%，纸浆得率提高25～35%，且本发明脱墨技术工艺简便，脱墨效率提高了15～20%。

本发明的有益效果是：

（1）由本发明的脱墨方法脱墨后的纸浆强度高，得率高，且不会造成纸浆纤维的损伤和分解；

（2）本发明使用生物酶进行纸浆脱墨处理，对环境友好，且脱墨过程中产生的胶粘物少，容易去除，有效提高纸成品质量，适合大规模推广应用。

具体实施方式

首先称取2～5kg含墨废纸，粉碎后放入打浆机中，并加入含墨废纸质量12～15倍自来水，在60～70℃和600～800r/min条件下碎浆40～60min，得浆液，向浆液加水稀释到固含量为4～6%；用功率1500～1800W，波长为250～450nm的紫外线照射上述浆液，照射15～25min后加入浆液质量6～8%复合酶，搅拌混合30～50min后静置20～30h，浸泡后得混合液，备用；所述的复合酶是由纤维素酶、木聚糖酶、脂肪酶、碱性蛋白酶按质量比5:3:1:1混合；随后称取100～200g小麦秸秆，晒干后粉碎、过80～100目筛得秸秆粉末，称取200～300g无烟煤，粉碎后过100～150目筛得无烟煤粉末，将无烟煤粉末和秸秆粉末混合后加入80～100g淀粉和80～120mL水，搅拌混合30～50min后放入成型模具上挤压制成直径为5～10mm的料条，自然风干后切成长度约0.5～1.0cm的颗粒；再将上述颗粒放入马弗炉中，在氮气保护下升温至700～800℃，并保温煅烧1～2h，煅烧后冷却至室温后取出，得炭化颗粒，将炭化颗粒按30～50g/L加入到上述步骤备用的混合液中，随后加入混合液质量3～5%脂肪醇聚氧乙烯醚，搅拌1～2h后倒入浮选槽，向液体中通入氧气进行浮选20～30min，氧气通入量为2～3L/min，得浮选后纸浆；最后将上述浮选后的纸浆加自来水稀释到固含量为1～2%，稀释后用70～90目筛网进行过滤浓缩，将得到的浓缩浆液中加入浓缩浆液质量1～3%氢氧化钠，加热至80～85℃后保温处理1～2h，处理后的纸浆用高速洗浆机脱水，使纸浆浓度达到35～40%，随后加自来水稀释至浓度为10～15%，即可完成脱模。

实例1

首先称取2kg含墨废纸，粉碎后放入打浆机中，并加入含墨废纸质量12倍自来水，在60℃和600r/min条件下碎浆40min，得浆液，向浆液加水稀释到固含量为4%；用功率1500W，波长为250nm的紫外线照射上述浆液，照射15min后加入浆液质量6%复合酶，搅拌混合30min后静置20h，浸泡后得混合液，备用；所述的复合酶是由纤维素酶、木聚糖酶、脂肪酶、碱性蛋白酶按质量比5:3:1:1混合；随后称取100g小麦秸秆，晒干后粉碎、过80目筛得秸秆粉末，称取200g无烟煤，粉碎后过100目筛得无烟煤粉末，将无烟煤粉末和秸秆粉末混合后加入80g淀粉和80mL水，搅拌混合30min后放入成型模具上挤压制成直径为5mm的料条，自然风干后切成长度约0.5cm的颗粒；再将上述颗粒放入马弗炉中，在氮气保护下升温至700℃，并保温煅烧1h，煅烧后冷却至室温后取出，得炭化颗粒，将炭化颗粒按30g/L加入到上述步骤备用的混合液中，随后加入混合液质量3%脂肪醇聚氧乙烯醚，搅拌1h后倒入浮选槽，向液体中通入氧气进行浮选20min，氧气通入量为2L/min，浮选1h得浮选后纸浆；最后将上述浮选后的纸浆加自来水稀释到固含量为1%，稀释后用70目筛网进行过滤浓缩，将得到的浓缩浆液中加入浓缩浆液质量1%氢氧化钠，加热至80℃后保温处理1h，处理后的纸浆用高速洗浆机脱水，使纸浆浓度达到35%，随后加自来水稀释至浓度为10%，即可完成脱模。

