本發(fā)明涉及造紙白水中微細(xì)膠黏物凈化方法，具體涉及廢紙制漿造紙過程中，造紙白水中對(duì)紙機(jī)運(yùn)行和紙產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響的微細(xì)膠黏物的凈化方法。屬于二次纖維回用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代造紙工業(yè)的發(fā)展，廢紙作為一種可循環(huán)利用的纖維資源已經(jīng)成為全球范圍內(nèi)廣泛采用的造紙?jiān)现?。然而，伴隨著廢紙利用量的持續(xù)增長(zhǎng)和廢紙中雜質(zhì)種類的不斷增多，廢紙回用過程中出現(xiàn)的問題越來越嚴(yán)重，其中最突出的是廢紙中膠黏物問題。廢紙中的膠黏物來源十分廣泛，成分也十分復(fù)雜。來源主要有膠黏劑、膠帶，標(biāo)簽、蠟、油墨黏合劑、乳膠、濕強(qiáng)樹脂和其它聚合物等，具有疏水性、低表面能、黏附性、粒子形狀尺寸多變且大多數(shù)帶有陰電荷等特點(diǎn)。這些物質(zhì)如果不能有效去除，就會(huì)沉積到廢紙回用過程中的設(shè)備、管道甚至紙張表面上，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行和產(chǎn)品質(zhì)量。

在廢紙的回收利用過程中，膠黏物在多種機(jī)械和化學(xué)藥品作用下，發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)變化，形成的膠黏物顆粒尺寸分布范圍廣闊，小至微米以下，大到若干毫米，成為數(shù)量繁多、粒徑各異、具有多重特性的膠黏性物質(zhì)。根據(jù)顆粒的大小，膠黏物可以分為大膠黏物和微細(xì)膠黏物：其中，尺寸大于100微米的為大膠黏物，可以在廢紙的制漿階段采用篩選、凈化、浮選和熱分散等手段去除；尺寸小于100微米以下的為微細(xì)膠黏物，上述的去除手段對(duì)于這部分去除效果不佳或者無(wú)效，使之隨著漿料進(jìn)入到抄紙系統(tǒng)。而現(xiàn)代紙機(jī)的白水是封閉循環(huán)且重復(fù)使用的，隨著生產(chǎn)時(shí)間的延長(zhǎng)，白水中富集的膠黏物含量會(huì)越來越高。此外，在白水中的某些膠體和溶解物質(zhì)(dcs)在一定條件下也會(huì)發(fā)生絮聚而成為二次膠黏物。膠黏物含量高的白水稀釋紙料后，導(dǎo)致上網(wǎng)紙料的膠黏物增加，當(dāng)累積到相當(dāng)程度且在一定系統(tǒng)條件下，極易凝聚成為尺寸較大的大膠黏物，對(duì)抄紙?jiān)O(shè)備的運(yùn)行和產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響：諸如堵塞成形網(wǎng)網(wǎng)眼、污染毛布和干網(wǎng)表面、造成紙頁(yè)表面斑點(diǎn)、破洞等質(zhì)量問題等，嚴(yán)重時(shí)需要不時(shí)停機(jī)清理。為了減少白水中的微細(xì)膠黏物影響，目前主要有兩類方法被用來處理白水中的微細(xì)膠黏物。一種是化學(xué)控制法，主要包括化學(xué)吸附法、化學(xué)固定法及化學(xué)分散法?；瘜W(xué)吸附法主要使用疏水性的滑石粉吸附抄紙系統(tǒng)中膠黏物，降低膠黏物黏性并留在紙頁(yè)中而脫離白水系統(tǒng)；化學(xué)固定法是使用帶有高正電荷密度的化學(xué)品來固著帶負(fù)電荷微細(xì)膠黏物在纖維表面上，而帶出系統(tǒng)；化學(xué)分散法主要是用表面活性劑來提高膠黏物粒子的親水性，增加其在白水中的穩(wěn)定性。生物法主要是利用酯酶等酶制劑降解酯鍵、減少膠黏物的粘性，阻止粒子的絮聚。因此，當(dāng)前對(duì)于白水微細(xì)膠黏物的處理技術(shù)多集中在或者使其穩(wěn)定分散在白水中，或者固著在纖維表面帶出造紙系統(tǒng)。但是，無(wú)論是分散手段還是固著手段都不能從根本上解決微細(xì)膠黏物帶來的諸多負(fù)面影響，不但使白水中膠黏物的累積量越來越大，并且隨著廢紙循環(huán)力度的增加以及循環(huán)周期的縮短，固著在纖維中的微細(xì)膠黏物會(huì)隨著廢紙的回用再次回到漿料系統(tǒng)中，形成二次膠黏物，繼續(xù)惡化該問題。因此，上述的現(xiàn)有微細(xì)膠黏物控制技術(shù)已遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前膠黏物問題的需求，面對(duì)越來越嚴(yán)重的白水膠黏物問題，唯一根治的途徑只能是微細(xì)膠黏物的去除凈化，并且是盡可能的高效凈化，將大量的微細(xì)膠黏物從白水中去除掉，并清理出系統(tǒng)之外，徹底截?cái)嗄z黏物在廢紙循環(huán)系統(tǒng)中流動(dòng)的累積，才是解決廢紙漿中膠黏物問題的根本所在。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)紙機(jī)封閉循環(huán)白水中微細(xì)膠黏物不斷累積導(dǎo)致一系列嚴(yán)重障礙的問題，提出一種高效去除造紙循環(huán)白水中微細(xì)膠黏物的方法，將盡可能多的膠黏物徹底排除在造紙系統(tǒng)之外，減少?gòu)母旧辖鉀Q膠黏物對(duì)整個(gè)造紙過程的危害。

