專利名稱：利用造紙污泥制得的填充料及其制備方法和用途的制作方法
發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及用造紙工業(yè)尤其是廢紙再生工業(yè)廢棄物(浮選脫墨污泥)制得的填充料，該填充料的制備方法以及這種填充料的多種用途。
Marimuthu p和Gunasekaran jp等在IPPTA，1999，11(1)11～18.公開了一種對造紙污泥進行焚燒的方法。但是這種方法需要昂貴的設(shè)備并且耗能，不利于資源的再利用，同時焚燒會造成二次污染。
中國輕工業(yè)出版社1999年11月出版的《制漿造紙節(jié)能技術(shù)》在其第十二章描述了廢紙回收中廢水、廢渣的處理。其中提到廢紙再生中廢渣量最大的是浮選槽出來的廢棄物-脫墨污泥。根據(jù)該文獻的描述，脫墨污泥中大部分是印刷油墨、白土、填料、細小纖維等，所采用的處理方法一般是焚燒或棄土填埋，焚燒需要專用設(shè)備且要耗能，因此成本昂貴。棄土填埋會污染環(huán)境。
中國未審定專利公開CN1282748A公開了一種造紙污泥纖維復(fù)合填充劑的制備方法，它是通過干燥、細化、表面改性等處理使之形成有一定細度的有機和無機復(fù)合的、纖維與粉狀復(fù)合的復(fù)合填充劑。這種方法為造紙污泥的綜合利用開辟了一條新途徑。
但是，CN1282748A公開的造紙污泥纖維復(fù)合填充劑的制備方法生產(chǎn)的填充劑堆密度大，當該填充劑代替木粉等作為填充劑用于PF產(chǎn)品時，由于其高的堆密度，造成制得的塑料粒子的密度高于木粉作填料時制得的塑料粒子的密度(在用于制造PF塑料時，前者的堆密度要比后者高約15％)。高密度塑料粒子造成的后果是在制備同樣體積的塑料制品時，該塑料粒子的用量會相應(yīng)地提高，從而增加產(chǎn)品成本。不利于造紙污泥制得的填充劑推廣應(yīng)用。
因此本發(fā)明要解決的問題是怎樣對該復(fù)合填充劑進行改進。
發(fā)明的概述本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)經(jīng)干燥、粉碎后的粉粒，尤其是脫墨污泥的顆粒堆密度分布并不均勻，一部分顆粒具有較小的密度，而且另一部分顆粒具有較高的密度。因此本發(fā)明人在該發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上采用風(fēng)力浮選分離法對產(chǎn)品分級處理，配制出與木粉等輕質(zhì)填充料堆密度基本相同的產(chǎn)品。
本發(fā)明提供一種利用造紙污泥生產(chǎn)填充料的方法，它包括對污泥烘干、粉碎等步驟，得到粒徑為50～300目，堆密度約0.399kg/L的填充料，其特征在于對該填充料進行篩分及分級處理，形成粒徑80～200目，堆密度約0.347kg/L的含纖維填充料。
本發(fā)明還涉及上面制得的含纖維填充料代替木粉填充料在制備塑料制品方面的用途。
本發(fā)明還涉及上面制得的含纖維填充料在制備塑料填充劑方面的用途。
下面結(jié)合實例對本發(fā)明作更詳細的描述。發(fā)明的詳細描述本發(fā)明涉及一種利用造紙廢漿污泥纖維填充劑的制備方法，它包括污泥處理領(lǐng)域已知的干燥、細化步驟，它還包括對上述步驟形成的纖維細粉進行分離的步驟。
