专利名称：一种含蜡废纸的再利用方法
技术领域：
本发明涉及造纸技术领域，具体是涉及一种利用含蜡废纸回收再利用的制浆方法。
背景技术：
有些旧的瓦楞纸箱涂有一层石蜡或浸有石蜡，一般是通过分检将涂有石蜡的旧瓦楞纸箱分拣出来，这样不仅需要人工，还会浪费一些原材料，并且但那些浸有石蜡的旧瓦楞纸箱通常很难识别，因此，总会有部分的含蜡的旧瓦楞纸箱进入制浆流程，如果含蜡量低于1%，那这种含蜡废纸还算是合格的原材料。但是如果含蜡量过高，这样的废纸在回收再利用过程中，蜡就成为了废纸回收利用纸厂蜡污染的最大来源。因为纤维中的蜡的存在将降低纸板的摩擦系数，降低可湿性和纤维间的结合力，并能损害印刷性能和纸板产品的胶粘性能。纸板表面的蜡点不仅影响外观，同时也妨碍涂料的粘着。蜡有天然蜡和合成蜡两类。天然蜡来自石油、矿物、动物、植物和昆虫等。合成蜡包括聚乙烯蜡、固体聚乙烯乙二醇等。蜡在室温下呈固体状，升高温度时呈低粘度液体。蜡是疏水性的并具有硬、脆、柔韧、软或发粘的特性。大部分蜡的密度约为0.9 1.0g/cm3。石蜡和蜡基热熔涂料或胶粘剂是广泛应用于纸和纸板包装产品的蜡源。石蜡含有熔点为53 100°C的碳氢化合物，蜡基热熔涂料或胶粘剂通常含有乙烯基醋酸乙烯酯共聚物、发粘树脂、聚乙烯蜡和弹性料，他们通常较石蜡为硬并有较高的熔点。在造纸系统蜡的特性表现主要是决定于它的软化点/熔点，粘度和发粘的特性，假如蜡开始就是熔融的和分散的，则在筛选、净化和其他过程中温度降低至蜡的熔点时，它将易于沉积在纤维表面或机器表面；另一方面，未分散的蜡熔融在其周围纤维上时，在纸页通过干燥部后则会在纸页上出现深色蜡斑。留在纸浆中的蜡也能降低纸页的摩擦系数。蜡也能涂上每条纤维，结果是纤维间的结合减少了，纸页的强度下降了。少量分散在纸页中的蜡也将引入注目地降低纸页的可湿性和增加纸页的施胶性，因此，蜡对纸的印刷性能和胶粘性能是有损害的。一般处理含蜡废纸回收中的蜡都是在制浆过程中进行处理的，而蜡在水系统中最可能是以三种形态，分别是游离状态、分散状态和吸附状态，低温时一般是低于48.9°，石蜡主要以游离状态存在，不会吸附在纤维表面，因此，但是一般游离状态的石蜡只占全部数量的10%，因此，即使采用筛选的方式净化，也只能去除很少一部分石蜡；悬浮状态的石蜡一般是在50-71°时形成，这个时候细小石蜡颗粒数量明显增多，这种形态的石蜡就比较难被去除；而吸附状态的石蜡则是指石蜡吸附在纤维上，但是在高温下，吸附状态的石蜡也会游离出来变成悬浮状态，因此，这两者形态的石蜡可以互相转换，其去除难度也相当。因此，在含蜡废纸回收利用的重要瓶颈就是悬浮状态的石蜡和吸附状态的石蜡的去除，现在也没有一个比较完善的方法解决这类问题，从而提高含蜡废纸的回收利用效率
发明内容
本发明所要解决的技术问题是含蜡废纸中悬浮状态和吸附状态石蜡难以去除的问题。为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是，一种含蜡废纸的再利用方法，包括利用含蜡废纸制浆过程，制浆过程又依次包括如下步骤:碎浆、高浓除砂、粗筛、中浓除砂、精筛、浮选、低浓除砂、浓缩、热分散；
(1)碎浆:把含蜡废纸和水置于碎浆机中进行间歇碎解，加入凝聚剂，控制PH^ 7，控制碎浆浓度为5 10%，控制温度为48.9 49.(TC，控制碎浆时间为25 30min，保温O 30min,得到碎解后的糙纸浆，该凝聚剂将糙纸浆中的蜡凝聚成蜡凝聚物，控制凝聚剂的质量配比使得腊凝聚物的颗粒大小范围在530 3210um之间；
(2)高浓除砂:将粗筛后的糙纸浆进入高浓除砂器进行初步净化，进浆浓度为3 5%，进浆压力为200 250kPa;
