一種造紙污泥環(huán)保紙的雙向拉伸制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種造紙污泥環(huán)保紙的雙向拉伸制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]造紙術(shù)是我國(guó)四大發(fā)明之一，為人類的文明進(jìn)步做出了卓越的貢獻(xiàn)，制漿造紙工業(yè)亦是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱之一。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，生產(chǎn)設(shè)備的不斷提高，各種紙的質(zhì)量和產(chǎn)量都有了很大的提高。根據(jù)中國(guó)造紙協(xié)會(huì)對(duì)全國(guó)制漿造紙企業(yè)統(tǒng)計(jì)，2010年紙及紙板企業(yè)約有3700多家，紙及紙板生產(chǎn)量9270萬(wàn)噸。目前，我國(guó)的造紙產(chǎn)量已經(jīng)超過(guò)美國(guó)成為世界第一。然而，隨著造紙工業(yè)的迅速發(fā)展，造紙工業(yè)卻成為我國(guó)環(huán)境污染的主要行業(yè)之一。造紙工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量污泥對(duì)周邊環(huán)境構(gòu)成很大的污染，難于治理。
[0003]造紙廢水的污泥產(chǎn)量大，一般是同等規(guī)模市政污水處理廠的5?10倍。據(jù)統(tǒng)計(jì)，制漿造紙工業(yè)廢水處理廠的污泥處置費(fèi)用約占水處理裝置運(yùn)行費(fèi)用的50%以上。因此，如何經(jīng)濟(jì)合理地處理和利用這些廢渣和污泥成為人們極為關(guān)心的問(wèn)題，同時(shí)，造紙廢渣和污泥的綜合利用也是保護(hù)環(huán)境，促進(jìn)造紙工業(yè)發(fā)展的重要課題。
[0004]造紙污泥是的一種含水率很高的絮狀泥粒，它是由污水中的懸浮物，微生物及所吸附的有機(jī)物以及微生物代謝活動(dòng)產(chǎn)物所形成的聚集體。污泥主要由固相中的有機(jī)相和無(wú)機(jī)相，流動(dòng)相中的水分和水溶性組分組成。
[0005]造紙污泥資源化利用的現(xiàn)狀:目前，工業(yè)處理與利用造紙污泥主要以4個(gè)方面來(lái)進(jìn)行:(I)減量化，減少污泥最終處置前的體積，以降低污泥處理及最終處置的費(fèi)用；(2)穩(wěn)定化，通過(guò)處理使污泥穩(wěn)定化，最終處置后不再產(chǎn)生污泥的進(jìn)一步降解，從而避免產(chǎn)生二次污染；(3)無(wú)害化，達(dá)到污泥的無(wú)害化與衛(wèi)生化；(4)資源化，在處理污泥的同時(shí)達(dá)到變害為利、綜合利用、保護(hù)環(huán)境的目的。造紙污泥中除了大量的細(xì)小纖維外，還含有豐富的有機(jī)質(zhì)、N、P、K等養(yǎng)分以及中微量兀素。
[0006]環(huán)保合成紙過(guò)去曾被稱為化工薄膜紙、塑料紙、聚合物紙等，它是以高分子化合物和無(wú)機(jī)填料為主要原料，經(jīng)過(guò)“紙狀位”處理，制成的在外觀上與普通植物纖維紙相似，在性能上比它更優(yōu)越的一種新型紙張。這里所說(shuō)的高分子化合物是指由石油化工生產(chǎn)出來(lái)的聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯，它的制法與普通紙完全不同。由于環(huán)保合成紙的研宄開(kāi)發(fā)成功，使得人們對(duì)于“紙”的看法不能再抱守傳統(tǒng)的觀念，必須有所修正了。
