專(zhuān)利名稱(chēng)：一種麥草化機(jī)漿制漿廢液的資源化利用方法
一種麥草化機(jī)漿制漿廢液的資源化利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于制漿造紙工業(yè)中的節(jié)能降耗和資源化綜合利用領(lǐng)域，特別是一種麥草 化機(jī)漿制漿廢液的資源化利用方法。
背景技術(shù)：
化機(jī)漿制漿工藝是采用輕度化學(xué)處理和機(jī)械磨漿制取紙漿的一種制漿方法。與傳 統(tǒng)的化學(xué)漿生產(chǎn)過(guò)程相比較，化機(jī)漿生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)纖維原料的化學(xué)處理?xiàng)l件較為緩和，如 使用的化學(xué)藥品量較少，處理溫度較低和處理時(shí)間較短，致使紙漿中保留的碳水化合物和 木質(zhì)素等成分較多，相應(yīng)溶解在制漿廢水中的有機(jī)質(zhì)和殘余藥劑較少，所以成漿得率較高， 制漿廢液中對(duì)環(huán)境的有害物質(zhì)含量較低。再者，由于制漿過(guò)程產(chǎn)生廢液的污染負(fù)荷低，纖維 原料利用率提高，因此，所得紙漿的紙張具有良好的印刷適性，因而具有很好的發(fā)展前景。麥草作為一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生量較大的剩余物資源，隨著其在制造化學(xué)漿方 面的應(yīng)用逐步萎縮，其資源存量會(huì)逐步增加，所以，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)其在造紙行業(yè)中的利用價(jià) 值，有助于解決造紙行業(yè)中原生纖維資源日益短缺的問(wèn)題，同時(shí)也符合國(guó)家解決三農(nóng)問(wèn)題 的重大戰(zhàn)略決策。從國(guó)內(nèi)生產(chǎn)實(shí)際來(lái)看，以麥草為纖維原料生產(chǎn)化機(jī)漿來(lái)制造本色紙種，如 紙板，不失為一項(xiàng)行之有效的技術(shù)。采用麥草化機(jī)漿抄造的紙板一般具有生產(chǎn)成本低，紙板 產(chǎn)品物理強(qiáng)度性能較高等優(yōu)勢(shì)，因而深受生產(chǎn)廠家和產(chǎn)品用戶的歡迎。目前，制約國(guó)內(nèi)麥草 化機(jī)漿發(fā)展的主要問(wèn)題還是如何采取有效的方法來(lái)處理制漿過(guò)程中產(chǎn)生的廢液污染物?；瘷C(jī)漿制漿廢液中的可溶性有機(jī)物多為半纖維素和小分子木質(zhì)素等，若能將廢液 中的有機(jī)成分加以回用，添加到紙漿中用于紙張生產(chǎn)，既可以減輕造紙企業(yè)處理廢液的壓 力，又能在造紙生產(chǎn)過(guò)程中直接實(shí)現(xiàn)廢液綜合利用，有利于降低生產(chǎn)成本。近些年來(lái)，國(guó)內(nèi)外研究人員從植物纖維原料中或制漿廢液中分離出半纖維素進(jìn)行 改性用于表面施膠、打漿過(guò)程、造紙濕部添加等都取得了良好的預(yù)期效果，具有較為重要的 理論價(jià)值，但在實(shí)際應(yīng)用中存在可操作性差和應(yīng)用成本較高的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種麥草化機(jī)漿制漿廢液的資源化利用方法， 其將廢液處理后分別用作瓦楞原紙的疏散劑和噴淋劑，從而，使得廢液充分利用，節(jié)省資 源，且操作容易，成本低廉。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種麥草化機(jī)漿制漿廢液的資源化利用方法，包 括以下步驟(1)將麥草化機(jī)漿制漿廢液濃縮至質(zhì)量濃度為10 30%，靜置直至分層；(2)調(diào)節(jié)上層澄清液的pH值為9 13后，使其在25 55 °C的水浴中攪拌5 20 分鐘；(3)升高水浴溫度至60 85°C后，于1小時(shí)內(nèi)添加完功能單體和催化劑的混合 物，攪拌2. 