一种低过渡金属含量的高湿强废纸的制浆方法

  

  1.一种低过渡金属含量的高湿强废纸的制浆方法，其特征是：将含高湿强度的废纸

  在高浓水力碎浆机中通过生物酶处理、臭氧处理和微波处理的碎解处理过程，依次采用生

  物酶处理、微波处理和臭氧处理的方式，破坏湿强剂与纸张纤维之间的结合，然后依次通过

  除渣、筛选、洗涤浓缩，并借助过氧化物强化的热分散过程，实现高湿强纸纤维的高效分离，

  实现低金属含量的高湿强废纸的回收再制浆；所述湿强剂为三聚氰胺树脂和聚酰胺环氧氯

  所述的生物酶处理，指半纤维素酶处理或者木素降解酶或者纤维素酶与木素降解酶同

  时处理，具体处理方法如下：半纤维素酶用量为0‑900g/吨纸，木素降解酶用量为0‑1200g/

  120min；所述的半纤维素酶为木聚糖酶或者甘露聚糖酶，其中木聚糖酶质量含量85%以上，

  所述的臭氧处理，即为采用臭氧处理纸浆，具体处理方法如下：臭氧用量为0.1%‑1.2%，

  所述的微波处理，即采用微波辅助处理纸浆，具体处理方法如下：微波处理功率200w‑

  所述的过氧化物强化的热分散过程，是指废纸浆料浓度浓缩至30‑40wt%，纸浆温度加

  热至100‑150℃，系统压力0‑120kPa，采用烧碱或者硅酸钠调节pH＝6‑12，硅酸钠用量为0‑

  30kg/吨纸，过氧化氢添加0‑30kg/吨纸，过氧化物用量0.5‑2.5kg/吨纸，处理时间为20‑

  60min，比能耗为60‑160kW·h/t，所述的过氧化物，是指过氧醋酸、过氧甲酸及其相应的盐。

  2.如权利要求1所述的一种低过渡金属含量的高湿强废纸的制浆方法，其特征是：所

  述的除渣，是指通过高浓水力碎浆机碎解的高湿强废纸经过高浓除渣器、一级三段低浓除

  3.如权利要求1所述的一种低过渡金属含量的高湿强废纸的制浆方法，其特征是：所

  述的筛选，是指通过高浓水力碎浆机碎解的高湿强废纸经过粗筛、精筛筛选环节，所述的依

  次进行除渣和筛选处理，是指依次进行高浓除渣器、粗筛、一级三段低浓除渣器、精筛净化

  流程，所述的洗涤浓缩处理，是指浆料经过多盘浓缩机和螺旋挤压喂料机，浆料浓缩至纸浆

  本发明属于废纸造纸、环境保护技术领域，更具体地说，特别涉及一种低过渡金属

  随着造纸工业的发展，二次纤维的需求量增加，使用永久性湿强树脂抄造的纸，其

  回收和利用极其困难。湿强纸常用的几种湿强剂有三聚氰胺树脂、脉醛树脂、聚酰胺环氧树

  脂、氯丁胶乳、氯偏树脂和酚醛树脂。树脂溶解剂在常温条件下都能将上述几种树脂软化、

  分散；除胶剂是将已软化分散的树脂胶液再氧化、改性为与水混溶的液体；次氯酸钠漂液也

  是一种湿强纸氧化解胶剂，用于低含量湿强剂废纸的处理有一定的作用，对高含量湿强纸

  只能起到氧化树脂的辅助作用，并能提高处理后纸浆的白度。但迫于环境保护的压力，造纸

  厂必须降低产生的可吸收有机卤素(AOX)含量，因此在很大程度上限制了次氯酸钠的使用。

  目前常用的造纸湿强剂为PAE，PAE产生湿强度的机理通常被认为是因为聚酸胺环

  氧氯丙烷树脂带有阳电荷，极易被吸附到带负电荷的浆料纤维上，部分环氧基和纤维素中

  部分羟基反应生成醚键，在纤维界面树脂交联成为网状结构，限制了纤维间的活动，减少纤

  维润胀，进而达到提高纸张湿强度的效果。目前，钞票纸、证券纸、牛皮纸等多采用反应型的

  目前，湿强纸回收再制浆的工艺主要有次氯酸盐处理法、高浓水力碎浆法、次氯酸

  盐‑过氧化氢或两段过氧化氢处理法、过氧化二硫酸盐处理法、两段pH值处理法以及蒸球蒸

  煮等手段，但是依然存在化学药剂浸透困难，纤维离解不理想，成浆率不高等缺陷。

  度的废纸在碎浆机中通过纤维素酶处理，或者臭氧处理，或者微波处理等碎解处理过程，破

  坏湿强剂特别是高分子湿强剂与纸张纤维之间的结合，然后依次通过除渣、筛选、洗涤浓

  缩，并借助过氧化物强化的热分散过程，实现高湿强纸纤维的高效分离，实现高湿强纸的回

  法，以解决现存技术中化学药剂浸透困难，纤维离解不理想，成浆率不高等缺陷的问题。