[0007]中國(guó)發(fā)明專利CN1229022提供了一種新型合成紙的制備及其生產(chǎn)工藝。它是一種以水溶性高分子PVA與CMC為材料與無(wú)毒助劑及偏高嶺土，滑石，硅灰石，重鈣等多種原料，并有特殊功能藥劑和填料的加入，經(jīng)過(guò)系列的工藝處理而成。
[0008]中國(guó)發(fā)明專利CN1252470提供了一種聚烯烴合成紙漿，包括用不飽和羧酸或其衍生物接枝改性的聚烯烴樹(shù)脂；或包括乙烯/ α，β 一不飽和羧酸共聚物和聚乙烯樹(shù)脂的聚烯烴樹(shù)脂組合物。另外，還公開(kāi)一種熱合紙，包括一層纖維基層，及在其至少一個(gè)表面上層壓并成為一體的一層聚烯烴合成紙漿。
[0009]中國(guó)發(fā)明專利CN1381347提供了一種高強(qiáng)低成本聚合物合成紙。它是用塑料聚合物聚丙烯(熱熔融流動(dòng)指數(shù)MFI為0.3?0.6)或熱熔融流動(dòng)指數(shù)MFI為0.3?0.5的聚乙烯或熱熔融流動(dòng)指數(shù)MFI為0.3?3的聚乙烯或熱熔融流動(dòng)指數(shù)MFI為0.3?10的聚乙烯、填充劑、改質(zhì)劑、外部潤(rùn)滑劑、內(nèi)部潤(rùn)滑劑、抗靜電劑、顏料制造。
[0010]中國(guó)發(fā)明專利CN1381521提供了一種聚烯烴合成紙的制造方法，其首先將聚烯烴樹(shù)脂、填加劑、偶聯(lián)劑、抗靜電劑、潤(rùn)滑劑、著色劑經(jīng)計(jì)量后投入高速捏合機(jī)中捏合，然后經(jīng)密煉或擠出混煉、過(guò)濾后送至壓延機(jī)壓延成型，再由引離輥縱向引離至擴(kuò)幅機(jī)進(jìn)行橫向擴(kuò)幅，再經(jīng)軋紋后送入冷卻機(jī)組，成型后可直接進(jìn)行電暈處理、靜電消除、涂布、檢測(cè)、縱橫分切或卷取為成品。
[0011]中國(guó)發(fā)明專利CN1644368提供了一種適合于作為香煙外包裝的合成紙及其該合成紙的制造方法。香煙包裝合成紙以聚丙烯為原料，輔以無(wú)機(jī)填充劑和改質(zhì)劑，通過(guò)多層共擠壓拉伸工藝形成具有印刷面層、中間發(fā)泡層和底層等多層結(jié)構(gòu)的合成紙；該合成紙的制造方法包括混料、共擠壓、冷卻成型、雙向拉伸、電暈處理及表面涂布處理。
[0012]本發(fā)明采用丙三醇和水溶性聚合物聚乙二醇加入到配方中，丙三醇極易吸水，片材在用水冷卻的過(guò)程中吸水，而高分子量的聚乙二醇能鎖住所吸的水分。隨后片材進(jìn)入到雙向拉伸機(jī)中被加熱到110?130°C，在此溫度下水分蒸發(fā)，在片材中產(chǎn)生微孔隙，這種微孔隙在片材拉伸的過(guò)程中會(huì)發(fā)生擴(kuò)大，產(chǎn)生較大的孔隙，從而使片材中的孔隙率增加，進(jìn)一步降低了片材的密度。同時(shí)，片材在拉伸的過(guò)程中，聚乙烯分子鏈得以伸展，使片材變得有韌性、強(qiáng)度增加。加入高分子量的聚乙二醇的另一目的是使片材變得柔軟、有韌性，易于拉伸，拉伸過(guò)程中不易斷裂，由此制造的紙張力學(xué)性能良好。另外，本發(fā)明采用先進(jìn)行縱向拉伸，再進(jìn)行橫向拉伸，這樣得到的環(huán)保合成紙縱向強(qiáng)度和橫向強(qiáng)度基本相同，消除環(huán)保合成紙的縱橫向強(qiáng)度差，使得到的環(huán)保合成紙應(yīng)用范圍更廣泛。