专利名称：废纸原料制浆工艺中脱除胶粘物的方法
技术领域：
本发明涉及制浆造纸技术领域，特别是一种以废纸为原料的制浆工艺中脱除胶粘物的方法。
背景技术：
废纸是重要的可再生资源，充分回收利用废纸是解决造纸工业面临的原料短缺、能源紧张和污染严重三大问题的重要途经。作为造纸原料，废纸浆在用于生产包装纸、新闻纸、文化纸、卫生纸等纸张的技术上已有很大进步，但在利用高配比废纸浆或全废纸浆生产高档纸的技术方面没有明显的突破，其技术瓶颈是废纸回用过程中胶粘物产生的障碍问题。尤其是随着废纸品种的增加、纸机车速的提高、纸张档次的提升，胶粘物在废纸回用过程中产生的障碍问题日显突出，现已成为本世纪全球造纸工业急需解决的难题之一。
目前废纸的制浆方法仍以碎解为主，如使用水力碎浆机、螺旋碎浆机等，而废纸中胶粘物的成分复杂且具有一定的不稳定性，采用常规的废纸制浆方法，在后续的筛选、净化、洗涤、浮选等脱胶处理中较难将胶粘物有效去除，处理后的溶解物和胶体物(DCS)在外界条件改变的情况下较易形成再生胶粘物，增加了脱除胶粘物的难度。
膨化法是一种将传统化学法和机械法制浆技术的优点结合在一起的新型清洁生产技术。它是通过对纤维原料采用较高压力的蒸汽处理，严格控制温度和停留时间，通过瞬间喷放卸料至常压，纤维细胞内的蒸汽会快速膨胀，产生“爆破”，使纤维之间离析、分散，将原料撕裂为细小纤维，获得纸浆。该法主要目的就是在保持纸浆质量的前提下，尽量利用热能和物理原理作用分离纤维，以减少制浆过程中的化学反应。由于采用的是饱和蒸汽，具有高得率、低污染、低能耗、低投资和低成本等特点。在国际上，加拿大魁北克大学、美国Recoupe等多家公司，以及澳大利亚、日本的科研人员在这方面进行了多方面研究。在国内，华南理工大学、北京林业大学等多家单位也对膨化制浆方法进行了研究，采用的原料主要有阔叶木、桉木、杨木、草类等，但到目前为止，尚未发现利用膨化法处理废纸胶粘物的有关研究报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种以废纸为原料脱除胶粘物的制浆方法，以便生产出易于回收利用且质量好的废纸浆。
本发明以如下技术方案解决上述技术问题本发明的处理方法是将废纸原料经碎解、预浸后进行膨化处理，再按常规的疏解、洗涤和筛选脱除胶粘物。
在上述预浸步骤中处理条件可以是废纸原料与水的重量比为1∶2～1∶4，加入NaOH和Na2SiO3的用量均为废纸原料重量的1.0～5.0％，预浸温度为常温，浸渍时间为1～2小时。
膨化处理的条件可以是加压至0.3～1.0MPa，停留5～15分钟后瞬间释放压力。
本发明的方法与传统的废纸除胶处理方法相比，具有以下优点1.利用膨化法制备废纸浆，具有生产工序简单、高得率、低污染、低能耗、低投资和低成本等优点。
2.膨化法能够有效地将胶粘物分散成微小的颗粒或部分分解，同时废纸中的油墨、乳胶、蜡及其它热融物、塑料和湿强纸也能被成功分散成极微小的颗粒，利于后续的筛选、净化、洗涤、浮选等脱胶处理工序。
3.本方法与传统的脱胶方法相比具有较高的脱胶率，而且经膨化处理后的溶解物和胶体物(DCS)较难形成再生胶粘物，减少胶粘物的危害。
4.膨化处理废纸的制浆方法与常规的废纸处理方法相比，化学药品用量大大减少，污染负荷低，而且对低档废纸也能进行有效处理，具有广泛的废纸适应性。
5.经蒸汽爆破处理后的纸浆强度与常规脱墨所得的纸浆强度没有什么区别，回用纤维的光学和物理性能好。
具体实施例方式
本发明采用以下步骤处理以废纸为原料的制浆工艺中存在的胶粘物1.碎解，即将废纸撕成小纸片。
