CN109930414A - 一种基于冷碱抽提废液的废纸脱墨剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于冷碱抽提废液的废纸脱墨剂，以冷碱抽提废液为碱源，与其他常规的脱墨化学品、添加剂混合后应用于废纸脱墨，再采用适宜的碎解、浮选工艺制备脱墨浆，所制备的脱墨浆的性能优于一般碱液制备的脱墨浆。

Description

一种基于冷碱抽提废液的废纸脱墨剂
技术领域
本发明涉及一种基于冷碱抽提废液的废纸脱墨剂，具体技术涉及制浆造纸领域。
背景技术
溶解浆是一种纤维素含量高达90-99％，只含有少量半纤维素(2-4％)和微量木质素及抽出物、矿物质的高纯度纤维素载体，目前是除棉花外获取高纯度纤维素的主要原料。以溶解浆为原料生产的粘胶纤维、玻璃纸、醋酸纤维、硝化纤维、羧甲基纤维素、微晶纤维素等纤维素衍生物/功能材料，已经被广泛应用于纺织、食品、日化、造纸、制药等行业领域，是诸多石油基工业原料的绿色替代品。
溶解浆的首要质量指标为纤维素纯度(通常以α-纤维素或甲等纤维素含量表示)，该指标决定着纤维素衍生产品的质量，同时影响到溶解浆在下游产品生产中的加工性能。如生产粘胶纤维、玻璃纸、Lyocell纤维等产品，α-纤维素维素含量一般介于90-96％之间；如生产醋酸纤维、硝化纤维等对纤维素纯度要求极高的产品，α-纤维素维素含量一般高于96％。
冷碱抽提是纯化溶解浆的一种有效方法，其原理是在低温条件下(低于40℃)利用碱液对纤维结构的润胀作用，物理溶解出短链碳水化合物(通常是半纤维素)，从而提高浆料α-纤维素含量。由于冷碱抽提的低温条件以及物理溶解特性，因此显现出一些突出的优势：1)物理溶解对浆料的得率损失较小，所得的浆料纯度较高；2)碱液的消耗低，具有较高的重复利用价值；3)溶解出短链碳水化合物(主要是半纤维素)，如可以有效分离，同样具有高附加价值。尽管如此，冷碱抽提废液的碱浓较高(一般高于10％)，如何有效地将冷碱抽提废液再利用，是推广冷碱抽提工艺的重要技术难题。另外，冷碱抽提液中的半纤维素对提高纤维强度也有很好的作用，半纤维可以作为添加剂加入纸浆中，可有效提高打浆速度，改善纸的裂断长、耐破度和耐折度等物理指标。因此可以考虑将冷碱抽提废液回用在碱法制浆、漂泊等工艺中，既提供工艺所需的碱液来源，同时提高纤维强度性能等指标。
本发明的目的在于基于现有冷碱抽提废液的特点，开发一种适用于废纸脱墨工艺的脱墨化学品，探索出冷碱抽提废液回收利用的途径。
发明内容
本发明以冷碱抽提废液为废纸脱墨中碱液的主要来源，与其他常规的脱墨化学品、添加剂混合后，再采用适宜的碎解、浮选工艺制备脱墨浆，所制备的脱墨浆的物理强度高于一般碱液制备的脱墨浆。具体操作方法如下：
(1)废纸浆的准备：将废纸撕碎用热水浸泡一定时间，再过滤使达到特定浓度；
(2)制备脱墨剂：将冷碱抽提废液通过过滤膜进行浓缩处理，处理后的冷碱抽提废液与一定比例的脱墨化学品(硅酸钠、表面活性剂等)混合均匀待用；
(3)碎解废纸浆：将脱墨剂(2)倒入废纸浆(1)中并加入一定量的过氧化氢溶液，之后转移到碎解装备中将药液和废纸浆混合均匀，同时保持一定的碎解温度；
(4)浮选脱墨：将碎解后的废纸浆(3)进行浮选脱墨过程，得到脱墨浆料并进行物检，与使用一般碱液的脱墨浆进行比较。
本发明的特点在于：
(1)以冷碱抽提废液为碱源进行脱墨，其中含有的半纤维素可有效吸附在浆料的纤维表面，另外，如对冷碱抽提液进行浓缩处理，可更有效地提高脱墨浆的物理强度；
(2)本脱墨实验基于一般成熟废纸脱墨工艺，生产推广性强，同时解决了冷碱抽提工艺的废液回收利用难题。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明做更为详细的介绍：
实施例1：
将废旧报纸浸泡于60～80℃热水中半小时，之后过滤得到浆浓度为10％待用；迅速加入混合好的脱墨剂：相当于1.5％NaOH添加量的冷碱抽提废液、Na2SiO3 5％、H2O2 2％、表面活性剂1％(以绝干浆质量计)，并进行浆料碎解，适当地延长碎解时间5～10min，同时保持浆料碎解温度在40～50℃，使配制好的脱墨剂与浆料充分混合；碎解完成后置于浮选脱墨设备进行脱墨处理，之后对脱墨浆进行物检；与使用一般碱液的脱墨浆进行比较后发现，用冷碱抽提液脱墨的纸浆的抗张强度提升10～20％。
实施例2：
将废旧报纸浸泡于60～80℃热水中半小时，之后过滤得到浆浓度为10％待用；将冷碱抽提液进行膜过滤浓缩至原溶液体积的1/2，取相当于1.5％ NaOH添加量的冷碱抽提废液与Na2SiO3 5％、H2O2 2％、表面活性剂1％(以绝干浆质量计)，混合后迅速添加于废纸浆内，并进行浆料碎解，适当地延长碎解时间5～10min，同时保持浆料碎解温度在40～50℃，使配制好的脱墨剂与浆料充分混合；碎解完成后置于浮选脱墨设备进行脱墨处理，之后对脱墨浆进行物检；与使用一般碱液的脱墨浆进行比较后发现，用冷碱抽提液脱墨的纸浆的抗张强度提升20～30％。
以上实施例脱墨后废纸经过纸张物理检测后，其强度性能指标(尤其是抗张强度指标)明显提升，性能优于传统脱墨浆。