  纸的高效离解：将含高湿强度的废纸在高浓水力碎浆机中通过生物酶处理、臭氧处理或者

  微波处理的碎解处理过程破坏湿强剂，特别是高分子湿强剂与纸张纤维之间的结合，然后

  依次通过除渣、筛选、洗涤浓缩，并借助过氧化物强化的热分散过程，实现高湿强纸纤维的

  白纸或者本色纸，所述湿强剂为三聚氰胺树脂、脲醛树脂、聚酰胺环氧氯丙烷树脂、氯丁胶

  乳、氯偏树脂和酚醛树脂中一种或者多种，所述低金属含量的高湿强废纸中过渡金属含Fe、

  与木素降解酶同时处理，具体处理方法如下：半纤维素酶用量为0‑900g/吨纸，木素降解酶

  进一步的，所述的半纤维素酶为木聚糖酶、木聚糖酶或者甘露聚糖酶，其中木聚糖

  酶质量含量85％以上，所述的木素降解酶为锰过氧化物酶或者漆酶或者锰过氧化物酶与漆

  进一步的，所述的臭氧处理，即为采用臭氧处理纸浆，具体处理方法如下：臭氧用

  进一步的，所述的微波处理，即采用微波辅助处理纸浆，具体处理方法如下：微波

  进行生物酶处理，或者臭氧处理，或者微波处理等处理方法的一种或者两种处理方法复合、

  进一步的，所述的筛选，是指通过高浓水力碎浆机碎解的高湿强废纸经过粗筛、精

  筛等废纸再生中的常规筛选环节，所述的依次进行除渣和筛选处理，是指依次进行高浓除

  渣器、粗筛、一级三段低浓除渣器、精筛等净化流程，所述的洗涤浓缩处理，是指浆料经过多

  40wt％，纸浆温度加热至100‑150℃，系统压力0‑120kPa，采用烧碱或者硅酸钠调节pH＝6‑

  纸，处理时间为20‑60min，比能耗为60‑160kW·h/t，所述的过氧化物，是指过氧醋酸、过氧

  甲酸及其相应的盐，过氧化二酰基化合物，例如过氧化二笨甲酰，二烷基过氧化物，例如二

  臭氧分子的高氧化电势及其产生的游离基破坏纤维与湿强剂之间的键合，或者利用微波微

  波加热使纤维细胞内部或者纤维细胞间的压力增大，将湿强剂分子与纤维间的键合强度削

  弱，并有助于增强化学小分子在纤维间的传质，通过单一处理和协同处理的方式，破坏湿强

  剂与纸张纤维之间的键合，在保证纸张纤维不受破坏或者少受破坏的条件下，实现高湿强

  纸的疏解和纤维的解离。并通过过氧化物强化的热分散过程，利用高温条件下过氧化物分

  解可能产生的游离基(羟基自由基、过氧游离基等)以及过氧化氢电离产生的HOO‑，氧化或

  者解离破坏纤维与湿强剂之间的键合，并借助纤维间的摩擦作用，实现湿强剂高分子与纤

  酸盐处理的有机氯化物的潜在风险，能够在不改变工艺、设备的条件下，通过高电势氧化、

  游离基氧化、生物酶酶解、微波辅助等手段的复合或者顺序处理达到湿强纸纤维的高效解

  离，能够对现有市场上的常用的湿强纸均具备比较好的解离效果，成浆率超过90％，纤维聚合

  度(粘度)下降率不超过15％。该技术适应于高湿强废纸的回用，非常适合于废纸再生的行

  在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、

  “下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为

  基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗

  示所指的装置或元件一定要有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对

  本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或

  在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连

  接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机

  械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也能够最终靠中间媒介间接相连。对于本领域的

