申請日2015.06.16
公開(公告)日2015.08.26
IPC分類號D21H19/38; D21H19/44; D21H21/12; D21H19/58; D21H19/62; D21H19/64
摘要
一種用造紙污泥制備環(huán)保紙涂料的方法，其特征在于：以重量份計將納米碳酸鈣10～20份、納米氧化鋅15～20份、造紙污泥濾餅15～20份分散在40份的水中，同時加入0.4～1.0份聚丙烯酸鈉分散劑，用高速分散機(jī)分散30～60分鐘制成漿料;將漿料用研磨機(jī)研磨兩遍，然后將漿料轉(zhuǎn)移到攪拌釜中，在不斷攪拌下向漿料中加入10～15份羧基丁苯膠乳、10～20份丙烯酸改性水性聚氨酯粘結(jié)劑、0.2～0.8份硅烷偶聯(lián)劑、0.05～0.2份有機(jī)硅消泡劑，攪拌均勻，得到造紙污泥環(huán)保紙涂料。
權(quán)利要求書
1.一種用造紙污泥制備環(huán)保紙涂料的方法，其特征在于：以重量份計將納米碳酸鈣10～20份、納米氧化鋅15～20份、造紙污泥濾餅15～20份分散在40份的水中，同時加入0.4～1.0份聚丙烯酸鈉分散劑，用高速分散機(jī)分散30～60分鐘制成漿料;將漿料用研磨機(jī)研磨兩遍，然后將漿料轉(zhuǎn)移到攪拌釜中，在不斷攪拌下向漿料中加入10～15份羧基丁苯膠乳、10～20份丙烯酸改性水性聚氨酯粘結(jié)劑、0.2～0.8份硅烷偶聯(lián)劑、0.05～0.2份有機(jī)硅消泡劑，攪拌均勻，得到造紙污泥環(huán)保紙涂料;
所述的納米碳酸鈣的粒徑為20～30納米;
所述的納米氧化鋅的粒徑為30～50納米;
所述的造紙污泥濾餅固含量為25～30%;
所述的硅烷偶聯(lián)劑為氨基硅烷偶聯(lián)劑、環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑中的一種。
說明書
一種用造紙污泥制備環(huán)保紙涂料的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種用造紙污泥制備環(huán)保紙涂料的方法。
背景技術(shù)
造紙術(shù)是我國四大發(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)亦是我國國民經(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)中國造紙協(xié)會對全國制漿造紙企業(yè)統(tǒng)計，2010年紙及紙板企業(yè)約有3700多家，紙及紙板生產(chǎn)量9270萬噸。目前，我國的造紙產(chǎn)量已經(jīng)超過美國成為世界第一。然而，隨著造紙工業(yè)的迅速發(fā)展，造紙工業(yè)卻成為我國環(huán)境污染的主要行業(yè)之一。造紙工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量污泥對周邊環(huán)境構(gòu)成很大的污染，難于治理。
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，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)心的問題，同時，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。
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)相和無機(jī)相，流動相中的水分和水溶性組分組成。
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個方面來進(jìn)行：(1)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)無害化，達(dá)到污泥的無害化與衛(wèi)生化;(4)資源化，在處理污泥的同時達(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)分以及中微量元素。