本發(fā)明目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種高效過濾凈化造紙循環(huán)白水微細(xì)膠黏物的方法，包括以下步驟：

1)回收造紙白水中的纖維和填料：采用過濾或者篩分的方式，回收造紙白水中的纖維和部分填料，得到含有粒徑小于100μm的微細(xì)膠黏物、細(xì)小纖維和填料在內(nèi)的白水懸浮液；

2)白水預(yù)處理：將白水懸浮液放入帶有攪拌、溫控及壓力控制的裝置中，在壓力為‐0.08～1mpa、溫度35～90℃、轉(zhuǎn)速50～1000rpm條件下作用20～120min，促使白水中的各種尺寸大小的微細(xì)膠黏物顆粒受熱發(fā)粘并在壓力和機(jī)械攪拌力作用下不斷相互聚集，形成多數(shù)粒徑為100微米或以上的大膠黏物顆粒，去除；

3)過濾凈化聚集后的膠黏物：將經(jīng)過步驟2)處理的白水加放置過濾介質(zhì)的過濾裝置中，在50～300rpm轉(zhuǎn)速攪拌作用下，將由聚集形成的、粒徑大于過濾介質(zhì)開口尺寸的那部分大膠黏物顆粒攔截并留存于過濾介質(zhì)表面，收集后從抄紙系統(tǒng)中清除出去；過濾得到的濾液為去除了部分膠黏物后的白水。

為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，優(yōu)選地，步驟1)采用過濾回收造紙白水中的纖維和部分填料是用動(dòng)態(tài)濾水儀回收抄造白水中的纖維和部分填料，動(dòng)態(tài)濾水儀所用的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)的網(wǎng)目為200目；步驟1)采用過濾回收造紙白水中的纖維和部分填料是采用多盤過濾方式回收抄造白水中的纖維和部分填料。

優(yōu)選地，步驟1)采用篩分回收抄造白水中的纖維和部分填料時(shí)，篩板的篩縫寬度為0.10mm或0.15mm。

優(yōu)選地，步驟1)所述白水中的纖維來源于植物原料、用于造紙的那部分纖維，包括木材類、稻草類、竹類、韌皮類纖維，長(zhǎng)度為0.65～5.5mm。

優(yōu)選地，步驟1)所述細(xì)小纖維為通過100‐200目篩網(wǎng)的那部分尺寸較小的纖維；所述填料為滑石粉、瓷土、碳酸鈣和二氧化鈦。

優(yōu)選地，步驟2)所述壓力為‐0.09～1mpa、溫度50～70℃、轉(zhuǎn)速500～800rpm。

優(yōu)選地，步驟3)在100～200rpm轉(zhuǎn)速下攪拌。

優(yōu)選地，步驟3)凈化后的白水回用到造紙系統(tǒng)中繼續(xù)循環(huán)使用。

優(yōu)選地，步驟3)所述過濾介質(zhì)可為網(wǎng)目數(shù)大于140目的濾網(wǎng)，或者為開口尺寸小于或等于100微米的篩板。

相對(duì)于現(xiàn)有的白水微細(xì)膠黏物控制方法，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明提出將膠黏物清除出造紙系統(tǒng)的方式來處理白水中的微細(xì)膠黏物，相比現(xiàn)有的對(duì)白水膠黏物進(jìn)行穩(wěn)定性控制和固著等處理方式而言，本發(fā)明能夠徹底杜絕膠黏物即時(shí)和未來對(duì)造紙過程的影響，從根本上解決或緩解膠黏物造成的危害。