(3)粗筛:对经初步净化后的糙纸浆用孔径为9 15_的孔筛进行筛选，去除较大的杂质，筛选工作压差为32 38kPa，进浆压力为160 210kPa，进浆质量百分比浓度为2 3%，排渣率为3 5%，得到粗筛后的纸浆；
(4)中浓除砂:将粗筛后的纸浆打入中浓除砂器，除去中等质量的杂质，控制进浆压力为380 400kPa，工作压差为140 230 kPa ；
(5)精筛:对经中浓除砂后的糙纸浆用0.05 0.15mm缝筛除去蜡凝聚物，生成纸浆；
(6)浮选:经过精筛后的纸浆进入浮选槽，加入浮选表面活性剂，该浮选表面活性剂加入量为lkg/t糙纸浆，控制浆浓5%，控制浮选温度48.9 49°C，控制PH 8，控制水硬度为80mg/L (CaCO3计)，控制通气量为10 20m3/h，控制压力为1.5 3.0MPa，浮选时间5 30min ；
(7)低浓除砂:浮选后的纸浆进入低浓除砂器除去较小重杂质，控制进浆压力为400 450kPa，工作压差为120 130 kPa ；
(8)浓缩:低浓除砂后的纸浆浆进入浓缩机进行浓缩，浓缩机的进浆温度为55 58°C，液位为80 90% ；
(9)热分散:浮选后的纸衆进入热分散机内进行热分散,添加1.8kg/1糙纸衆的混合分散剂，控制衆浓6%,控制温度56 59°C。通过热分散，能够使得衆料中的大于0.5mm2的腊点减少52% 53%，大于3 mm2的蜡点减少58% 69%，纸板的摩擦角也改进了 19% 47%。进一步的，所述凝聚剂以聚谷氨酸或聚谷氨酸盐的放射线交联体为主要成分。进一步的，所述聚谷氨酸或聚谷氨酸盐的放射线交联体添加到被处理液中使其浓度为 0.lmg/L 10mg/Lo进一步的，所述的表面活性剂为阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂或非离子表面活性剂，阴离子型表面活性剂为硬脂酸，十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或他们的任意组合；
阳离子型表面活性剂为十六烷基二甲基氯化铵、十二烷基二甲基氧化胺、阳离子瓜尔胶、阳离子泛醇、阳离子硅油中的一种或他们的任意组合；
非离子表面活性剂为烷基醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或他们的任意组合。本发明通过采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下优点:首先，本发明通过间接碎解进行碎浆，使得废纸中的蜡不要碎解的太碎，同时控制碎浆的温度使得蜡以游离状态处于糙纸浆中，并加入凝聚剂，使得蜡聚集体粒子较之未处理的大，而且其表面光滑，密度又偏小，这样就很容易通过高浓除砂、粗筛、中浓除砂以及精筛的步骤去除90%以上的蜡。然后通过浮选步骤中加入表面活性剂，进一步提高除蜡的效果，这时候的蜡去除率是94-97%，最后，采用热分散，并且在纸浆中加入混合分散剂，并且该混合分散剂能生成微气泡吸附在石蜡上，使得石蜡的实际比重大大小于纤维比重，这些小的颗粒就能够通过轻质除渣器从浆料中去除，使得纸浆中的蜡去除率达到99%以上。
具体实施例方式作为一个具体的实施例，本发明的一种一种含蜡废纸的再利用方法，包括利用含蜡废纸制浆过程，制浆过程又依次包括如下步骤:碎浆、高浓除砂、粗筛、中浓除砂、精筛、浮选、低浓除砂、浓缩、热分散；
(I)碎浆:把含蜡废纸和水置于碎浆机中，加入凝聚剂，控制PH 7，控制碎浆浓度为5 10%,控制温度为48.9 49.(TC，控制碎浆时间为25 30min,保温O 30min,得到碎解后的糙纸浆，该凝聚剂将糙纸浆中的蜡凝聚成蜡凝聚物，控制凝聚剂的质量配比使得蜡凝聚物的颗粒大小范围在530 3210um之间；