Claims (6)

1.一种基于冷碱抽提废液的废纸脱墨剂，其特征在于以冷碱抽提废液为废纸脱墨中碱液的主要来源，与其他常规的脱墨化学品、添加剂混合后对废纸浆进行脱墨，具体过程包括以下步骤：
(1)废纸浆的准备：将废纸撕碎用热水浸泡一定时间，再过滤使达到特定浓度；
(2)制备脱墨剂：将冷碱抽提废液通过过滤膜进行浓缩处理，处理后的冷碱抽提废液与一定比例的脱墨化学品(硅酸钠、过氧化氢、表面活性剂等)混合均匀待用；
(3)碎解废纸浆：将脱墨剂迅速倒入废纸浆中，之后转移到碎解装备中将药液和废纸浆混合均匀，同时保持一定的碎解温度；
(4)浮选脱墨：将碎解后的废纸浆进行浮选脱墨过程，得到脱墨浆料。
2.如权利要求1所述的一种基于冷碱抽提废液的废纸脱墨剂，其特征在于步骤(1)中的冷碱抽提废液可以从纯化溶解浆的过程中回收。
3.如权利要求1所述的一种基于冷碱抽提废液的废纸脱墨剂，其特征在于步骤(1)中的冷碱抽提废液可以直接用作碱源或经过膜处理浓缩后再利用。
4.如权利要求1所述的一种基于冷碱抽提废液的废纸脱墨剂，其特征在于步骤(2)中的在碎解过程中尽量保持碎解温度，适当延长碎解时间，保证脱墨剂与废纸浆充分反应。
5.如权利要求1所述的一种基于冷碱抽提废液的废纸脱墨剂，其特征在于以冷碱抽提废液为碱源进行脱墨，其中含有的半纤维素可有效吸附在浆料的纤维表面，提高废纸浆强度。
6.如权利要求1所述的一种基于冷碱抽提废液的废纸脱墨剂，其特征在于该脱墨过程基于一般成熟废纸脱墨工艺，生产推广性强，同时解决了冷碱抽提工艺的废液回收利用难题。
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