現(xiàn)有的利用造紙廢漿污泥制得的纖維填充劑粒徑為50～300目，堆密度約0.399kg/L，由于其高的密度而難以代替木粉等輕質(zhì)填充料制備塑料粒子。本發(fā)明提出篩分和分級處理法，對現(xiàn)有技術(shù)制得的纖維填充劑顆粒進行分離，得到粒徑為80～200目、堆密度約0.347kg/L的填充劑。該產(chǎn)品作填充料時可以提高PF產(chǎn)品的質(zhì)量同時還降低了成本，從而能完全取代木粉填充劑。另外，該產(chǎn)品還可與塑料如聚乙烯(PE)、偶聯(lián)劑如硬脂酸鋅等摻混在一起形成與塑料親和性改進的塑料填充劑。對于分離得到的堆密度較大的填充料則可以用在其它塑料制品上。
適用于本發(fā)明的篩分和分級處理法可以是本領(lǐng)域已知的各種各種分離法。在本發(fā)明的一個較好的實例中，采用風(fēng)力浮選法分離法。這種方法類似于稻谷脫粒后的風(fēng)力浮選。也就是說，將要分離的纖維粉料置于鼓風(fēng)機前，開啟鼓風(fēng)機吹動細粉，由于不同堆密度的細粉具有不同的揚程，因此可在不同的區(qū)域收集不同堆密度的細粉顆粒。達到按不同堆密度分級的產(chǎn)品。例如將堆密度為0.399kg/L作為B級，將堆密度為0.347kg/L作為A級。
此外，在生產(chǎn)過程中造紙污泥原料會產(chǎn)生惡臭，這種惡臭是由生化污泥微生物壞死造成的。為此，本發(fā)明還可選用殺菌劑對原料進行預(yù)處理。所述殺菌劑是本領(lǐng)域已知的任何消毒殺菌劑，例如次氯酸鈉，使污泥中細菌數(shù)由20000～30000個/毫升降低到1000～2000個/毫升，改善和解決了污泥的惡臭帶來環(huán)境污染及影響產(chǎn)品質(zhì)量的問題。
本發(fā)明用造紙污泥制得產(chǎn)的填充料可作為塑料填充劑。其中塑料可以是PF、PE、PP、ABS、PVC等料，也可以是廢舊回收塑料形成的再生料。本發(fā)明纖維填充劑還可作為不飽和樹脂類玻璃鋼產(chǎn)品的填充劑、塑膠產(chǎn)品的填充料等。
在本發(fā)明的一個較好的實例中，纖維填充劑的制備方法包括下列步驟1.預(yù)處理造紙污泥內(nèi)有大量有機微生物，堆放后會產(chǎn)生惡臭，按造紙污泥的重量計，本發(fā)明在生化污泥中加入0.6～1重量％的消毒殺菌劑，如次氯酸鈉。使污泥中細菌數(shù)由20000～30000個/毫升降低到1000～2000個/毫升。
2.干燥一般來說，造紙污泥的含水量高達60～65重量％，因此需在采用常規(guī)干燥法對其進行干燥。例如，可如中國專利申請CN1282748A所述，采用單級滾筒干燥器或串聯(lián)二級滾筒干燥器進行干燥，也可以采用高速離心機等方法對污泥進行干燥。
干燥后的污泥中含水量為7-16重量％，較好為12～15重量％。
3.細化可采用常規(guī)的方法粉碎干燥的污泥。如中國專利申請CN1282748A所述，為了不影響纖維的性質(zhì)，最好采用渦輪式粉碎機，將其粉碎成50-300目，較好為80～200目的細粉。
本發(fā)明的填充料一般不作表面處理。也可根據(jù)不同的應(yīng)用場所和不同的制品加入相應(yīng)的表面處理劑，表面處理劑可分別為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑等。
4.篩分及分級處理可采用本領(lǐng)域已知的任何分離方法對上面得到的纖維細粉進行分離以得到堆密度為0.347kg/L的粉體，只要該分離方法不影響纖維顆粒中的性能即可。
本發(fā)明采用風(fēng)力浮選法分離，將粉體分級處理.這種方法類似于稻谷脫粒后的風(fēng)力浮選。也就是說，將要分離的纖維粉料置于鼓風(fēng)機前，開啟鼓風(fēng)機吹動細粉，由于不同堆密度的細粉具有不同的揚程，因此可在不同的區(qū)域收集不同堆密度的細粉顆粒。達到按不同堆密度分級的產(chǎn)品。
