专利名称：一种废纸脱墨方法
技术领域：
本发明属于造纸技术领域，涉及一种废纸脱墨方法。
背景技术：
我国森林资源缺乏，木浆主要依赖于进口，废纸在我国造纸原料中达到70%以上， 在对废纸回收利用的同时，废纸制浆过程中产生的废水污染及废水处理问题越来越突出， 特别是脱墨浆废水，这与脱墨浆性质和生产工艺有关。通常，办公废纸脱墨过程中一般加入氢氧化钠(NaOH)，要求pH值达到10以上，在高碱性环境下，油墨与纤维容易分离，但对设备、操作环境、浆料质量、后续废水处理等相当不利。目前，新发展了一些在中性条件下脱墨的工艺，但脱墨效果相对于使用NaOH的脱墨工艺有一定程度的下降，因此，在中性的条件下提高脱墨效果的需求变得迫切。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于中性脱墨工艺的脱墨效果不高，并针对该问题提供一种废纸脱墨方法。本发明解决上述技术问题的方案在于
一种废纸脱墨方法，包括用碎浆机进行碎浆的碎浆步骤以及用浮选槽对废纸浆料进行浮选的浮选步骤，其特征在于该方法还包括位于碎浆步骤及浮选步骤之间的搓揉废纸纤维步骤，所述碎浆步骤包括第一次添加脱墨剂的步骤，所述浮选步骤包括第二次添加脱墨剂的步骤。在本发明前，废纸脱墨需要经历的工艺过程包括碎浆以及浮洗，通常在对废纸进行碎浆时，加入脱墨剂，碎浆完成后再进行浮洗，而在碎浆过程中，废纸并没有完全的碎裂， 事实上，大部分以细小的纸片存在，从微观上看，废纸由纤维组成，在碎浆阶段加入脱墨剂， 只能处理废纸表面上的油墨，而并不能完全的处理掉渗透在纤维与纤维之间的油墨，从而造成油墨残留，使得制成的纸成色不白，不得不进一步漂白。本发明设想将废纸脱墨大致分为两个步骤，第一步骤是碎浆步骤，并在这一步骤加入脱墨剂进行脱墨；第二步骤是浮选步骤，并在这一步骤中再一次的加入脱墨剂脱墨，在浮选步骤中，所处理的废纸可以由搓揉废纸纤维步骤转变为单根纤维，此时再加入脱墨剂可以完全的将残留的油墨去除，可极大的提闻废纸的脱墨效果。虽然有相关技术文件认为使脱墨剂含有多种成分比含有单一成分的脱墨效果要明显的加强，但本发明发现，总体制浆效果并不与脱墨剂成分的多寡存在必然的联系，事实上，含有多种成分(为方便说明起见，将脱墨剂中的成分按照活性剂和辅助剂加以区分)的脱墨剂除了增加成本外，如果在碎浆阶段进一步的加入一些促进脱墨效果的辅助剂(例如表面活性剂、辅助酶等)，虽然可以达到提高脱墨效果预期，但并不能完全解决油墨残留的问题，另外，油墨通常由油墨中的甘油脂与纤维之间形成甘油脂酯键使油墨牢固的附着在纸面上，通常使用的一些辅助剂(如辅助酶)，是通过分解纤维素使纤维与油墨分离，这样就破坏了部分纤维，降低了纤维强度和废纸制浆的得率。在生产中，任何有利于破坏甘油脂酯键的试剂事实上均可被用来对废纸进行脱墨，例如本发明将脂肪酶设为脱墨剂，即便如此，也能够使废纸经整个废纸脱墨方法后达到很好的脱墨效果，一般的，浮选步骤后得到的脱墨浆的白度在64 IS0%以上，尘埃度(残留油墨)在150ppm以下。
具体实施例方式本具体实施方式
是对发明内容的补充详述。本发明所述一种废纸脱墨方法包括碎浆步骤、浮选步骤以及位于碎浆步骤和浮选步骤之间的搓揉废纸纤维步骤，所述碎浆步骤包括第一添加脱墨剂的步骤，浮选步骤包括第二添加脱墨剂的步骤，本发明一般选用脂肪酶作为脱墨剂，所述脂肪酶至少能够破坏油墨中的甘油脂与纤维之间形成甘油脂酯键，使油墨与纤维分离，从而脱墨效果得以展现。在本发明的一些实施例中，所述第一次添加脱墨剂的步骤包括向碎浆机中添加占废纸重量百分比为0. 02-0. 08%的脂肪酶。在本发明的一些实施例中，所述碎浆机中的废纸浆料的质量百分比浓度为 18-20%。