專利名稱：廢紙原料制漿工藝中脫除油墨的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制漿造紙技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種以廢紙為原料的制漿工藝中脫除油墨的方法。
背景技術(shù)：
廢紙是重要的可再生資源，充分回收利用廢紙是解決造紙工業(yè)面臨的原料短缺、能源緊張和污染嚴(yán)重等三大問題的重要途經(jīng)。隨著造紙工業(yè)對廢紙需求量的不斷增加，使得低品質(zhì)的家用混合廢紙和辦公室混合廢紙也成為廣泛收集和回收使用的主要廢紙來源；由于廢紙品種范圍日益擴大，廢紙質(zhì)量日趨低下，現(xiàn)代化印刷技術(shù)的高速發(fā)展及與此相適應(yīng)的各種新型油墨，如紫外光固化油墨、激光打印和靜電復(fù)印油墨、水性印刷油墨等，在組成和性質(zhì)上與傳統(tǒng)油墨有了較大的差別，過去的脫墨技術(shù)已不能有效處理。目前廢紙的制漿方法仍以碎解為主，如使用水力碎漿機、螺旋碎漿機等。而廢紙中的油墨成分復(fù)雜，使用常規(guī)的廢紙制漿方法如堿性碎解、高濃疏解，以及后續(xù)的篩選、凈化、洗滌、浮選等脫墨處理方法較難將油墨有效去除。
廢紙脫墨的目的是為了使廢紙纖維恢復(fù)甚至超過原來的白度、凈化度、原纖維的柔軟性及其他特性，從而使紙漿具有好的抄造性能，并達到所要求的產(chǎn)品指標(biāo)，保證產(chǎn)品品質(zhì)。廢紙中含有的油墨是主要的雜質(zhì)，特別是油墨的殘存量，它左右著脫墨紙漿的質(zhì)量，并決定紙漿的用途。不言而喻，要擴大脫墨紙漿的使用范圍，必須盡可能多地除去油墨，減少油墨的殘存量。
膨化法是一種將傳統(tǒng)化學(xué)法和機械法制漿技術(shù)的優(yōu)點結(jié)合在一起的新型清潔生產(chǎn)技術(shù)。對纖維原料采用較高壓力的蒸汽處理，嚴(yán)格控制溫度和停留時間，通過瞬間噴放卸料至常壓，纖維細胞內(nèi)的蒸汽會快速膨脹，產(chǎn)生“爆破”，使纖維之間離析、分散，將原料撕裂為細小纖維，獲得紙漿。該法主要目的就是在保持紙漿質(zhì)量的前提下，盡量利用熱能和物理原理作用分離纖維，以減少制漿過程中的化學(xué)反應(yīng)。由于采用的是飽和蒸汽，具有高得率、低污染、低能耗、低投資和低成本等特點。在國際上，加拿大魁北克大學(xué)、美國Recoupe等多家公司，以及澳大利亞、日本的科研人員在這方面進行了多方面研究。在國內(nèi)，華南理工大學(xué)、北京林業(yè)大學(xué)等多家單位也對膨化制漿方法進行了研究，采用的原料主要有闊葉木、桉木、楊木、草類等，但到目前為止，尚未發(fā)現(xiàn)利用膨化法脫除廢紙油墨的有關(guān)研究報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種以廢紙為原料脫除油墨的制漿方法，以便生產(chǎn)出易于回收利用且質(zhì)量好的廢紙漿。
本發(fā)明以如下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題本發(fā)明的處理方法是將廢紙原料經(jīng)碎解、預(yù)浸后進行膨化處理，再按常規(guī)的疏解、洗滌和篩選步驟進行脫墨處理。
在上述預(yù)浸步驟中處理條件可以是廢紙原料與水的重量比為1∶2～1∶4，加入NaOH和Na2SiO3的用量均為廢紙原料重量的1.0～5.0％，預(yù)浸溫度為常溫，浸漬時間為1～2小時。
膨化處理的條件可以是加壓至0.3～1.0MPa，停留5～15分鐘后瞬間釋放壓力。
本發(fā)明的方法與傳統(tǒng)的廢紙除膠處理方法相比，具有以下優(yōu)點1.本發(fā)明采用的膨化法是結(jié)合傳統(tǒng)化學(xué)法和機械法制漿技術(shù)的優(yōu)點，是一種新型清潔生產(chǎn)技術(shù)，具有生產(chǎn)工藝過程簡單、高得率、低污染、低能耗、低投資和低成本等優(yōu)點。
2.膨化法能有效地將油墨分散成微小的顆?；虿糠址纸?，利于后續(xù)的處理工序，與傳統(tǒng)的脫墨方法相比，脫墨效果好，脫墨率高。
3.利用膨化法處理廢紙的制漿方法與常規(guī)的廢紙?zhí)幚矸椒ㄏ啾?，化學(xué)藥品用量大大地減少，污染負(fù)荷低，更好地解決我國造紙工業(yè)存在的纖維原料短缺、能耗高、污染嚴(yán)重等問題。
4.膨化法制漿工藝能有效地處理低檔廢紙，而且也能解決一些廢紙回收中的難處理問題，它對分散難的材料(如塑料、濕強紙、激光和靜電印刷油墨等)也十分有效。
5.經(jīng)蒸汽爆破處理后的紙漿強度與常規(guī)脫墨所得的紙漿強度沒有什么區(qū)別，回用纖維的光學(xué)和物理性能好。