(2)本發(fā)明利用微細(xì)膠黏物的基本特性，針對(duì)性的采取了特定的處理方式促使微細(xì)膠黏物顆粒聚集，并且在過濾去除時(shí)充分考慮新聚集的大膠黏物結(jié)構(gòu)較為松散的特點(diǎn)，采用輕微攪拌與過濾同時(shí)進(jìn)行的方式，使細(xì)小纖維和填料等細(xì)小組分充分通過過濾介質(zhì)，而將新聚集的大膠黏物顆粒盡可能多的攔截住，有效提高了去除的效率。

(3)本發(fā)明對(duì)白水微細(xì)膠黏物的預(yù)處理和去除均采用物理方式，最大程度降低對(duì)白水化學(xué)環(huán)境的干擾，進(jìn)一步促進(jìn)了造紙白水的封閉循環(huán)利用，有較高的實(shí)用價(jià)值。

(4)本發(fā)明有效緩解和避免造紙階段膠黏物問題帶來的障礙，并且以物理方式凈化白水，不引入任何化學(xué)試劑。

具體實(shí)施方式

為了更好理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明，但是本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí)施例表示的范圍。

實(shí)施例1

實(shí)驗(yàn)室條件下，將帶有壓敏膠的標(biāo)簽紙與復(fù)印紙按照制備成漿料，然后經(jīng)過篩分，再用目數(shù)為200目濾網(wǎng)的動(dòng)態(tài)濾水儀過濾回收其中含有的纖維、填料等組分，得到含有細(xì)小纖維、微細(xì)膠黏物和填料等組分在內(nèi)的固形物質(zhì)量濃度為0.1％的待處理造紙白水(混有壓敏膠的辦公廢紙的白水)，取部分白水，用激光粒度儀測(cè)定其中膠黏物含量為3.42×10^‐3mm³/ml，然后用200目的濾網(wǎng)過濾，同樣的方法檢測(cè)濾液中的微細(xì)膠黏物含量為3.26×10^‐3mm³/ml，計(jì)算得到微細(xì)膠黏物的去除效率為4.68％。

另取部分經(jīng)過回收處理的白水，在溫度60℃、轉(zhuǎn)速800rpm和時(shí)間60min下進(jìn)行預(yù)處理，然后檢測(cè)其中的膠黏物含量為4.59×10^‐3mm³/ml，然后在100rpm轉(zhuǎn)速下，用200網(wǎng)目的濾網(wǎng)過濾，濾液中的微細(xì)膠黏物用同樣的方法測(cè)定，為3.75mm³/ml，計(jì)算濾液中微細(xì)膠黏物的去除效率為18.30％。

由實(shí)施例1的結(jié)果可以看出，辦公廢紙的造紙白水回收了纖維等組分后，直接用200目的濾網(wǎng)過濾，其中微細(xì)膠黏物的去除量較低，僅為4.68％，如果將回收處理后的白水經(jīng)過一定溫度、轉(zhuǎn)速條件下處理一定的時(shí)間，則白水中的微細(xì)膠黏物的去除量提高到18.30％，即微細(xì)膠黏物的去除量效率有了顯著的提高。

實(shí)施例2

將實(shí)施例1中同樣的漿料，經(jīng)過相同的回收處理得到質(zhì)量濃度為0.1％的待處理造紙白水(混有壓敏膠的辦公廢紙的白水)，用實(shí)施例1中同樣的激光粒度儀測(cè)定其中膠黏物含量為3.42×10^‐3mm³/ml，然后用140目的濾網(wǎng)過濾，同樣的方法檢測(cè)濾液中的微細(xì)膠黏物含量為3.35×10^‐3mm³/ml，計(jì)算得到微細(xì)膠黏物的去除效率為2.05％。

另取部分經(jīng)過回收處理的白水，在溫度60℃、轉(zhuǎn)速800rpm和時(shí)間60min下進(jìn)行預(yù)處理，然后檢測(cè)其中的膠黏物含量為4.59×10^‐3mm³/ml，然后再用200網(wǎng)目的濾網(wǎng)過濾，濾液中的微細(xì)膠黏物用同樣的方法測(cè)定，為4.39mm³/ml，計(jì)算濾液中微細(xì)膠黏物的去除效率為4.36％。

