高得率浆制浆废液用于提高瓦楞原纸和纸板的强度的方法技术

技术编号:5287009 阅读:143 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种高得率浆制浆废液用于提高瓦楞原纸和纸板的强度的方法,来自高得率制浆废液经浓缩后通过过滤法或离心法去除废液中的细小纤维、泥沙等不溶物,获取保留有半纤维素和木素的废液A,废液A与淀粉配制废液A-淀粉胶液,分别作为瓦楞原纸和纸板的表面施胶液和纸板的层间喷淋液,提高了瓦楞原纸和纸板的抗张强度和环压强度。本发明专利技术的废液A与淀粉胶液的配制方法简单易行,成本低廉,能最大限度地综合利用废液,减少环境污染,实现废弃物的资源化再利用。此外,本发明专利技术还部分替代淀粉,为缓解粮食安全危机提供一条新途径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高得率浆制浆废液的利用和包装纸板加工处理方法,具体说是涉 及一种。
技术介绍
近年来,高得率浆的生产发展迅速,尤其是继漂白化学热磨机械浆(BCTMP)之后, 于90年代推出的碱性过氧化氢化学机械浆(APMP)生产发展迅猛。该制浆方法是将蒸煮和 漂白两个制浆工序合成一个单元的工艺过程,其废液的污染负荷较低,且不含硫,因此废液 易于处理,其处理方法也逐渐引起广泛关注。有研究表明,在传统的化学法制浆过程中,只有约50%的纤维素被保留下来,而占 原料组成约为40%的半纤维素和木素大多被溶解在废液中。在生产高得率浆时,虽然半纤 维素有较多的保留,但仍有相当量的半纤维素及少量木素等物质溶于废液中,使得木材原 料的利用率下降。近年来,国内外制浆造纸工作者对半纤维素的应用开展了大量的研究工作,研究 成果表明半纤维素可以作为造纸用的增强剂。Sybe等人发表在《Hemicelluloses =Science and Technology〉〉2004 年第 23 章第 360—371 页 “Production of oxidized guar galacto mannan and its application in thepaper industry,,文献 艮道瓜尔胶氧化的聚半乳糖 甘露糖半纤维素,作为湿部助剂应用于造纸中,能够显著提高纸浆的强度。中国专利技术专利说明书公告号CN101838348A(公告日2010年9月22日)“带有两 种功能性基团的半纤维素衍生物及其制法和应用”,披露了用3倍体积乙醇沉淀麦草秸秆碱 抽提液,得半纤维素沉淀。干燥后的半纤维素用NaOH、丙烯酰胺等处理,制备了带有两种不 同功能性基团的新型半纤维素衍生物,可以作为造纸湿部助剂应用于造纸行业。上述文献披露的半纤维素是用于提高纸浆的强度和作为造纸湿部助剂。瓦楞原纸是生产瓦楞纸板的重要组成材料之一。以麦秆浆等原料为主生产的瓦楞 原纸,其纸质较脆,抗张强度差。而以废纸浆为主生产的瓦楞原纸,其抗张强度较高,但抗压 强度较差。为增强瓦楞原纸的抗张强度和环压性能,采用表面施胶剂对其进行表面处理。纸板是由面层浆、芯层浆和底层浆在多圆网板纸机或多长网纸机抄制的多层纸页 层合成型而成。纸板在印刷或使用过程中因纸板的层间结合强度低而引起分层或裂开。 二十世纪90年代以来国内外纸板生产厂家普遍采用层间喷胶方法,将淀粉胶液作补强剂 喷淋于纸板层间,以改善纸板层间结合强度。上述用于处理瓦楞原纸和纸板的表面施胶剂和用于喷淋法处理纸板的补强剂,主 要是淀粉胶液,而淀粉最终来源是粮食。近年来国内外造纸行业对半纤维素的应用研究主要是针对植物纤维原料中分离 获得的半纤维素,而半纤维素的分离提取常采用乙醇沉淀法,不仅分离过程复杂,而且成本 高,不易在工业中使用,因此只处于理论与实验室研究阶段。植物纤维原料可直接用于制 浆,而制浆废液的再利用是充分利用其废弃物,如此可实现植物纤维原料的最大价值。研究已发现,半纤维素可以增加纤维之间的结合,提高纸和纸板的抗张强度、耐 破强度、表面强度及内结合强度等;木素可以增加瓦楞原纸和纸板的环压强度与挺度。制 浆废液中的有机物主要为半纤维素、木素及其降解产物。其中半化学浆与化学浆得率低 (< 75% ),其废液中的半纤维素含量较高,但由于其处理条件比较剧烈,半纤维素降解程 度大,且木素含量高,用于纸张增强不利于纤维之间的结合;机械浆如热磨机械浆(TMP)得 率高(90% -95% ),废液中半纤维素降解程度低,但其浓度过低,不适于工业应用;化学机 械浆如漂白化热磨机械浆(BCTMP)和碱性过氧化氢机械浆(APMP),得率在80% -90%左右, 废液中含有相当量的半纤维素,且降解程度低,此外还含有少量的木素,用作造纸助剂可充 分利用其中的半纤维素与木素,综合提高纸张强度。而如何利用其中的半纤维素与木素,是 制浆造纸业界亟待研究开发的一个研究课题。