所述废纸浆料的PH值为7. 0-8. 0，并不需要向废纸浆料添加额外的酸或者碱来使 PH值维持在上述范围内。在本发明的一些实施例中，所述搓揉废纸纤维步骤包括将废纸浆料通入热分散机中，利用热分散机磨片使纤维之间自行搓揉，所述热分散温度为90°C -100°C。在本发明的一些实施例中，热分散机中的废纸浆料质量百分比浓度为25%_28%。在本发明的一些实施例中，所述第二次添加脱墨剂的步骤包括向浮选槽中添加占废纸重量百分比为0. 02-0. 08%的脂肪酶。在本发明的一些实施例中，所述一种废纸脱墨方法还包括碎浆步骤及搓揉废纸纤维步骤之间的废纸浆料净化步骤。在本发明的一些实施例中，所述浆料净化步骤包括将浆料通过压力筛，所述压力筛筛鼓缝宽至少小于0. 12mm，压力为0. 25-0. 30Mpa。鉴于使废纸脱墨在碱的环境下进行的弊端，本发明坚持在废纸脱墨过程中不添加任何碱的原则，并在坚持这一原则的基础上，提高脱墨效果。在提高脱墨效果的历次实验中，本发明发现，通常在将废纸进行碎浆的过程中加入大量的脂肪酶，得到的脱墨效果并不理想。一方面，碎浆机对废纸进行碎浆时，不能将废纸完全碎裂成单根废纸纤维，事实上，经碎浆机碎浆的废纸一般以细小纸片的形式存在，加入的脂肪酶虽然可以使细小纸面上的油墨脱离，但对于渗透至废纸纤维之间的油墨，往往无法实现有效脱墨；另一方面，在碎浆步骤中，技术人员很有可能针对不同的废纸种类，进行初步的废渣(也即混于废纸里的杂物或者不适合制成纸浆的其他物质)分离，在废渣分离时，存在着将脂肪酶也分离出去的风险， 因此不论从成本上还是从脱墨效果上看，第一次添加脱墨剂的步骤中的脂肪酶都不易过多的添加。使废纸分裂成以单根废纸纤维可以容易的使渗透至废纸纤维之间的油墨脱除，由此，提高废纸完全分裂成单根纤维的比率可以降低废纸纤维之间油墨脱除的难度。将碎浆后的废纸浆料通入热分散机中，利用热分散机磨片使纤维之间自行搓揉，可以促进废纸分裂成单根纤维，然后再进行浮选步骤的操作，即将经过热分散机的废纸浆料通入浮选槽中， 并再一次的添加脂肪酶，此时，废纸已经基本分裂成单根纤维，使得添加的脂肪酶能够很容易的发挥它们的作用，而不必至少是为了增加废纸之间的摩擦使其分裂，而采用较大浓度的废纸浆料(例如所述碎浆机中的废纸浆料的质量百分比浓度为18-20%，或者热分散机中的废纸浆料质量百分比浓度为25%_28%)。在生产中，可以将碎浆步骤中可能针对不同的废纸种类，进行初步的废渣(也即混于废纸里的杂物或者不适合制成纸浆的其他物质)分离的操作单独作为一个步骤，在本发明中，该步骤为浆料净化步骤，该步骤可以采用过滤的手段，将不需要的杂质或者不适合制成纸浆的其他物质(例如尼龙纸、木块、石土及铁钉等)排除，也可以进一步的提高热分散机对废纸纤维进行搓揉，使其成为单根纤维的比例，事实上，较大尺寸的废纸片(例如大于
0.12_)，即便经过热分散机也不能完全保证转化为单根纤维。本发明还加快了浆料净化的速度，即将所述浆料净化步骤在压力条件下进行，可以将压力设定为0. 25-0. 30Mpa，这样既能保证一定的净化速度，又能确保净化效果。对于那些躲过浆料净化的杂质，还可以在热分散步骤中排除，例如将热分散机的温度设置为90-10(TC，使杂质(例如尼龙纸)与单根纤维分离。以下实施例中所采用的设备均属于本领域通用的常规设备。其中，转鼓碎浆机、锥形除砂器、压力缝筛、热分散机、多盘浓缩机由奥地利安德里兹ANDRITZ集团公司生产，脂肪酶为丹麦诺维信公司生产，所用的废纸为办公废纸80%+书刊纸20%。实施例I
所述废纸脱墨方法的具体操作如下