经实例检测，使用本发明的方法进行纸浆脱墨，废纸成浆白度为82%ISO，纸浆强度提高30%，纸浆得率提高25%，且本发明脱墨技术工艺简便，脱墨效率提高了15%。

实例2

首先称取4kg含墨废纸，粉碎后放入打浆机中，并加入含墨废纸质量14倍自来水，在65℃和700r/min条件下碎浆50min，得浆液，向浆液加水稀释到固含量为5%；用功率1650W，波长为350nm的紫外线照射上述浆液，照射20min后加入浆液质量7%复合酶，搅拌混合40min后静置25h，浸泡后得混合液，备用；所述的复合酶是由纤维素酶、木聚糖酶、脂肪酶、碱性蛋白酶按质量比5:3:1:1混合；随后称取150g小麦秸秆，晒干后粉碎、过90目筛得秸秆粉末，称取250g无烟煤，粉碎后过125目筛得无烟煤粉末，将无烟煤粉末和秸秆粉末混合后加入90g淀粉和100mL水，搅拌混合40min后放入成型模具上挤压制成直径为8mm的料条，自然风干后切成长度约0.8cm的颗粒；再将上述颗粒放入马弗炉中，在氮气保护下升温至750℃，并保温煅烧1.5h，煅烧后冷却至室温后取出，得炭化颗粒，将炭化颗粒按40g/L加入到上述步骤备用的混合液中，随后加入混合液质量4%脂肪醇聚氧乙烯醚，搅拌1.5h后倒入浮选槽，向液体中通入氧气进行浮选25min，氧气通入量为2.5L/min，浮选1.5h得浮选后纸浆；最后将上述浮选后的纸浆加自来水稀释到固含量为1.5%，稀释后用80目筛网进行过滤浓缩，将得到的浓缩浆液中加入浓缩浆液质量2%氢氧化钠，加热至83℃后保温处理1.5h，处理后的纸浆用高速洗浆机脱水，使纸浆浓度达到38%，随后加自来水稀释至浓度为13%，即可完成脱模。

经实例检测，使用本发明的方法进行纸浆脱墨，废纸成浆白度为86%ISO，纸浆强度提高40%，纸浆得率提高30%，且本发明脱墨技术工艺简便，脱墨效率提高了18%。

实例3

首先称取5kg含墨废纸，粉碎后放入打浆机中，并加入含墨废纸质量15倍自来水，在70℃和800r/min条件下碎浆60min，得浆液，向浆液加水稀释到固含量为6%；用功率1800W，波长为450nm的紫外线照射上述浆液，照射25min后加入浆液质量8%复合酶，搅拌混合50min后静置30h，浸泡后得混合液，备用；所述的复合酶是由纤维素酶、木聚糖酶、脂肪酶、碱性蛋白酶按质量比5:3:1:1混合；随后称取200g小麦秸秆，晒干后粉碎、过100目筛得秸秆粉末，称取300g无烟煤，粉碎后过150目筛得无烟煤粉末，将无烟煤粉末和秸秆粉末混合后加入100g淀粉和120mL水，搅拌混合50min后放入成型模具上挤压制成直径为10mm的料条，自然风干后切成长度约1.0cm的颗粒；再将上述颗粒放入马弗炉中，在氮气保护下升温至800℃，并保温煅烧2h，煅烧后冷却至室温后取出，得炭化颗粒，将炭化颗粒按50g/L加入到上述步骤备用的混合液中，随后加入混合液质量5%脂肪醇聚氧乙烯醚，搅拌2h后倒入浮选槽，向液体中通入氧气进行浮选30min，氧气通入量为3L/min，浮选2h得浮选后纸浆；最后将上述浮选后的纸浆加自来水稀释到固含量为2%，稀释后用90目筛网进行过滤浓缩，将得到的浓缩浆液中加入浓缩浆液质量3%氢氧化钠，加热至85℃后保温处理2h，处理后的纸浆用高速洗浆机脱水，使纸浆浓度达到40%，随后加自来水稀释至浓度为15%，即可完成脱模。

经实例检测，使用本发明的方法进行纸浆脱墨，废纸成浆白度为90%ISO，纸浆强度提高50%，纸浆得率提高35%，且本发明脱墨技术工艺简便，脱墨效率提高了20%。

Claims (1)

1.一种高纸浆得率脱墨的方法，其特征在于具体脱墨步骤为：

（1）称取2～5kg含墨废纸，粉碎后放入打浆机中，并加入含墨废纸质量12～15倍自来水，在60～70℃和600～800r/min条件下碎浆40～60min，得浆液，向浆液加水稀释到固含量为4～6%；

（2）用功率1500～1800W，波长为250～450nm的紫外灯照射上述浆液，照射15～25min后加入浆液质量6～8%复合酶，搅拌混合30～50min后静置20～30h，浸泡后得混合液，备用；所述的复合酶是由纤维素酶、木聚糖酶、脂肪酶、碱性蛋白酶按质量比5:3:1:1混合；

（3）称取100～200g小麦秸秆，晒干后粉碎、过80～100目筛得秸秆粉末，称取200～300g无烟煤，粉碎后过100～150目筛得无烟煤粉末，将无烟煤粉末和秸秆粉末混合后加入80～100g淀粉和80～120mL水，搅拌混合30～50min后放入成型模具上挤压制成直径为5～10mm的料条，自然风干后切成长度约0.5～1.0cm的颗粒；

（4）将上述颗粒放入马弗炉中，在氮气保护下升温至700～800℃，并保温煅烧1～2h，煅烧后冷却至室温后取出，得炭化颗粒，将炭化颗粒按30～50g/L加入到步骤（2）备用的混合液中，随后加入混合液质量3～5%脂肪醇聚氧乙烯醚，搅拌1～2h后倒入浮选槽，向液体中通入氧气进行浮选20～30min，氧气通入量为2～3L/min，浮选1～2h得浮选后纸浆；

（5）将上述浮选后的纸浆加自来水稀释到固含量为1～2%，稀释后用70～90目筛网进行过滤浓缩，将得到的浓缩浆液中加入浓缩浆液质量1～3%氢氧化钠，加热至80～85℃后保温处理1～2h，处理后的纸浆用高速洗浆机脱水，使纸浆浓度达到35～40%，随后加自来水稀释至浓度为10～15%，即可完成脱模。