具體實施例方式
本發(fā)明采用以下步驟處理以廢紙為原料的制漿工藝中存在的油墨雜質(zhì)
1.碎解，即將廢紙撕成小紙片。
2.預(yù)浸，在常溫下將經(jīng)碎解后的廢紙放入水中浸泡，并加入適量NaOH和Na2SiO3，目的是使廢紙片獲得一定量的均衡的水分，并且使藥液滲透到纖維細胞內(nèi)部。預(yù)浸條件是廢紙原料與水的重量比為1∶2～1∶4，NaOH和Na2SiO3的用量均為廢紙原料重量的1.0～5.0％，浸漬時間為1～2小時。
3.膨化，將廢紙置于膨化器內(nèi)，加熱至壓力為0.3～1.0MPa，停留5～15分鐘后瞬間釋放壓力。由于廢紙纖維細胞內(nèi)的蒸汽快速膨脹后產(chǎn)生“爆破”，爆破使廢紙纖維之間離析、分散，油墨軟化后也被分散和部分分解，為之后的洗滌、篩選等脫墨處理創(chuàng)造了良好的條件；4.將膨化處理后的粗漿進行常規(guī)的疏解，以進一步分散纖維；5.洗滌，以進一步除塵及顏料等雜質(zhì)；6.篩選，主要是去除雜質(zhì)和碎末，使用框篩進行篩選。
實施例1絕干重為500克的符合質(zhì)量要求的廢瓦楞紙片，去除鐵釘和其他雜質(zhì)后將其撕成小紙片，在常溫下放入1500克的水中浸泡，并加入5克NaOH和10克Na2SiO3，浸漬1小時后置于制料膨化器內(nèi)，加熱至壓力為0.5MPa，停留5分鐘后瞬間釋放壓力，得粗漿，再用疏解機進一步分散，獲取分散均勻的廢紙漿，處理條件是漿濃5.0％(為疏解機要求的濃度)，停留時間20分鐘。后經(jīng)洗滌、濃縮、篩選工序，制得紙漿420g。成漿質(zhì)量為脫墨率≥65％；撕裂指數(shù)≥0.6mN·m2/g；白度≥20％ISO。
實施例2絕干重為500克的符合質(zhì)量要求的廢混合辦公用紙片，去除鐵釘和其他雜質(zhì)，將其撕成小紙片后在常溫下放入2000克的水中浸泡，并加入10克NaOH和20克Na2SiO3，浸漬1.5小時后置于制料膨化器內(nèi)，加熱至壓力為0.6MPa，停留10分鐘后瞬間釋放壓力，得粗漿，再用疏解機進一步分散，獲取分散均勻的廢紙漿，處理條件是漿濃5.0％(為疏解機要求的濃度)，停留時間20分鐘。后經(jīng)洗滌、濃縮、篩選，制得紙漿432g。成漿質(zhì)量為脫墨率≥65％；撕裂指數(shù)≥3.3mN·m2/g；白度≥75％ISO。
實施例3絕干重為500克的符合質(zhì)量要求的廢銅版紙片，去除鐵釘和其他雜質(zhì)，將其撕成小紙片后在常溫下放入1000克的水中浸泡，并加入20克NaOH和5克Na2SiO3，浸漬時間為2小時，然后將浸漬后的廢瓦楞紙片置于制料膨化器內(nèi)，加熱至壓力為0.9MPa，停留15分鐘后瞬間釋放壓力，得粗漿，再用疏解機進一步分散，獲取分散均勻的廢紙漿，處理條件是漿濃5.0％(為疏解機要求的濃度)，停留時間20分鐘。后經(jīng)洗滌、濃縮、篩選步驟，制得紙漿413g。成漿質(zhì)量為脫墨率≥65％；撕裂指數(shù)≥3.8mN·m2/g；白度≥70％ISO。
權(quán)利要求
1.廢紙原料制漿工藝中脫除油墨的方法，包括碎解、預(yù)浸、疏解、洗滌、篩選步驟，其特征是預(yù)浸后經(jīng)膨化處理再進行疏解。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫除油墨的方法，其特征在于膨化處理的條件是加壓至0.3～1.0MPa，停留5～15分鐘后瞬間釋放壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的脫除油墨的方法，其特征在于預(yù)浸處理的條件是廢紙原料與水的重量比為1∶2～1∶4，加入的NaOH和Na2SiO3的用量均為廢紙原料重量的1.0～5.0％，預(yù)浸溫度為常溫，浸漬時間為1～2小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種以廢紙為原料的制漿工藝中脫除油墨的方法。該方法是將廢紙原料經(jīng)碎解、預(yù)浸后進行膨化處理，再按常規(guī)的疏解、洗滌和篩選進行脫墨處理。其中膨化處理的條件是加壓至0.3～1.0MPa，停留5～15分鐘后瞬間釋放壓力。本發(fā)明方法與傳統(tǒng)的廢紙脫墨處理方法相比，具有制漿生產(chǎn)工藝過程簡單，高得率、低污染、低能耗、低投資和低成本的特點。
文檔編號D21B1/00GK1908295SQ20061001998
公開日2007年2月7日 申請日期2006年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月9日
發(fā)明者楊崎峰, 王雙飛, 宋海農(nóng), 黃崇杏, 許開紹, 駱蓮新 申請人:廣西大學(xué)