技术实现思路
本专利技术的目的,旨在解决高得率浆制浆废液再利用的问题,提供一种保留有高得 率浆制浆废液中的半纤维素和木素的废液A。本专利技术的第二个目的,旨在部分替代淀粉的一种废液A与淀粉配制废液A-淀粉胶 液的方法。本专利技术的另一个目的,旨在提供一种废液A-淀粉胶液处理瓦楞原纸和纸板的方 法,以达到提高瓦楞原纸和纸板的抗张强度及环压强度等物理性能的目的。为实现本专利技术上述的目的,所采用的技术方案是一种高得率浆制浆废液,包括高得率未漂和漂白化学机械浆的制浆废液,其特征 在于来自漂白化学热磨机械浆BCTMP和碱性过氧化氢机械浆APMP以及其它未漂和漂白化 学机械浆的制浆废液,采用过滤机过滤法或离心机离心法去除废液中的细小纤维、泥沙等 不溶物,保留其中的半纤维素和木素,而制取得保留有半纤维素和木素的废液A,废液A的 外观呈微黄色。一种废液A与淀粉配制废液A-淀粉胶液的方法,具体如下1)、淀粉原料玉米淀粉、小麦淀粉或木薯淀粉;2)、糊化淀粉的制备取100 300kg淀粉,加水配至浓度10 25%,于其中加入0. 5 1. 5%的过硫酸 铵,进行糊化处理,升温至;35 50°C,反应IOmin左右,继续升温至85 95°C,保温30min 左右,制得糊化淀粉溶液;3)、废液A-淀粉胶液的制备处理后的废液A与糊化好的淀粉溶液以固含比1 5 5 2进行复配,制成废 液A-淀粉胶液。一种废液A-淀粉胶液用于提高瓦楞原纸和纸板的强度的方法,包括料池式施胶 压榨和膜式施胶压榨,其特征在于所述废液A-淀粉胶液作为处理瓦楞原纸和纸板表面施 胶液,瓦楞原纸和纸板对自身颜色没有严格要求,施胶液浓度为4% 10%,温度为25°C 700C,采用料池式施胶压榨或膜式施胶压榨进行表面施胶处理,施胶后纸页在纸机干燥部 和压光部进行干燥处理和压光处理。4一种废液A-淀粉胶液用于提高纸板强度的方法,包括喷淋法的处理方法、喷淋胶 液和喷嘴计量装置,其特征在于所述废液A-淀粉胶液作为喷淋胶,用于处理纸板层间,所 述纸板对自身颜色没有严格要求,喷淋胶温度为25°C -80°C,喷淋浓度为4% 12%,喷淋 胶以一定的压力均勻地喷淋在各层湿纸页表面,顶层不进行喷淋处理,将喷淋后的湿纸页 进行复合、压榨并干燥。有益效果与现有技术相比,本专利技术采用简易的方法将未漂和漂白化学机械浆,如BCTMP、 APMP等制浆废液与淀粉配制成废液A-淀粉胶液,分别作为瓦楞原纸与纸板的表面施胶液 和纸板的层间结合喷淋胶液,两种胶液的配置方法简单,易于操作,成本低廉;对瓦楞原纸 和纸板具有良好的增强效果,达到了 “变废为宝”的目的;部分废液替代淀粉,为缓解粮食 安全危机提供一条新途径,并具有符合资源节约型和环境友好型可持续发展要求的有益效果。具体实施例方式实施例1将来自螺旋压榨部的碱性过氧化氢机械制浆(APMP)废液,浓缩后采用板框过滤 机去除废液中的细小纤维、泥沙等不溶物,获取保留有半纤维素和木素的废液A,废液A与 淀粉配制废液A-淀粉施胶胶液,配制方法如下1)、淀粉原料玉米淀粉;2)、糊化淀粉的制备取200kg玉米淀粉,加水配至浓度20%,于其中加入1. 0%的过硫酸铵,进行糊化 处理,升温至45°C,反应lOmin,继续升温至95°C,保温30本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种高得率浆制浆废液,包括高得率未漂和漂白化学机械浆的制浆废液,其特征在于:来自漂白化学热磨机械浆BCTMP和碱性过氧化氢机械浆APMP以及其它未漂和漂白化学机械浆的制浆废液,采用过滤机过滤法或离心机离心法去除废液中的细小纤维、泥沙等不溶物,保留其中的半纤维素和木素,而制取得保留有半纤维素和木素的废液A,废液A的外观呈微黄色。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:胡惠仁白力坤张继颖
申请(专利权)人:天津科技大学
类型:发明
国别省市:12[中国|天津]

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