公布日：2023.12.29
申請日：2023.08.18
分類號：D21H17/01(2006.01)I;D21H17/28(2006.01)I;D21H17/45(2006.01)I;C08B31/12(2006.01)I
摘要
本發(fā)明涉及造紙領(lǐng)域，公開了一種通過制備造紙污泥膠體添加造紙污泥的工藝方法，包括以下步驟：S1，污泥回收，調(diào)制成污泥重量含量百分比為20-25％的濃稠污泥漿料；S2，制備改性淀粉；S3，在S1中得到的污泥漿料中，添加S2中得到改性淀粉，并持續(xù)攪拌；S4，在S3中得到的混合液中添加陽離子聚丙烯酰胺；S5，將S4得到混合膠液輸送到精選壓力篩篩選雜質(zhì)；S6，將S5經(jīng)篩選后的膠體混合液輸送到?jīng)_漿泵前，經(jīng)稀釋水和網(wǎng)前篩的稀釋篩選分散處理后，進入流漿箱，經(jīng)紙機抄造成成品紙。本發(fā)明具有以下優(yōu)點和效果：具有抑制微生物的活性，延長污泥貯存時間，同時捕捉污泥中的細小纖維，方便回用的效果。
權(quán)利要求書
1.一種通過制備造紙污泥膠體添加造紙污泥的工藝方法，其特征在于：包括以下步驟：S1，污泥回收，調(diào)制成污泥重量含量百分比為20-25％的濃稠污泥漿料；S2，制備改性淀粉；S3，在S1中得到的污泥漿料中，添加S2中得到改性淀粉，并持續(xù)攪拌；S4，通入蒸汽蒸煮S3中得到的混合液，至混合液的溫度度達到95℃-100℃，并持續(xù)攪拌；S5，將S4中得到的混合液通過換熱裝置冷卻到20℃-45℃；S6，在S5中得到的混合液中添加陽離子聚丙烯酰胺；S7，將S6得到混合膠液輸送到精選壓力篩篩選雜質(zhì)；S8，將S7經(jīng)篩選后的膠體混合液輸送到?jīng)_漿泵前，經(jīng)稀釋水和網(wǎng)前篩的稀釋篩選分散處理后，進入流漿箱，經(jīng)紙機抄造成成品紙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過制備造紙污泥膠體添加造紙污泥的工藝方法，其特征在于：所述改性淀粉制備方法如下：在反應容器中按比例加入(4-羧丁基)三苯基溴化膦TPB和二甲基亞砜DMSO溶液，加入活化劑N-羥基丁二酰亞胺NHS和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺EDC，并攪拌溶解，用鹽酸水溶液將溶液的PH值調(diào)整為5，在25℃下攪拌12h；待活化結(jié)束，逐滴添加一定量的淀粉和4-二甲氨基吡啶DMAP混合水溶液(50wt.％)，并用鹽酸水溶液將PH調(diào)整為2，在25℃下攪拌反應，待反應結(jié)束后，將混合液倒入過量的丙酮中得到沉淀，經(jīng)過過濾得到的沉淀物在40℃的真空環(huán)境中進行烘干，得到改性淀粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種通過制備造紙污泥膠體添加造紙污泥的工藝方法，其特征在于：所述(4-羧丁基)三苯基溴化膦TPB、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺EDC、N-羥基丁二酰亞胺NHS三者的摩爾比為1:1.5:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種通過制備造紙污泥膠體添加造紙污泥的工藝方法，其特征在于：所述淀粉和(4-羧丁基)三苯基溴化膦TPB的投料比1：(1～3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過制備造紙污泥膠體添加造紙污泥的工藝方法，其特征在于：所述S3中，改性淀粉與污泥漿料添加比例為1:5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過制備造紙污泥膠體添加造紙污泥的工藝方法，其特征在于：所述S6中，陽離子聚丙烯酰胺的重量百分比為0.1％-0.5％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過制備造紙污泥膠體添加造紙污泥的工藝方法，其特征在于：所述S6中，膠體混合液的濃度為3％-3.5％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過制備造紙污泥膠體添加造紙污泥的工藝方法，其特征在于：所述S7中，壓力篩篩縫間隙為0.18-0.25mm。