CN114318924A - 一种高值化利用固化滤纸废纸的方法 - Google Patents

一种高值化利用固化滤纸废纸的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高值化利用固化滤纸废纸的方法，包括：将滤纸废纸和处理液混合；所述处理液包括：次氯酸钠、氢氧化钠和丙酮。本发明采用处理液处理废纸，经过水力碎浆机疏解若干分钟后，被涂布到滤纸上的酚醛树脂会水解成小分子，从纤维上剥离，经过过滤除去液体，留下的纤维经过若干次洗涤浓缩至中性，整个过程在常温下进行；将得到的木浆重新抄纸，新制备的滤纸的透气度提高若干倍，初始阻力降低，容尘量提高，起到了高值化利用的目的。

Description

一种高值化利用固化滤纸废纸的方法
技术领域
本发明属于滤纸技术领域，尤其涉及一种高值化利用滤纸废纸的方法。
背景技术
滤纸通常是由80％的木浆和20％的酚醛树脂组成，在生产中会产生废纸；废纸的主要来源有：在滤纸分切过程中会产生2％(重量)的毛边和一些母辊底部废料；分切失误造成的浪费；实验和生产过程中指标不合格造成的浪费等；这些废纸总量能够达到总生产量的10％左右，亟待解决。
目前，工业上解决滤纸废纸常用的方法是，在高温水中利用机械方式碎解来生产低附加值的纱管纸，这种方法没法有效分离木浆和酚醛树脂，造成了资源浪费。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高值化利用滤纸废纸的方法，本发明提供的方法能够使滤纸废纸得到较好的利用。
本发明提供了一种高值化利用固化滤纸废纸的方法，包括：
将滤纸废纸和处理液混合；
所述处理液包括：次氯酸钠、氢氧化钠和丙酮。
优选的，所述滤纸废纸为采用酚醛树脂涂布后的滤纸。
优选的，所述次氯酸钠、氢氧化钠和丙酮的质量比为(45～55)：(30～40)：(13～17)。
优选的，所述滤纸废纸和处理液的质量比为10：(5～15)。
优选的，所述混合过程中还包括：
加入水。
优选的，所述滤纸废纸和水的质量比为10：(80～120)。
优选的，所述混合在碎浆机中进行。
优选的，所述混合过程中的转速为28000～32000转/分；时间为3～7分钟。
优选的，所述混合后还包括：
将得到的混合物进行过滤、洗涤和浓缩，得到木浆。
优选的，得到木浆后还包括：
将所述木浆进行抄造，得到新的滤纸。
本发明利用处理液与酚醛树脂的反应，将滤纸废纸内的酚醛树脂分离出来，得到高附加值的木浆纤维。本发明采用处理液处理固化滤纸废纸，经过水力碎浆机疏解若干分钟后，被涂布到滤纸上的酚醛树脂会水解成小分子，从纤维上剥离，经过过滤除去液体，留下的纤维经过若干次洗涤浓缩至中性，整个过程在常温下进行；将得到的木浆重新抄纸，新制备的滤纸透气度提高若干倍，初始阻力降低，容尘量提高，起到了高值化利用的目的。
附图说明
图1为本发明实施例中固化滤纸废纸利用方法的流程图；
图2为本发明实施例制备的木浆在水中的分散图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种高值化利用固化滤纸废纸的方法，包括：
将滤纸废纸和处理液混合。
在本发明中，所述滤纸废纸优选为使用酚醛树脂涂布后的滤纸；所述滤纸废纸为制备滤纸过程中产生的废料，与制备的滤纸成分一致。在本发明中，所述滤纸废纸优选包括：针叶木浆纤维和阔叶木浆纤维；所述针叶木浆纤维的质量含量优选为15～25％，更优选为18～22％，最优选为20％；所述阔叶木浆纤维的质量含量优选为75～85％，更优选为78～82％，最优选为80％。
在本发明中，所述处理液包括：
次氯酸钠、氢氧化钠和丙酮。
在本发明中，所述次氯酸钠、氢氧化钠和丙酮的质量比优选为(45～55)：(30～40)：(13～17)，更优选为(48～52)：(33～37)：(14～16)，最优选为50：35：15。