用上述方法制得的纖維填充劑可直接取代木粉作為酚醛塑料的填料，也可將其與聚乙烯、硬脂酸鋅等摻混在一起形成親和性改進的塑料填充劑。
下面結(jié)合實施例進一步說明本發(fā)明。
實施例一將造紙廠排出的100噸/日污泥中逐次加入0.8噸/日的次氯酸鈉進行預(yù)處理，取其1500kg含水量為70％的造紙污泥置于單級滾筒干燥器(PGZS-4000型)中，進風(fēng)溫度650～750℃，出風(fēng)溫度130～140℃，干燥時間15分鐘，使其含水量降到10～12％。將該物料送入渦輪式粉碎機(WDJ-750型)中粉碎，得到約500kg50～300目的粉料。
將得到的污泥粉料平鋪在一個高0.5m的平臺上，用一臺鼓風(fēng)機對其鼓風(fēng)使之漂浮落在不同的料斗內(nèi)，收集約400kg含水量約10％，粒徑80～200目，堆密度約0.347kg/L的污泥粉料，為A級填充料。
將該填充料代替木粉作為酚醛塑料(PF)的填料制得電工膠木件。結(jié)果利用造紙污泥生產(chǎn)的填充料完全可以替代木粉。
實施例二用與實施例一所述相同的方法制得的填充劑，取其A級填充料86份，低密度聚乙烯(PE)6份，鋁酸酯1份，硬脂酸鋅2份，石蠟5份，將此混合料加入到雙螺桿塑料母粒加工機組內(nèi)，制得經(jīng)過表面處理的粒狀或片狀的塑料填充劑。該塑料填充劑具有較強的與塑料的親和性，用該塑料填充劑制得的塑料粒子其性能與用常規(guī)方法制得的塑料粒子的性能完全相同。
由上面的描述可見，用本發(fā)明篩分和分級處理方法可得到粒徑為80～200目、堆密度約0.347kg/L的填充劑。它可以提高PF產(chǎn)品的質(zhì)量同時還降低了成本，完全可取代木粉。并且它還可以與塑料如乙烯和偶聯(lián)劑如硬脂酸鋅摻混在一起，形成親和性增強的塑料填充劑。另外，對于堆密度較大的填充料可以用在其它塑料制品上。
權(quán)利要求
1.一種利用造紙污泥生產(chǎn)填充料的方法，它包括對污泥烘干、粉碎等步驟，得到粒徑為50～300目，堆密度為0.399kg/L的填充料，其特征在于對該填充料進行篩分及分級處理，得到粒徑80～200目，堆密度約0.347kg/L的含纖維填充料。
2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于在加工前在污泥中加入殺菌劑進行預(yù)處理，除去惡臭。
3.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述分級處理是風(fēng)力浮選分離。
4.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所述殺菌劑是次氯酸鈉。
5.一種造紙污泥纖維填充料，它的粒徑為50-300目，堆密度為0.399kg/L。
6.如權(quán)利要求5所述的纖維填充料在制備塑料制品中的用途。
全文摘要
公開一種利用造紙污泥生產(chǎn)填充料的方法，它包括對污泥烘干、粉碎等步驟，得到粒徑為50～300目，堆密度為0.399kg/L的填充料，其特征在于對該填充料進行篩分及分級處理，得到粒徑80～200目，堆密度約0.347kg/L的含纖維填充料。還公開了這種方法制得的填充料作為塑料添加劑的用途。
文檔編號C02F11/12GK1406679SQ0112652
公開日2003年4月2日 申請日期2001年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月22日
發(fā)明者韓曉偉 申請人:韓曉偉