所述凝聚剂以聚谷氨酸或聚谷氨酸盐的放射线交联体为主要成分。所述聚谷氨酸或聚谷氨酸盐的放射线交联体添加到被处理液中使其浓度为0.lmg/L 10mg/L。在碎浆工序中，通过间接碎解进行碎浆，使得废纸中的蜡不要碎解的太碎，同时控制碎浆的温度使得蜡以游离状态处于糙纸浆中，再碎解后期加入凝聚剂，使得蜡凝聚物的颗粒大小较大，表面光滑，密度低于0.98g/cm3。通过具体实践发现，PH值和凝聚剂添加量对凝聚蜡凝聚粒子的颗粒大小有影响，在凝聚剂不变的过程中，PH值为7的时候蜡凝聚粒子最大，当PH为7时，凝聚剂添加量越多，蜡凝聚颗粒的大小越大，因此，本工序中，控制PH ^ 7。
(2)高浓除砂:将粗筛后的糙纸浆进入高浓除砂器进行初步净化，进浆浓度为3 5%，进浆压力为2OO 25OkPa;
(3)粗筛:对经初步净化后的糙纸浆用孔径为9 15_的孔筛进行筛选，去除较大的杂质，筛选工作压差为32 38kPa，进浆压力为160 210kPa，进浆质量百分比浓度为2 3%，排渣率为3 5%，得到粗筛后的纸浆；
(4)中浓除砂:将粗筛后的纸浆打入中浓除砂器，除去中等质量的杂质，控制进浆压力为380 400kPa，工作压差为140 230 kPa ；
(5)精筛:对经中浓除砂后的糙纸浆用0.05 0.15_缝筛除去蜡凝聚物，生成纸浆； 步骤(I)碎浆工序中生成的蜡凝聚物颗粒通过高浓除砂、粗筛、中浓除砂以及精筛的步
骤去除,整体浆料中的90%以上的蜡被去除。(6)浮选:经过精筛后的纸浆进入浮选槽，加入浮选表面活性剂，该浮选表面活性剂加入量为lkg/t糙纸浆，控制浆浓5%，控制浮选温度48.9 49°C，控制PH 8，控制水硬度为80mg/L (CaCO3计)，控制通气量为10 20m3/h，控制压力为L 5 3.0MPa，浮选时间5 30min ；
所述的表面活性剂为阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂或非离子表面活性齐U，阴离子型表面活性剂为硬脂酸，十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或他们的任意组合；阳离子型表面活性剂为十六烷基二甲基氯化铵、十二烷基二甲基氧化胺、阳离子瓜尔胶、阳离子泛醇、阳离子硅油中的一种或他们的任意组合；非离子表面活性剂为烷基醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或他们的任意组合。然后通过浮选步骤中加入表面活性剂，进一步提高除蜡的效果，这时候的蜡去除率是 94-97%。(7)低浓除砂:浮选后的纸浆进入低浓除砂器除去较小重杂质，控制进浆压力为400 450kPa，工作压差为120 130 kPa ；
(8)浓缩:低浓除砂后的纸浆浆进入浓缩机进行浓缩，浓缩机的进浆温度为55 58°C，液位为80 90% ；
(9)热分散:浮选后的纸衆进入热分散机内进行热分散,添加1.8kg/1糙纸衆的混合分散剂，控制浆浓6%，控制温度56 59°C。最后，采用热分散，并且在纸浆中加入混合分散剂，并且该混合分散剂能生成微气泡吸附在石蜡上，使得石蜡的实际比重大大小于纤维比重，这些小的颗粒就能够通过轻质除渣器从浆料中去除，使得纸浆中的蜡去除率达到99%以上。尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种含蜡废纸的再利用方法，包括利用含蜡废纸制浆过程，其特征在于:制浆过程又依次包括如下步骤:碎浆、高浓除砂、粗筛、中浓除砂、精筛、浮选、低浓除砂、浓缩、热分散； (1)碎浆:把含蜡废纸和水置于碎浆机中进行间歇碎解，加入凝聚剂，控制PH 7，控制碎浆浓度为5 10%，控制温度为48.9 49.