2.预浸，在常温下将经碎解后的废纸放入水中浸泡，并加入适量NaOH和Na2SiO3，目的是使废纸片获得一定量的均衡的水分，并且使药液渗透到纤维细胞内部。预浸条件是废纸原料与水的重量比为1∶2～1∶4，NaOH和Na2SiO3的用量均为废纸原料重量的1.0～5.0％，浸渍时间为1～2小时。
3.膨化，将废纸置于膨化器内，加热至压力为0.3～1.0MPa，停留5～15分钟后瞬间释放压力。由于废纸纤维细胞内的蒸汽快速膨胀后产生“爆破”，从而使废纸纤维之间离析、分散，胶粘物软化后也被分散和部分分解，为之后的洗涤、筛选等脱胶处理创造了良好的条件；4.将膨化处理后的粗浆进行常规的疏解，以进一步分散纤维；5.洗涤，进一步除尘及颜料等杂质；6.筛选，进行除杂和碎末。
实施例1绝干重为500克的符合质量要求的废瓦楞纸片，去除铁钉和其他杂质后将其撕成小纸片，在常温下放入1500克的水中浸泡，并加入5克NaOH和10克Na2SiO3，浸渍1.5小时后置于制料膨化器内，加热至压力为0.5MPa，停留5分钟后瞬间释放压力，得粗浆，再用疏解机进一步分散，获取分散均匀的废纸浆，处理条件是浆浓5.0％(为疏解机要求的浓度)，停留时间20分钟。后经洗涤、浓缩、筛选工序，制得纸浆420g。成浆质量为脱胶率≥70％；撕裂指数≥0.6mN·m2/g；白度≥20％ISO。
实施例2绝干重为500克的符合质量要求的废混合办公用纸片，去除铁钉和其他杂质，将其撕成小纸片后在常温下放入2000克的水中浸泡，并加入10克NaOH和20克Na2SiO3，浸渍1小时后置于制料膨化器内，加热至压力为0.6MPa，停留10分钟后瞬间释放压力，得粗浆，再用疏解机进一步分散，获取分散均匀的废纸浆，处理条件是浆浓5.0％(为疏解机要求的浓度)，停留时间20分钟。后经洗涤、浓缩、筛选，制得纸浆432g。成浆质量为脱胶率≥75％；撕裂指数≥3.3mN·m2/g；白度≥75％ISO。
实施例3绝干重为500克的符合质量要求的废铜版纸片，去除铁钉和其他杂质，将其撕成小纸片后在常温下放入1000克的水中浸泡，并加入20克NaOH和5克Na2SiO3，浸渍时间为2小时，然后将浸渍后的废瓦楞纸片置于制料膨化器内，加热至压力为0.9MPa，停留15分钟后瞬间释放压力，得粗浆，再用疏解机进一步分散，获取分散均匀的废纸浆，处理条件是浆浓5.0％(为疏解机要求的浓度)，停留时间20分钟。后经洗涤、浓缩、筛选步骤，制得纸浆413g。成浆质量为脱胶率≥70％；撕裂指数≥3.8mN·m2/g；白度≥70％ISO。
权利要求
1.废纸原料制浆工艺中脱除胶粘物的方法，包括碎解、预浸、疏解、洗涤、筛选步骤，其特征是预浸后经膨化处理再进行疏解。
2.根据权利要求1所述的脱除胶粘物的方法，其特征在于膨化处理的条件是加压至0.3～1.0MPa，停留5～15分钟后瞬间释放压力。
3.根据权利要求1或2所述的脱除胶粘物的方法，其特征在于预浸处理的条件是废纸原料与水的重量比为1∶2～1∶4，加入的NaOH和Na2SiO3的用量均为废纸原料重量的1.0～5.0％，预浸温度为常温，浸渍时间为1～2小时。
全文摘要
本发明公开了一种以废纸为原料的制浆工艺中脱除胶粘物的方法。该方法是将废纸原料经碎解、预浸后进行膨化处理，再按常规的疏解、洗涤和筛选脱除胶粘物。其中膨化处理的条件是加压至0.3～1.0MPa，停留5～15分钟后瞬间释放压力。本发明方法与传统脱除胶粘物的处理方法相比，具有制浆生产工艺过程简单，高得率、低污染、低能耗、低投资和低成本的特点。
文档编号D21B1/00GK1908294SQ200610019980
公开日2007年2月7日 申请日期2006年8月9日 优先权日2006年8月9日
发明者杨崎峰, 王双飞, 宋海农, 黄崇杏, 许开绍, 骆莲新 申请人:广西大学