還有，本發(fā)明采用工業(yè)廢物造紙污泥為填充料，使造紙污泥得到很好的利用，變廢為寶；造紙污泥中含有大量的細(xì)小纖維可以增加紙張的強(qiáng)度；用造紙污泥制備出的環(huán)保紙呈灰色具有保護(hù)視力的功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]一種造紙污泥環(huán)保紙的雙向拉伸制備方法，其特征在于:先將造紙污泥濾餅在100?120°C下烘干，再粉碎成400目以上的粉末；按重量份計(jì)將高密度聚乙烯為20?35份、造紙污泥粉末為65?80份、丙三醇為0.2?1.0份、聚乙二醇為0.3?1.0份、硬脂酸為0.3?1.0份、抗氧劑1010為0.05?0.3份加入到密煉機(jī)中，經(jīng)密煉至溫度達(dá)到170?190°C;然后將密煉后的材料送入擠出機(jī)中，擠出熔體經(jīng)T型模頭送入到壓延機(jī)中，在140?160°C的溫度下壓延成片材；壓延機(jī)出來(lái)的片材送入冷水中冷卻至5°C以下，然后片材經(jīng)吹風(fēng)機(jī)將其表面吹干；將表面吹干的片材送入雙向拉伸機(jī)中，片材先進(jìn)入縱向拉伸機(jī)，經(jīng)輥筒加熱至110?130°C，進(jìn)行縱向拉伸；再進(jìn)入橫向拉伸機(jī)，經(jīng)紅外線加熱至110?130°C，進(jìn)行橫向拉伸，得到需要的環(huán)保合成紙；
所述的高密度聚乙烯的熱熔融流動(dòng)指數(shù)MFI為小于1.0 ；
所述的聚乙二醇的平均分子量為3000?20000 ；
所述的片材在雙向拉伸機(jī)中的縱向拉伸比為1.5?3.5，橫向拉伸比為1.5?3.5。
[0014]合成紙抗張強(qiáng)度按GB/T T12914-2008?紙和紙板抗張強(qiáng)度的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)試。
[0015]
【具體實(shí)施方式】
[0016]實(shí)施例1
先將含水量為69%的造紙污泥濾餅在100°C下烘干，再粉碎成1500目的粉末。
[0017]將熱熔融流動(dòng)指數(shù)MFI為0.2的高密度聚乙烯20kg、1500目造紙污泥粉末80kg、丙三醇1.0kg、平均分子量為20000的聚乙二醇1.0kg、硬脂酸0.5kg、抗氧劑1010 0.2kg加入到密煉機(jī)中，經(jīng)密煉至溫度達(dá)到190 °C時(shí)，停止密煉；將密煉后的材料送入擠出機(jī)中，擠出溫度控制在200°C，擠出熔體經(jīng)T型模頭送入到壓延機(jī)中，在150°C的溫度下壓延成片材，片材的厚度為210Mm，寬度為800mm ;壓延機(jī)出來(lái)的片材送入一5°C冷水中冷卻至5°C，然后片材經(jīng)吹風(fēng)機(jī)將其表面吹干；將表面吹干的片材送入雙向拉伸機(jī)中，片材先進(jìn)入縱向拉伸機(jī)，先經(jīng)油加熱輥預(yù)熱至130°C，進(jìn)行縱向拉伸，拉伸倍數(shù)為2.0 ;再進(jìn)入橫向拉伸機(jī)，經(jīng)紅外線加熱至130°C，進(jìn)行橫向拉伸，拉伸倍數(shù)為2.0，得到需要的環(huán)保合成紙，得到的合成紙厚度209Mm，縱向強(qiáng)度為3.5kN/m、橫向強(qiáng)度為3.4kN/m。
[0018]實(shí)施例2
先將含水量為69%的造紙污泥濾餅在