5 7小時(shí)后，調(diào)節(jié)pH為中性，制得瓦楞原紙的濕部添加劑，其中，上層澄清液與功能單體和催化劑的質(zhì)量比為100 (20 45) (5 10);(4)取下層沉淀物，與粘合劑X在25 45°C混合后，添加功能助劑，攪拌均勻后， 制得瓦楞原紙的層合劑，其中，粘合劑X與功能助劑分別占沉淀物質(zhì)量的(4 10) %和 (0. 3 1. 2) %。本發(fā)明麥草化機(jī)漿制漿廢液的資源化利用方法至少具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)針對(duì)麥草化機(jī)漿制漿廢液專(zhuān)一地進(jìn)行物化改性，操作工藝簡(jiǎn)單，投資較少，完 全可以滿足物理性能達(dá)標(biāo)的瓦楞原紙和本色紙板的生產(chǎn)抄造，無(wú)二次污染，實(shí)現(xiàn)制漿廢液 的資源化利用；(2)濃縮廢液靜置分層后，上層液粘度低，有機(jī)物中羥基等活潑活性基團(tuán)較多，易 于進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)改性，適用于漿內(nèi)添加；下層沉淀物粘度較高，具有膠黏劑的性能，宜與淀 粉等復(fù)配，回填層合到瓦楞原紙中，變廢為寶。整個(gè)工藝生產(chǎn)過(guò)程針對(duì)性較強(qiáng)，具有良好的 經(jīng)濟(jì)效益；(3)改性廢液總用量較大，完全可以實(shí)現(xiàn)中小型麥草化機(jī)漿制漿造紙的內(nèi)消化一 站式零排放生產(chǎn)工藝，發(fā)展前景廣闊。

圖1為本發(fā)明麥草化機(jī)漿制漿廢液的資源化利用方法的流程圖。具體實(shí)施方式

請(qǐng)參閱圖1所示的流程圖，對(duì)本發(fā)明方法進(jìn)行詳細(xì)描述實(shí)施例1(1)對(duì)麥草化機(jī)漿制漿廢液進(jìn)行預(yù)濃縮處理，濃縮后，質(zhì)量濃度為10%，靜置數(shù) 天，直至上下分層；(2)取上層的澄清液，調(diào)節(jié)pH為9，接著，在25°C的水浴中電動(dòng)攪拌5分鐘，然后， 升高水浴溫度至60°C，在1小時(shí)內(nèi)添加甲醛與過(guò)硫酸鉀的混合液，攪拌反應(yīng)7小時(shí)，最后，添 加鹽酸調(diào)節(jié)PH為中性，其中，上層的澄清液甲醛過(guò)硫酸鉀的質(zhì)量比為100 20 8 ；(3)向0CC(01d Corrugated Containers)廢紙漿中添加氯化鋁疏解3分鐘，再添 加步驟(2)得到的改性后的廢液疏解5分鐘，最后抄造瓦楞原紙，其中，氯化鋁的添加量占 OCC廢紙漿質(zhì)量的0. 3%，改性后的廢液的添加量占OCC廢紙漿質(zhì)量的8% ；(4)取步驟(1)的下層沉淀物，將其與陽(yáng)離子淀粉在25°C下均勻混合，接著，添加 氯化鋁，其中，陽(yáng)離子淀粉和氯化鋁分別占下層沉淀物質(zhì)量的4%和0. 3%，攪拌均勻后，噴 淋到紙頁(yè)成型器中的濕紙幅上，其中濕紙幅的定量為50g/m2，干度為8%，層合劑噴淋量為 10g/m2，再接著，將兩張網(wǎng)面朝外的手抄片結(jié)合在一起，最后，在壓力為0. 3MPa的條件下，壓 榨5分鐘，最后，在80°C的溫度下干燥成型。實(shí)施例2(1)對(duì)麥草化機(jī)漿制漿廢液進(jìn)行預(yù)濃縮處理，質(zhì)量濃度為15%，靜置數(shù)天，直至上 下分層；(2)取上層的澄清液，調(diào)節(jié)PH為13，接著，在45°C的水浴中電動(dòng)攪拌10分鐘，然 后，升高水浴溫度至70°C，在1小時(shí)內(nèi)添加失水甘油基三甲基氯化銨與氫氧化鈉的混合液，攪拌反應(yīng)4小時(shí)，最后，添加醋酸溶液調(diào)節(jié)pH為中性，其中，上層的澄清液失水甘油基三 甲基氯化銨氫氧化鈉的質(zhì)量比為100 25 5 ；(5)向OCC (Old Corrugated Containers)廢紙漿中添加硫酸鋁疏解5分鐘，再添 加步驟(2)得到的改性后的廢液疏解5分鐘，抄造瓦楞原紙，其中，硫酸鋁的添加量占OCC 廢紙漿質(zhì)量的0. 