废纸碎解将4000kg办公废纸和IOOOkg书刊纸置入转鼓碎浆机中，加入20m3水，再加入2. 5kg脂肪酶(为废纸总重的0. 05%)，温度为50-60°C，转鼓碎浆机运行15_20min，碎浆机筛板孔径为4mm，废纸浆料PH值为7. 0^8. 0 ；
浆料净化经转鼓碎浆机初步碎解的浆料通入锥形除砂器中，利用离心力除去比纤维重的杂质，然后将除去重杂质的浆料泵送至压力筛中，排除直径小于0. 12_的纸片、尼龙纸等轻杂质，进浆浓度为4-5%，压力为0. 25-0. 30Mpa，压力筛筛鼓缝宽0. 12mm ；
油墨分散浆料经过热分散机，加入蒸汽，利用磨片高速旋转，使粘附于纤维的油墨脱离，分散成直径小于40um的油墨小颗粒，控制温度为90-100°C，浆料浓度为25_28%。浮洗脱墨经过热分散的浆料，加水稀释到0. 8%的浓度，进入浮洗槽中，温度为 50-60°C，加入2. 5kg脂肪酶，利用油墨和纤维比重不同，使油墨上升到表面去除。浆料浓缩使用多盘浓缩机，浓缩到浓度为4. 0-5. 0%脱墨成品浆。实施例2-12
按照实施例I的方法重复进行11次试验，改变脂肪酶的添加量，其他条件不变，每次试验连续进行72小时，得到脱墨浆成浆白度和残余油墨的平均值，结果如表1(实施例编号减 I为试验编号)。
权利要求
1.一种废纸脱墨方法，包括用碎浆机进行碎浆的碎浆步骤以及用浮选槽对废纸浆料进行浮选的浮选步骤，其特征在于该方法还包括位于碎浆步骤及浮选步骤之间的搓揉废纸纤维步骤，所述碎浆步骤包括第一次添加脱墨剂的步骤，所述浮选步骤包括第二次添加脱墨剂的步骤。
2.根据权利要求I所述的一种废纸脱墨方法，其特征在于所述脱墨剂为脂肪酶。
3.根据权利要求2所述的一种废纸脱墨方法，其特征在于所述第一次添加脱墨剂的步骤包括向碎浆机中添加占废纸重量百分比为0. 02-0. 08%的脂肪酶。
4.根据权利要求3所述的一种废纸脱墨方法，其特征在于所述碎浆机中的废纸浆料的质量百分比浓度为18-20%。
5.根据权利要求I所述的一种废纸脱墨方法，其特征在于所述废纸浆料的PH值为 7. 0 8. O。
6.根据权利要求I所述的一种废纸脱墨方法，其特征在于所述搓揉废纸纤维步骤包括将废纸浆料通入热分散机中，利用热分散机磨片使纤维之间自行搓揉。
7.根据权利要求6所述的一种废纸脱墨方法，其特征在于所述热分散温度为 90 0C -100。。。
8.根据权利要求6所述的一种废纸脱墨方法，其特征在于热分散机中的热分散机中的废纸浆料质量百分比浓度为25%-28%。
9.根据权利要求I所述的一种废纸脱墨方法，其特征在于所述第二次添加脱墨剂的步骤包括向浮选槽中添加占废纸重量百分比为0. 02-0. 08%的脂肪酶。
10.根据权利要求I所述的一种废纸脱墨方法，其特征在于该方法还包括碎浆步骤及搓揉废纸纤维步骤之间的废纸浆料净化步骤，所述浆料净化步骤包括将浆料通过压力筛， 所述压力筛筛鼓缝宽至少小于0. 12mm，压力为0. 25-0. 30Mpa。
全文摘要
本发明属于造纸技术领域，涉及一种废纸脱墨方法，为了解决中性脱墨工艺的脱墨效果不高的问题，本发明提供了一种废纸脱墨方法，包括用碎浆机进行碎浆的碎浆步骤以及用浮选槽对废纸浆料进行浮选的浮选步骤，其特征在于该方法还包括位于碎浆步骤及浮选步骤之间的搓揉废纸纤维步骤，所述碎浆步骤包括第一次添加脱墨剂的步骤，所述浮选步骤包括第二次添加脱墨剂的步骤，采用以上技术方案即可有效的解决上述技术问题。
文档编号D21C5/00GK102605662SQ20121011213
公开日2012年7月25日 申请日期2012年4月17日 优先权日2012年4月17日
发明者徐清凉 申请人:浙江景兴纸业股份有限公司