在本发明中，所述滤纸废纸和处理液的质量比优选为10：(5～15)，更优选为10：(8～12)，最优选为10：10。
在本发明中，所述混合过程中优选还包括：
加入水。
在本发明中，所述水优选为常温水，所述常温优选为20～30℃，更优选为23～27℃，最优选为25℃。
在本发明中，所述滤纸废纸和水的质量比优选为10：(80～120)，更优选为10：(90～110)，最优选为10：100。
在本发明中，所述混合优选在碎浆机中进行，更优选为水力碎浆机中进行；所述混合过程中的搅拌速度优选为28000～32000转/分，更优选为29000～31000转/分，最优选为30000转/分；时间优选为3～7分钟，更优选为4～6分钟，最优选为5分钟。
在本发明中，在碎浆机种进行混合疏解能够使滤纸废纸上的酚醛树脂水解成小分子，从纤维上剥离。
在本发明中，所述混合后优选还包括：
将得到的混合液过滤去除液体，得到纤维。
在本发明中，所述过滤优选采用不锈钢网，所述不锈钢网优选为100～150目，更优选为110～140目，最优选为120～130目；通过过滤混合液液体从网部渗透下来，纤维留在网上；所述过滤过程中优选进行真空吸引，以加快液体渗透效率；所述过滤过程中优选将不锈钢网进行倾斜，所述倾斜的角度优选为30～60°，更优选为40～50°，最优选为45°；所述过滤过程中优选不锈钢网进行循环转动；所述过滤过程中优选进行喷淋，以减少后续洗涤用水量，所述过滤过程中优选添加连续喷淋装置。
在本发明中，得到纤维后优选还包括：
将得到的纤维进行洗涤和浓缩，得到木浆。
在本发明中，所述洗涤优选采用水；所述洗涤优选使得到的产物为中性。
在本发明中，所述浓缩优选在浓缩机中进行，优选通过机械挤压在滤网两侧产生较高的压力差，纤维间的废液被挤压出来；所述机械挤压的设备优选为双辊挤浆机、螺旋压榨机。
在本发明中，得到木浆后优选还包括：
将所述木浆进行抄造，得到新的滤纸。
在本发明中，所述抄造过程中的车速优选为45～55m/min，更优选为48～52m/min，最优选为50m/min；真空度优选为0.05～0.15GPa，更优选为0.08～0.12GPa，最优选为0.1GPa。
在本发明中，所述新的滤纸的定量优选为155～165g/m2，更优选为158～162g/m2，最优选为160g/m2；所述新的滤纸的透气度优选为470～490L/m2.s，更优选为475～485L/m2.s，最优选为480L/m2.s。
在本发明中，所述抄造优选包括：
将所述木浆和原木浆配比后进行抄造。
在本发明中，所述原木浆为制备滤纸所采用的木浆，即制备产生滤纸废纸的滤纸所用的木浆；所述木浆和原木浆的质量比优选为(93～97)：(3～7)，更优选为(94～96)：(4～6)，最优选为95：5。
在本发明中，所述抄造之前优选还包括：
将得到的木浆进行疏解。
在本发明中，所述疏解优选在疏解机中进行。
在本发明中，得到新的滤纸之后优选还包括：
将所述滤纸涂布酚醛树脂，得到新的经过酚醛树脂浸渍的滤纸，当检测指标合格后，进入下一步分切工序。
本发明提供的高值化利用滤纸废纸的方法整个过程均在常温下进行。
本发明提供的方法制备得到的新的滤纸透气度提高若干倍，初始阻力降低，容尘量提高，起到了高值化利用的目的。
本发明实施例提供的固化滤纸废纸的利用方法的流程如图1所示，包括：
将滤纸废纸加入到水力碎浆机中，加入处理液、水，开启水力碎浆机，设定转速和时间进行搅拌；搅拌完成后过滤，收集木浆，加入水洗涤，直至pH值达到中性，得到木浆；
将上述木浆抄造与原废纸相同定量的原纸，干燥，得到新的滤纸。
