[發明專利]高得率制漿廢液陽離子化改性方法及改性后廢液的應用

無效

• 申請號: 200910069763.0
• 申請日: 2009-07-17
• 公開（公告）號: CN101619549A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發明（設計）人: 胡惠仁;張繼穎
• 申請（專利權）人: 天津科技大學
• 主分類號: D21C11/04
• 分類號: D21C11/04;D21H21/18;D21H23/06;D21H17/70;D21H17/01;D21H17/18
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司
• 代理人: 趙美英

技術領域

本發明涉及一種制漿廢液處理的方法及處理后廢液的應用，尤其涉及一種高得率制漿廢液陽離子化改性方法及改性后廢液的應用。

背景技術

以針葉木材，闊葉木材為造紙原料的高得率化學機械漿是采用溫和的化學預處理和機械后處理的兩段制漿方法而制成的高得率漿。來自機械后處理段的螺旋擠壓部的堿性過氧化氫化學機械漿(APMP)的制漿廢液，其中含有的半纖維素和一部分木素因制漿廢液未經處理而作為廢棄物隨著排放廢液直接流入江河，造成環境污染。而目前處理高得率制漿廢液多采用化學物理沉降法以及生物好癢厭氧法等，不僅成本高昂并造成天然資源的浪費。

由于APMP的制漿廢液中含有大量的半纖維素和一部分木素，其中半纖維素其本身的結構中帶有羥基，保留在紙漿中能夠促進打漿，并能夠增加紙料纖維之間的連接。若將含有大量的溶解有半纖維素和一部份木素的廢液陽離子化，使得半纖維素和木素均呈現陽離子性，能夠與呈負電性的纖維形成靜電吸附，半纖維素分子鏈上帶有大量羥基，與纖維形成氫鍵從而增加纖維之間的結合力，進而提高成紙物理強度，能夠在一定程度上取代傳統淀粉類紙漿增強劑，對緩解糧食安全問題有促進作用。因而，如何對APMP的制漿廢液進行陽離子化處理技術隨高得率制漿技術的不斷發展而逐漸引起人們的關注，也成為制漿造紙業界工作者亟待開發研究的課題。

發明內容

本發明的目的，在于提供一種高得率制漿廢液陽離子化改性方法及改性后廢液的應用，以有效地將陽離子化改性后的廢液作為紙漿增強劑，不僅緩解環境污染問題，而且充分地利用了天然資源回用于造紙工業。

為實現本發明的目的，所采用的技術方案：

一種高得率制漿廢液陽離子化改性方法及改性后廢液的應用，其特征在于：所述的高得率制漿廢液為來自螺旋擠壓部的堿性過氧化氫化學機械漿的制漿廢液，根據處理后的制漿廢液作為紙漿增強劑所添加的不同漿種，設計一)、制漿廢液陽離子化改性方法和二)、分離木素后濾液陽離子化改性方法：

一)、制漿廢液陽離子化改性方法

制漿廢液為來自螺旋擠壓部的堿性過氧化氫化學機械漿的制漿廢液，其陽離子化改性方法為：在30℃下于廢液中依次加入NaOH、陽離子醚化試劑，在50-75℃攪拌反應3-6h，使反應體系降溫至室溫，用鹽酸中和至pH＝7，即制得深棕色陽離子化改性廢液，

所述陽離子醚化試劑，為3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，

所述廢液，陽離子醚化試劑和NaOH的物料配比為，濾液∶陽離子醚化試劑∶NaOH＝100∶60～120∶6～8，(廢液中半纖維素質量與試劑質量比)；

二)、分離木素后濾液陽離子化改性方法

制漿廢液為來自螺旋擠壓部的堿性過氧化氫化學機械漿的制漿廢液，分離木素后的濾液陽離子化改性方法，包括1)、濾液的制備和2)、濾液的陽離子化改性，具體操作如下：

1)、濾液的制備

用濃度為98％的硫酸調整堿性過氧化氫機械漿廢液pH值至3～3.5，在40-60℃的恒溫水浴中靜置30min，使得廢液中的木素析出，木素沉淀完全后過濾得到澄清濾液，在室溫下用6mol/L氫氧化鈉溶液將所得澄清濾液的pH值調至7～7.5，pH值為7～7.5的濾液；

2)、濾液的陽離子化改性

在30℃下于濾液中于其中依次加入NaOH、陽離子醚化試劑，在50-75℃攪拌反應3-6h，使反應體系降溫至室溫，用鹽酸中和至pH＝7，即制得淡黃色陽離子化改性濾液，

所述陽離子醚化劑是3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，

所述濾液，醚化試劑和NaOH的物料配比為，濾液∶醚化試劑∶NaOH＝100∶60～120∶6～8，(濾液中半纖維素質量與試劑質量比)。

一種陽離子化改性廢液的應用，其特征在于：所述陽離子化改性廢液，作為OCC紙漿增強劑，其添加方法為：

陽離子化改性廢液按照添加量為1％-3％(廢液中半纖維素質量對絕干漿質量)添加到OCC紙漿中。

一種分離木素后陽離子化改性濾液的應用，其特征在于：所述分離木素后陽離子化改性濾液，作為紙漿增強劑，其添加方法為：

所述陽離子化改性廢液按照一定的添加量添加到各種紙漿中，

所述各種紙漿為漂白針葉木漿，漂白闊葉木漿，APMP漿和OCC漿。

所述濾液添加量，對于漂白木漿為0.5-1.0％，對于OCC漿為1-3％(濾液中半纖維素質量對絕干漿質量)。

優點和有益效果

本發明具有工藝簡單，易于操作和處理成本較低的優點。