(TC，控制碎浆时间为25 30min，保温O 30min,得到碎解后的糙纸浆，该凝聚剂将糙纸浆中的蜡凝聚成蜡凝聚物，控制凝聚剂的质量配比使得腊凝聚物的颗粒大小范围在530 3210um之间； (2)高浓除砂:将粗筛后的糙纸浆进入高浓除砂器进行初步净化，进浆浓度为3 5%，进浆压力为200 250kPa; (3)粗筛:对经初步净化后的糙纸浆用孔径为9 15_的孔筛进行筛选，去除较大的杂质，筛选工作压差为32 38kPa，进浆压力为160 210kPa，进浆质量百分比浓度为2 3%，排渣率为3 5%，得到粗筛后的纸浆； (4)中浓除砂:将粗筛后的纸浆打入中浓除砂器，除去中等质量的杂质，控制进浆压力为380 400kPa，工作压差为140 230 kPa ； (5)精筛:对经中浓除砂后的糙纸浆用0.05 0.15mm缝筛除去蜡凝聚物，生成纸浆； (6)浮选:经过精筛后的纸浆进入浮选槽，加入浮选表面活性剂，该浮选表面活性剂加入量为lkg/t糙纸浆，控制浆浓5%，控制浮选温度48.9 49°C，控制PH 8，控制水硬度为80mg/L (CaCO3计)，控制通气量为10 20m3/h，控制压力为1.5 3.0MPa，浮选时间5 30min ； (7)低浓除砂:浮选后的纸浆进入低浓除砂器除去较小重杂质，控制进浆压力为400 450kPa，工作压差为120 130 kPa ； (8)浓缩:低浓除砂后的纸浆浆进入浓缩机进行浓缩，浓缩机的进浆温度为55 58°C，液位为80 90% ； (9)热分散:浮选后的纸衆进入热分散机内进行热分散,添加1.8kg/1糙纸衆的混合分散剂，控制浆浓6%，控制温度56 59°C。
2.根据权利要求1所述的一种含蜡废纸的再利用方法，其特征在于:所述凝聚剂以聚谷氨酸或聚谷氨酸盐的放射线交联体为主要成分。
3.根据权利要求2所述的一种含蜡废纸的再利用方法，其特征在于:所述聚谷氨酸或聚谷氨酸盐的放射线交联体添加到被处理液中使其浓度为0.lmg/L 10mg/L。
4.根据权利要求1所述的一种含蜡废纸的再利用方法，其特征在于:所述的表面活性剂为阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂或非离子表面活性剂。
5.根据权利要求4所述的一种含蜡废纸的再利用方法，其特征在于:所述阴离子型表面活性剂为硬脂酸，十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或他们的任意组合。
6.根据权利要求4所述的一种含蜡废纸的再利用方法，其特征在于:阳离子型表面活性剂为十六烷基二甲基氯化铵、十二烷基二甲基氧化胺、阳离子瓜尔胶、阳离子泛醇、阳离子硅油中的一种或他们的任意组合。
7.根据权利要求4所述的一种含蜡废纸的再利用方法，其特征在于:非离子表面活性剂为烷基醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或他们的任意组合。
全文摘要
本发明涉及一种含蜡废纸的再利用方法，具体的是一种利用含蜡废纸制浆过程，依次包括如下步骤碎浆、高浓除砂、粗筛、中浓除砂、精筛、浮选、低浓除砂、浓缩、热分散。本发明通过间接碎解进行碎浆，使得废纸中的蜡不要碎解的太碎，同时控制碎浆的温度使得蜡以游离状态处于糙纸浆中，并加入凝聚剂，使得蜡聚集体粒子较之未处理的大，而且其表面光滑，密度又偏小，这样就很容易通过高浓除砂、粗筛、中浓除砂以及精筛的步骤去除90%以上的蜡。
文档编号D21B1/32GK103147342SQ201310081288
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月14日 优先权日2013年3月14日
发明者杨晓日, 商剑晖 申请人:福建益源废物利用股份有限公司