在本发明中，所述干燥的温度优选为80～115℃，更优选为85～110℃，更优选为90～105℃，最优选为95～100℃；优选采用烘缸进行干燥，更优选采用15个烘缸进行干燥，第1至第4号烘缸干燥的温度优选为80～100℃，更优选为85～95℃，最优选为90℃；第5至第10号烘缸干燥的温度优选为100～115℃，更优选为105～110℃，最优选为106～108℃；第11至15号烘缸干燥的温度优选为95～105℃，更优选为98～102℃，最优选为100℃。
现有技术处理固化滤纸废纸常用的方法是，利用机械方式碎解来生产低附加值的箱板纸填充物，没法有效分离木浆和酚醛树脂，造成资源浪费，机械粉碎无法将木浆与酚醛树脂分开，造成木浆纤维不能回收再造纸，木浆价格居高不下，造成成本增加、不能循环利用。本发明利用处理液与酚醛树脂的反应，将固化滤纸内的酚醛树脂分离出来，得到高附加值的木浆纤维；将得到的木浆重新抄纸，新制备的滤纸透气度提高若干倍，初始阻力降低，容尘量提高，起到了高值化利用的目的。
本发明以下实施例中所采用的滤纸废纸含有20wt％的针叶木浆纤维，80wt％的阔叶木浆纤维。
实施例1
以重量份计，称取10份滤纸废纸，加入5份处理液(次氯酸钠：氢氧化钠：丙酮的质量比＝50：35：15)，然后再加入100份常温水，在30000转/分钟的水力碎浆机中搅拌5分钟；将得到的混合液过滤：输送到100～150目的不锈钢网，液体从网部渗透下来，纤维留在网上，为了加快液体渗透速率，进行真空吸引，并添加连续喷淋装置，减少后续洗涤用水量；然后收集木浆，采用水洗涤至中性，将洗涤好的浆料输送到浓缩机，采用机械挤压，在滤网两侧产生较高的压力差，纤维间的废液被挤压出来，将浓缩后的木浆与原木浆(20wt％的针叶木浆纤维，80wt％的阔叶木浆纤维)按照95：5的质量配比进行抄造，抄造过程中的车速为50m/min，真空度为0.1GPa，抄造与滤纸废纸原纸一样定量的原纸，干燥(温度设定为1～4号烘缸温度80～100℃，5～10号烘缸100～115℃，11～15号烘缸100℃)，得到新的滤纸。
实施例2
以重量份计，称取10份滤纸废纸，加入10份处理液(次氯酸钠：氢氧化钠：丙酮的质量比＝50：35：15)，然后再加入100份常温水，在30000转/分钟的水力碎浆机中搅拌5分钟；将得到的混合液过滤：输送到100～150目的不锈钢网，液体从网部渗透下来，纤维留在网上，为了加快液体渗透速率，进行真空吸引，并添加连续喷淋装置，减少后续洗涤用水量；然后收集木浆，采用水洗涤至中性，将洗涤好的浆料输送到浓缩机，采用机械挤压，在滤网两侧产生较高的压力差，纤维间的废液被挤压出来，将浓缩后的木浆与原木浆(20wt％的针叶木浆纤维，80wt％的阔叶木浆纤维)按照95：5的质量配比进行抄造，抄造过程中的车速为50m/min，真空度为0.1GPa，抄造与滤纸废纸原纸一样定量的原纸，干燥(温度设定为1～4号烘缸温度80～100℃，5～10号烘缸100～115℃，11～15号烘缸100℃)，得到新的滤纸。
实施例3
以重量份计，称取10份滤纸废纸，加入15份处理液(次氯酸钠：氢氧化钠：丙酮的质量比＝50：35：15)，然后再加入100份常温水，在30000转/分钟的水力碎浆机中搅拌5分钟；将得到的混合液过滤：输送到100～150目的不锈钢网，液体从网部渗透下来，纤维留在网上，为了加快液体渗透速率，进行真空吸引，并添加连续喷淋装置，减少后续洗涤用水量；然后收集木浆，采用水洗涤至中性，将洗涤好的浆料输送到浓缩机，采用机械挤压，在滤网两侧产生较高的压力差，纤维间的废液被挤压出来，将浓缩后的木浆与原木浆(20wt％的针叶木浆纤维，80wt％的阔叶木浆纤维)按照95：5的质量配比进行抄造，抄造过程中的车速为50m/min，真空度为0.1GPa，抄造与滤纸废纸原纸一样定量的原纸，干燥(温度设定为1～4号烘缸温度80～100℃，5～10号烘缸100～115℃，11～15号烘缸100℃)，得到新的滤纸。
性能检测