5%，改性后的廢液的添加量占OCC廢紙漿質(zhì)量的6% ；(6)取步驟(1)的下層沉淀物，將其與玉米離子淀粉在30°C下均勻混合，接著，添 加氯化鋁，其中，玉米離子淀粉和氯化鋁分別占沉淀物質(zhì)量的5%和0. 5%，攪拌均勻后，噴 淋到紙頁(yè)成型器中的濕紙幅上，其中濕紙幅的定量為50g/m2，干度為8%，層合劑噴淋量為 8g/m2，再接著，將兩張網(wǎng)面朝外的手抄片結(jié)合在一起，最后，在壓力為0. 4MPa的條件下，壓 榨3分鐘，最后，在65 °C的溫度下干燥成型。實(shí)施例3(1)對(duì)麥草化機(jī)漿制漿廢液進(jìn)行預(yù)濃縮處理，質(zhì)量濃度為30%，靜置數(shù)天，直至上 下分層；(2)取上層的澄清液，調(diào)節(jié)pH為10，接著，在30°C的水浴中電動(dòng)攪拌20分鐘，然 后，升高水浴溫度至80°C，在1小時(shí)內(nèi)添加馬來(lái)酸酐與過(guò)硫酸銨的混合液，攪拌反應(yīng)5小時(shí)， 最后，添加硫酸溶液調(diào)節(jié)PH為中性，其中，上層的澄清液馬來(lái)酸酐過(guò)硫酸銨的質(zhì)量比 為 100 40 10 ；(7)向0CC(01d Corrugated Containers)廢紙漿中添加陽(yáng)離子淀粉疏解5分鐘， 再添加步驟(2)得到的改性后的廢液疏解3分鐘，抄造瓦楞原紙，其中，氯化鋁的添加量占 OCC廢紙漿質(zhì)量的1. 2%，改性后的廢液的添加量占OCC廢紙漿質(zhì)量的8% ；(8)取步驟(1)的下層沉淀物，將其與氧化淀粉在35°C下均勻混合，接著，添加陽(yáng) 離子淀粉，其中，氧化淀粉和陽(yáng)離子淀粉分別占沉淀物質(zhì)量的10%和0.8%，，攪拌均勻后， 噴淋到紙頁(yè)成型器中的濕紙幅上，其中濕紙幅的定量為55g/m2，干度為10%，噴淋量為IOg/ m2，再接著，將兩張網(wǎng)面朝外的手抄片結(jié)合在一起，最后，在壓力為0. 4MPa的條件下，壓榨5 分鐘，最后，在90°C的溫度下干燥成型。實(shí)施例4(1)對(duì)麥草化機(jī)漿制漿廢液進(jìn)行預(yù)濃縮處理，質(zhì)量濃度為25%，靜置數(shù)天，直至上 下分層；(2)取上層的澄清液，調(diào)節(jié)PH為11，接著，在40°C的水浴中電動(dòng)攪拌12分鐘，然 后，升高水浴溫度至60°C，在1小時(shí)內(nèi)添加乙酸乙酯與高錳酸鉀的混合液，攪拌反應(yīng)3. 5小 時(shí)，最后，添加硫酸溶液調(diào)節(jié)PH為中性，其中，上層的澄清液乙酸乙酯高錳酸鉀的質(zhì)量 比為 100 45 10 ；(3)向OCC (Old Corrugated Containers)廢紙漿中添加硫酸鋁疏解4分鐘，再添 加步驟(2)得到的改性后的廢液疏解4分鐘，抄造瓦楞原紙，其中，硫酸鋁的添加量占OCC 廢紙漿質(zhì)量的0. 6%，改性后的廢液的添加量占OCC廢紙漿質(zhì)量的10% ；(4)取步驟(1)的下層沉淀物，將其與氧化淀粉在40°C下均勻混合，接著，添加硫 酸鋁，其中，氧化淀粉和硫酸鋁分別占沉淀物質(zhì)量的6%和1. 0%，攪拌均勻后，噴淋到紙頁(yè) 成型器中的濕紙幅上，其中濕紙幅的定量為55g/m2，干度為9%，噴淋量為6g/m2，再接著，將 兩張網(wǎng)面朝外的手抄片結(jié)合在一起，最后，在壓力為0. 3MPa的條件下，壓榨5分鐘，最后，在85 °C的溫度下干燥成型。