  (1)高湿强废纸主要是聚酰胺环氧氯丙烷树脂(PAE)为湿强剂的进口美国废纸。

  (2)PAE高湿强废纸，原纸为漂白纸浆和本色浆混合，废纸卡伯值4 .5，废纸白度

  55％ISO，废纸中Fe、Mn含量分别为30ppm，18ppm，废纸中的Fe、Mn含量通过高温灼烧12小时，

  (4)添加诺维信半纤维素酶用量为200g/吨纸，木素降解酶用量为300g/吨纸，优选

  木聚糖酶为半纤维素酶，木素降解酶优选漆酶，加稀盐酸调节pH至6 .0，温度调节至40±5

  (5)酶处理后的浆料，不经过洗涤或者浓缩，直接加稀盐酸调节pH至3 .0，搅拌

  10min，并通过臭氧发生器和计量泵将臭氧添加至高浓水力碎浆机，臭氧添加用量为0.15％

  (相对于绝干纸浆)，温度28‑30℃，浆浓为15％，处理时间为60min。

  (6)达到指定反应时间，高浓水力碎浆机放料，并经过常规废纸制浆的工艺流程，

  (8)干度38％的纸浆加热至120℃，系统压力100kPa，添加烧碱或者硅酸钠调节pH

  ＝10，其中硅酸钠用量为20kg/吨纸，过氧化氢添加10kg/吨纸，二叔丁基过氧化物用量

  (9)热分散处理的纸浆稀释、冷却成浆，备用或者检测成浆率和粘度下降率等指

  (1)高湿强废纸主要是聚酰胺环氧氯丙烷树脂(PAE)、三聚氰胺树脂为湿强剂的进

  (2)高湿强废纸的原纸多为漂白针叶/阔叶木浆和本色针叶木浆，废纸的综合卡伯

  Cu等金属元素的含量测定是依次通过高温灼烧12小时，1mol/L硝酸溶解24小时，并采用原

  (4)添加诺维信半纤维素酶用量为200g/吨纸，木素降解酶用量为300g/吨纸，优选

  木聚糖酶为半纤维素酶，木素降解酶优选漆酶，加稀盐酸调节pH至6 .0，温度调节至40±5

  (5)酶处理后的浆料，不经过洗涤或者浓缩，通过微波发生器，进行微波辅助处理，

  微波处理功率800w，处理时间20min，此时温度为40±5℃，水力碎浆机转速为200±25r/

  (6)处理后的浆料，加稀盐酸调节pH至3.0，搅拌10min，并通过臭氧发生器和计量

  泵将臭氧添加至高浓水力碎浆机，臭氧添加用量为0 .15％(相对于绝干纸浆)，温度28‑30

  (7)达到指定反应时间，高浓水力碎浆机放料，并经过常规废纸制浆的工艺流程，

  (9)干度38％的纸浆加热至120℃，系统压力100kPa，添加烧碱或者硅酸钠调节pH

  ＝10，其中硅酸钠用量为20kg/吨纸，过氧化氢添加10kg/吨纸，二叔丁基过氧化物用量

  (10)热分散处理的纸浆稀释、冷却成浆，备用或者检测成浆率和粘度下降率等指

  (1)高湿强废纸主要是聚酰胺环氧氯丙烷树脂(PAE)、三聚氰胺树脂为湿强剂的进

  (2)高湿强废纸的原纸多为漂白针叶/阔叶木浆和本色针叶木浆，废纸的综合卡伯

  Cu等金属元素的含量测定是依次通过高温灼烧12小时，1mol/L硝酸溶解24小时，并采用原

  (4)添加诺维信半纤维素酶用量为200g/吨纸，木素降解酶用量为300g/吨纸，优选

  木聚糖酶为半纤维素酶，木素降解酶优选漆酶，加稀盐酸调节pH至6 .0，温度调节至40±5

  (6)达到指定反应时间，高浓水力碎浆机放料，并经过常规废纸制浆的工艺流程，

  (8)干度38％的纸浆加热至120℃，系统压力100kPa，添加烧碱或者硅酸钠调节pH

  ＝10，其中硅酸钠用量为20kg/吨纸，过氧化氢添加10kg/吨纸，二叔丁基过氧化物用量

  (9)热分散处理的纸浆稀释、冷却成浆，备用或者检测成浆率和粘度下降率等指

  成浆率：解离后高湿强纸浆采用缝隙为0.15mm的振动筛筛选20min，通过振动筛的

  纸浆粘度的测定：纸浆的粘度测定采用GB/T  1548‑2016(纸浆铜乙二胺(CED)溶液

  明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选

  择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员