由實(shí)施例2的結(jié)果同樣可以看出，辦公廢紙?jiān)旒埌姿厥樟死w維等組分后，直接用濾網(wǎng)過濾和經(jīng)過一定溫度、轉(zhuǎn)速條件下處理一定的時(shí)間后再用相同規(guī)格的濾網(wǎng)過濾相比，后者中的微細(xì)膠黏物的去除量提高到4.36％，即微細(xì)膠黏物的去除量在同樣的除去條件下有了一定程度的提高。此外，由實(shí)施例1、2結(jié)合起來可以看出，實(shí)施例1中去除微細(xì)膠黏物時(shí)用的濾網(wǎng)網(wǎng)目較細(xì)，則去除的微細(xì)膠黏物效率會(huì)更高，也就是說經(jīng)過加熱、加壓和攪拌條件下處理的微細(xì)膠黏物發(fā)生了各個(gè)尺寸段的聚集，可以針對(duì)此特點(diǎn)進(jìn)行充分的去除凈化。

實(shí)施例3

從新聞紙廠取回舊新聞紙紙機(jī)的網(wǎng)下白水，用同樣200目濾網(wǎng)的動(dòng)態(tài)濾水儀回用漿料中的纖維和部分填料等組分，得到固形物質(zhì)量濃度為0.1％的造紙白水，用實(shí)施例1中同樣的激光粒度儀測(cè)定其中膠黏物含量為13.17mm³/ml，然后用140目的濾網(wǎng)過濾，同樣的方法檢測(cè)濾液中的膠黏物含量為12.67×10^‐3mm³/ml，計(jì)算得到微細(xì)膠黏物的去除效率為3.78％。

另取部分經(jīng)過回收處理的白水，在溫度90℃、轉(zhuǎn)速500rpm和壓力‐0.05mpa條件下，作用45min進(jìn)行預(yù)處理，然后檢測(cè)其中的膠黏物含量為15.22×10^‐3mm³/ml，然后再用200網(wǎng)目的濾網(wǎng)過濾，濾液中的膠黏物用同樣的方法測(cè)定，為11.92mm³/ml，計(jì)算濾液中微細(xì)膠黏物的去除效率為21.68％。

由實(shí)施例3的結(jié)果同樣可以看出，舊新聞紙?jiān)旒埌姿厥樟死w維等組分后，直接用濾網(wǎng)過濾和經(jīng)過一定溫度、轉(zhuǎn)速條件下處理一定的時(shí)間后再用相同規(guī)格的濾網(wǎng)過濾相比，后者中的微細(xì)膠黏物的去除量比前者的3.78％的去除率顯著提高到21.68％，提升幅度將近7倍，即微細(xì)膠黏物的去除量在同樣的除去條件下有了明顯的提高。

此外，由實(shí)施例1、2、3結(jié)合起來可以看出，不同種類的廢紙?jiān)旒埌姿?，其中的微?xì)膠黏物特性不完全一樣，但是經(jīng)過溫度、轉(zhuǎn)速和壓力條件的作用后，其中的微細(xì)膠黏物在同樣的去除條件下，去除效率都有了非常大幅度的提高。

本發(fā)明利用微細(xì)膠黏物的基本特性，針對(duì)性的采取了特定的處理方式促使微細(xì)膠黏物顆粒聚集，并且在過濾去除時(shí)充分考慮新聚集的大膠黏物結(jié)構(gòu)較為松散的特點(diǎn)，采用輕微攪拌與過濾同時(shí)進(jìn)行的方式，使細(xì)小纖維和填料等細(xì)小組分充分通過過濾介質(zhì)，而將新聚集的大膠黏物顆粒盡可能多的攔截住，有效提高了去除的效率。

本發(fā)明對(duì)白水微細(xì)膠黏物的預(yù)處理和去除均采用物理方式，最大程度降低對(duì)白水化學(xué)環(huán)境的干擾，進(jìn)一步促進(jìn)了造紙白水的封閉循環(huán)利用，有較高的實(shí)用價(jià)值。

本發(fā)明有效緩解和避免造紙階段膠黏物問題帶來的障礙，并且以物理方式凈化白水，不引入任何化學(xué)試劑。