實(shí)施例5(1)對(duì)麥草化機(jī)漿制漿廢液進(jìn)行預(yù)濃縮處理，質(zhì)量濃度為30%，靜置數(shù)天，直至上 下分層；(2)取上層的澄清液，調(diào)節(jié)PH為11，接著，在35 °C的水浴中電動(dòng)攪拌8分鐘，然后， 升高水浴溫度至75°C，在1小時(shí)內(nèi)添加丙烯酸酯與氫氧化鉀的混合液，攪拌反應(yīng)3小時(shí)，最 后，添加甲酸溶液調(diào)節(jié)PH為中性，其中，上層的澄清液丙烯酸酯氫氧化鉀的質(zhì)量比為 100 20 5 ；(3)向0CC(01d Corrugated Containers)廢紙漿中添加陰離子聚丙烯酰胺(AAM) 疏解3分鐘，再添加步驟(2)得到的改性后的廢液疏解4分鐘，抄造瓦楞原紙，其中，陰離子 聚丙烯酰胺的添加量占OCC廢紙漿質(zhì)量的0.8%，改性后的廢液的添加量占OCC廢紙漿質(zhì)量 的 12% ；(4)取步驟(1)的下層沉淀物，將其與聚乙烯醇(PVA)在30°C下均勻混合，接 著，添加陰離子聚丙烯酰胺，其中，聚乙烯醇與陰離子聚丙烯酰胺分別占沉淀物質(zhì)量的5% 和1.2%，攪拌均勻后，噴淋到紙頁(yè)成型器中的濕紙幅上，其中濕紙幅的定量為60g/m2，干 度為10%，噴淋量為8g/m2，再接著，將兩張網(wǎng)面朝外的手抄片結(jié)合在一起，最后，在壓力為
0.5MPa的條件下，壓榨4分鐘，最后，在95 °C的溫度下干燥成型。實(shí)施例6(1)對(duì)麥草化機(jī)漿制漿廢液進(jìn)行預(yù)濃縮處理，質(zhì)量濃度為25%，靜置數(shù)天，直至上 下分層；(2)取上層的澄清液，調(diào)節(jié)PH為12，接著，在50°C的水浴中電動(dòng)攪拌15分鐘，然 后，升高水浴溫度至75°C，在1小時(shí)內(nèi)添加環(huán)氧氯丙烷與氫氧化納的混合液，攪拌反應(yīng)2. 5 小時(shí)，最后，添加甲酸溶液調(diào)節(jié)PH為中性，其中，上層的透明液環(huán)氧氯丙烷氫氧化納的 質(zhì)量比為100 25 6 ；(3)向0CC(01d Corrugated Containers)廢紙漿中添加陽(yáng)離子淀粉疏解4分鐘， 再添加步驟(2)得到的改性后的廢液疏解3分鐘，抄造瓦楞原紙，其中，陽(yáng)離子淀粉的添加 量占OCC廢紙漿質(zhì)量的1. 0%，改性后的廢液的添加量占OCC廢紙漿質(zhì)量的10% ；(4)取步驟(1)的下層沉淀物，將其與丁苯乳膠(固含量50%，pH= 10)在45°C下 均勻混合，接著，添加陽(yáng)離子淀粉，其中，羥甲基脲與陽(yáng)離子淀粉分別占沉淀物質(zhì)量的8%和
1.2%，攪拌均勻后，噴淋到紙頁(yè)成型器中的濕紙幅上，其中濕紙幅的定量為60g/m2，干度為 9%，噴淋量為6g/m2，再接著，將兩張網(wǎng)面朝外的手抄片結(jié)合在一起，最后，在壓力為0. 5MPa 的條件下，壓榨4分鐘，最后，在100°C的溫度下干燥成型。實(shí)施例7(1)對(duì)麥草化機(jī)漿制漿廢液進(jìn)行預(yù)濃縮處理，質(zhì)量濃度為25%，靜置數(shù)天，直至上 下分層；(2)取上層的透明液，調(diào)節(jié)pH為13，接著，在55°C的水浴中電動(dòng)攪拌5分鐘，然后， 升高水浴溫度至85°C，在1小時(shí)內(nèi)添加3-氯-2羥丙基三甲基氯化銨與氨水的混合液，攪拌 反應(yīng)6小時(shí)，最后，添加醋酸溶液調(diào)節(jié)pH為中性，其中，上層的透明液3-氯-2羥丙基三 甲基氯化銨氨水的質(zhì)量比為100 30 6 ；
(3)向0CC(01d Corrugated Containers)廢紙漿中添加陽(yáng)離子淀粉疏解3分鐘， 再添加步驟(2)得到的改性后的廢液疏解3分鐘，抄造瓦楞原紙，其中，陽(yáng)離子淀粉的添加 量占OCC廢紙漿質(zhì)量的1. 2%，改性后的廢液的添加量占OCC廢紙漿質(zhì)量的12% ；(4)取步驟(1)的下層沉淀物，將其與羥甲基脲在40°C下均勻混合，接著，添加陽(yáng) 離子淀粉，其中，羥甲基脲與陽(yáng)離子淀粉分別占沉淀物質(zhì)量的6%和1.0%，攪拌均勻后，噴 淋到紙頁(yè)成型器中的濕紙幅上，其中濕紙幅的定量為65g/m2，干度為12%，噴淋量為8g/m2， 再接著，將兩張網(wǎng)面朝外的手抄片結(jié)合在一起，最后，在壓力為0. 6MPa的條件下，壓榨3分 鐘，最后，在105°C的溫度下干燥成型。以上所述僅為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，不是全部或唯一的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員通過(guò)閱讀本發(fā)明說(shuō)明書(shū)而對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案采取的任何等效的變換，均為本發(fā)明 的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