環(huán)保合成紙是一種塑料材料新型產(chǎn)品，通過各種新技術(shù)的應(yīng)用，使其同時具有塑料和紙的特性。作為新型的紙種，環(huán)保合成紙的優(yōu)良性能越來越明顯，用途也越來越廣泛，已拓展到許多新領(lǐng)域，許多新產(chǎn)品不斷地被開發(fā)出來。環(huán)保合成紙在國外已經(jīng)有三十多年的發(fā)展史，隨著全球環(huán)保意識的加強(qiáng)，因普通木纖維紙造成大量污染，加快了合成紙的發(fā)展，新的環(huán)保合成紙品種不斷出現(xiàn)，擴(kuò)大了環(huán)保合成紙的應(yīng)用范圍。目前，環(huán)保合成紙產(chǎn)品的世界銷售額每年以10%的速度遞增，環(huán)保合成紙部分取代纖維紙的步伐在加快。
環(huán)保合成紙強(qiáng)度高于普通植物纖維紙，在抗張強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度方面非常優(yōu)異;并有良好的耐候性、耐水性、耐化學(xué)品、耐油性能;環(huán)保合成紙可長期浸泡于水中性能不變，也不怕油浸漬，對酸、堿等溶液的抵抗力很強(qiáng);環(huán)保合成紙表面涂布后印刷效果好，其表面潔白、不透明、厚薄均勻、印刷品色調(diào)柔和、效果鮮明;尺寸穩(wěn)定，在潮濕條件下不變形、色澤不變、外觀保持性好。
中國發(fā)明專利CN1931949公開了一種水性石油樹脂膠粘劑及其制備方法。該膠粘劑的組份及其重量百分比為：石油樹脂10～20%、乙酸乙烯酯5～10%、膠體保護(hù)劑2～5 %、乳化劑1.0～3%、陰離子表面活性劑A 0.25～1%、陰離子表面活性劑B 0.05～0.5%、引發(fā)劑0.25～0.5%、水65～75%。其制備方法以石油樹脂為主要原料與乙酸乙烯酯經(jīng)乳液共聚制備，所制備的膠粘劑在室溫或70℃的低溫下，短時間內(nèi)可獲得穩(wěn)定的膠合強(qiáng)度，其對全木漿打印紙的膠合強(qiáng)度大于紙張本身的內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度。該發(fā)明的膠粘劑適用于紙和紙板粘合加工、紙管生產(chǎn)、紙質(zhì)包裝、涂覆用涂料中的粘合劑、合成紙及合成纖維薄膜的粘合等領(lǐng)域。
中國發(fā)明專利CN101457056公開了一種合成紙涂料及其制備方法和用途，該涂料包括10～20%廢聚苯乙烯泡沫塑料、20～30%高嶺土、50～60%甲苯、0.2～0.5%抗靜電劑、0.1～0.3%滑爽劑、2～3%復(fù)合助劑，以上百分比為質(zhì)量百分比。向聚苯乙烯泡沫塑料中加入甲苯后，在不超過150℃的溫度下熔化聚苯乙烯泡沫塑料，再加入復(fù)合助劑，制成AK改性樹脂;將高嶺土和制得的AK改性樹脂充分分散均勻，然后研磨至細(xì)度≤15微米;最后將滑爽劑、抗靜電劑和研磨好的物料一起分散均勻即制得合成紙涂料。將合成紙涂料在合成紙表層上形成可印刷層，提高合成紙的印刷適性，方便合成紙適用一般的印刷方式和普通油墨印刷，擴(kuò)大合成紙的使用范圍。
本發(fā)明采用納米碳酸鈣、納米氧化鋅、造紙污泥作為填料，既大大增強(qiáng)涂層的油墨吸收性又大大增強(qiáng)涂層的光澤度;用羧基丁苯膠乳、丙烯酸改性水性聚氨酯為粘接劑既有利于提高涂層的粘接強(qiáng)度又提高了涂層的抗耐磨性能;硅烷偶聯(lián)劑可以把納米碳酸鈣、納米氧化鋅、造紙污泥顆粒和羧基丁苯膠乳、丙烯酸改性水性聚氨酯為粘接劑分子鏈之間連接起來，起到橋梁的作用。本發(fā)明采用工業(yè)廢物造紙污泥為涂料填充料，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表面強(qiáng)度。
發(fā)明內(nèi)容
一種用造紙污泥制備環(huán)保紙涂料的方法，其特征在于：以重量份計將納米碳酸鈣10～20份、納米氧化鋅15～20份、造紙污泥濾餅15～20份分散在40份的水中，同時加入0.4～1.0份聚丙烯酸鈉分散劑，用高速分散機(jī)分散30～60分鐘制成漿料;將漿料用研磨機(jī)研磨兩遍，然后將漿料轉(zhuǎn)移到攪拌釜中，在不斷攪拌下向漿料中加入10～15份羧基丁苯膠乳、10～20份丙烯酸改性水性聚氨酯粘結(jié)劑、0.2～0.8份硅烷偶聯(lián)劑、0.05～0.2份有機(jī)硅消泡劑，攪拌均勻，得到造紙污泥環(huán)保紙涂料;
所述的納米碳酸鈣的粒徑為20～30納米;
所述的納米氧化鋅的粒徑為30～50納米;
所述的造紙污泥濾餅固含量為25～30%;
所述的硅烷偶聯(lián)劑為氨基硅烷偶聯(lián)劑、環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑中的一種。