本发明实施例制备的木浆能够在水中均匀分散，如图2所示，可以看出，没有木浆絮聚现象，抄造的滤纸原纸匀度达到生产标准要求。
将实施例制备的原纸检测合格后，进入下一道工序，进行酚醛树脂浸渍处理，得到浸渍滤纸。
按照ASDM-737滤纸透气度的测定标准，检测上述制备的浸渍滤纸的透气度，标准测试面积20cm2，测试压力为200Pa；初始阻力、容尘量和过滤精度按照ISO 5011标准测试，测试面积100cm2，空气流速11.1cm/s，终止压差2000pa；检测结果如下：
Figure BDA0003440745330000061
Figure BDA0003440745330000071
从上表可知，在相同定量条件下，透气度随着碱液浓度的增加而增加，在机油过滤中，透气度提高能够降低机油通过时的阻力，这样有利于提高滤纸的过滤性能；由于碱液浓度的增加，得到的木浆表面光滑度增加，透气度增加，进而初始阻力降低，容尘量增加，提高了过滤性能，达到了高值化利用的目的。
本发明通过用处理液处理滤纸废纸得到木浆纤维，阻力小、透气度大，比原木浆的性能更好，不但能够完成木浆的循环利用，而且性能指标还有提高。本发明解决了预固化滤纸废纸的粗放处理方式，利用处理液处理滤纸废纸，不但实现了木浆的循环利用，还能得到高性能的木浆，降低了生产成本。
虽然已参考本发明的特定实施例描述并说明本发明，但是这些描述和说明并不限制本发明。所属领域的技术人员可清晰地理解，在不脱离如由所附权利要求书定义的本发明的真实精神和范围的情况下，可进行各种改变，以使特定情形、材料、物质组成、物质、方法或过程适宜于本申请的目标、精神和范围。所有此类修改都意图在此所附权利要求书的范围内。虽然已参考按特定次序执行的特定操作描述本文中所公开的方法，但应理解，可在不脱离本发明的教示的情况下组合、细分或重新排序这些操作以形成等效方法。因此，除非本文中特别指示，否则操作的次序和分组并非本申请的限制。

Claims (10)

1.一种高值化利用固化滤纸废纸的方法，包括：
将滤纸废纸和处理液混合；
所述处理液包括：次氯酸钠、氢氧化钠和丙酮。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述滤纸废纸为采用酚醛树脂涂布后的滤纸。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述次氯酸钠、氢氧化钠和丙酮的质量比为(45～55)：(30～40)：(13～17)。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述滤纸废纸和处理液的质量比为10：(5～15)。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合过程中还包括：
加入水。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述滤纸废纸和水的质量比为10：(80～120)。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合在碎浆机中进行。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述混合过程中的转速为28000～32000转/分；时间为3～7分钟。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合后还包括：
将得到的混合物进行过滤、洗涤和浓缩，得到木浆。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，得到木浆后还包括：
将所述木浆进行抄造，得到新的滤纸。
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