一種麥草化機(jī)漿制漿廢液的資源化利用方法，其特征在于包括以下步驟(1)將麥草化機(jī)漿制漿廢液濃縮至質(zhì)量濃度為10～30％，靜置直至分層；(2)調(diào)節(jié)上層澄清液的pH值為9～13后，使其在25～55℃的水浴中攪拌5～20分鐘；(3)升高水浴溫度至60～85℃后，于1小時(shí)內(nèi)添加完功能單體和催化劑的混合物，攪拌2.5～7小時(shí)后，調(diào)節(jié)pH為中性，制得瓦楞原紙的濕部添加劑，其中，上層澄清液∶功能單體∶催化劑的質(zhì)量比為100∶(20～45)∶(5～10)；(4)取下層沉淀物，與粘合劑X在25～45℃混合后，添加功能助劑，其中，粘合劑X與功能助劑分別占沉淀物質(zhì)量的4～10％和0.3～1.2％，攪拌均勻后，制得瓦楞原紙的層合劑。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述功能單體為甲醛、乙二醛、苯乙烯、馬來(lái) 酸酐、乙酸乙酯、丙烯酸酯、環(huán)氧氯丙烷和陽(yáng)離子醚化劑中的一種或幾種。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述陽(yáng)離子醚化劑為3-氯-2羥丙基三甲基 氯化銨、3-氯丙基三甲基氯化銨、2，3環(huán)氧丙基三甲基氯化銨或失水甘油基三甲基氯化銨。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述催化劑為過(guò)硫酸鹽、高錳酸鹽或堿液。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟(3)中，調(diào)節(jié)pH時(shí)，加入的酸性溶 液為鹽酸、硫酸、甲酸或醋酸。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述功能助劑為氯化鋁、硫酸鋁、陰離子聚 丙烯酰胺和陽(yáng)離子淀粉中的一種或幾種。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述粘合劑X為原淀粉、陽(yáng)離子淀粉、氧化 淀粉、聚乙烯醇、丁苯乳膠和羥甲基脲中的一種或幾種。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述丁苯乳膠的固含量為50%，pH為10。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種麥草化機(jī)漿制漿廢液的資源化利用方法，包括如下步驟(1)將麥草化機(jī)漿制漿廢液濃縮至質(zhì)量濃度為10～30％，靜置直至分層；(2)調(diào)節(jié)上層澄清液為堿性后，使其在25～55℃的水浴中攪拌5～20分鐘；(3)升高水浴溫度至60～85℃后，于1小時(shí)內(nèi)添加完功能單體和催化劑的混合物，攪拌均勻后，調(diào)節(jié)pH為中性，制得瓦楞原紙的濕部添加劑，其中，上層澄清液和功能單體與催化劑的質(zhì)量比為100∶(20～45)∶(5～10)；(4)取下層沉淀物，與粘合劑X在25～45℃混合后，添加功能助劑，制得瓦楞原紙的層合劑。本發(fā)明將廢液處理后分別用作瓦楞原紙的濕部添加劑和層合劑，從而使得廢液充分利用，節(jié)省資源，且操作容易，成本低廉。
文檔編號(hào)D21H21/14GK101935120SQ201010265318
公開(kāi)日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者劉冉, 韓卿 申請(qǐng)人:陜西科技大學(xué)