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種通過制備造紙污泥膠體添加造紙污泥的工藝方法，具有抑制微生物的活性，延長污泥貯存時間，同時捕捉污泥中的細小纖維，方便回用的效果。
本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：一種通過制備造紙污泥膠體添加造紙污泥的工藝方法，包括以下步驟：
S1，污泥回收，調(diào)制成污泥重量含量百分比為20-25％的濃稠污泥漿料；
S2，制備改性淀粉；
S3，在S1中得到的污泥漿料中，添加S2中得到改性淀粉，并持續(xù)攪拌；
S4，通入蒸汽蒸煮S3中得到的混合液，至混合液的溫度度達到95℃-100℃，并持續(xù)攪拌；
S5，將S4中得到的混合液通過換熱裝置冷卻到20℃-45℃；
S6，在S5中得到的混合液中添加陽離子聚丙烯酰胺；
S7，將S6得到混合膠液輸送到精選壓力篩篩選雜質(zhì)；
S8，將S7經(jīng)篩選后的膠體混合液輸送到?jīng)_漿泵前，經(jīng)稀釋水和網(wǎng)前篩的稀釋篩選分散處理后，進入流漿箱，經(jīng)紙機抄造成成品紙。
本發(fā)明的進一步設置為：所述改性淀粉制備方法如下：
在反應容器中按比例加入(4-羧丁基)三苯基溴化膦TPB和二甲基亞砜DMSO溶液，加入活化劑N-羥基丁二酰亞胺NHS和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺EDC，并攪拌溶解，用鹽酸水溶液將溶液的PH值調(diào)整為5，在25℃下攪拌12h；
待活化結(jié)束，逐滴添加一定量的淀粉和4-二甲氨基吡啶DMAP混合水溶液(50wt.％)，并用鹽酸水溶液將PH調(diào)整為2，在25℃下攪拌反應，待反應結(jié)束后，將混合液倒入過量的丙酮中得到沉淀，經(jīng)過過濾得到的沉淀物在40℃的真空環(huán)境中進行烘干，得到改性淀粉。
本發(fā)明的進一步設置為：所述(4-羧丁基)三苯基溴化膦TPB、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺EDC、N-羥基丁二酰亞胺NHS三者的摩爾比為1:1.5:1。
本發(fā)明的進一步設置為：所述淀粉和(4-羧丁基)三苯基溴化膦TPB的投料比1：(1～3)。
本發(fā)明的進一步設置為：所述S3中，改性淀粉與污泥漿料添加比例為1:5。
本發(fā)明的進一步設置為：所述S6中，陽離子聚丙烯酰胺的重量百分比為0.1％-0.5％。
本發(fā)明的進一步設置為：所述S6中，膠體混合液的濃度為3％-3.5％。
本發(fā)明的進一步設置為：所述S7中，壓力篩篩縫間隙為0.18-0.25mm。
本發(fā)明的有益效果是：
1、通過季膦鹽的改性，大大提高了季膦官能團的數(shù)量以及改性淀粉的分子量和荷電量，從而提高了改性淀粉的架橋和電中和絮凝性能。改性淀粉除了良好的絮凝性能外，還兼具有抑/滅菌作用，這種雙功能性主要歸功于淀粉鏈上引入的陽離子季膦基團，使改性淀粉不僅可以絮凝沉降纖維素，還可以有效地破壞細菌細胞壁進而殺滅細菌，減少副產(chǎn)物的產(chǎn)生，延長污泥的貯存時間；
2、改性淀粉在造紙污泥中的殺菌作用增強是可以直接殺死細菌，其抗菌作用不是簡單的絮凝作用。首先，改性淀粉對帶負電荷的微生物進行電中和和破壞，在此過程中，部分細胞由于電荷吸引而被吸附，同時，大量不穩(wěn)定的細胞吸附在改性淀粉表面，通過范德華力和靜電吸引力聚集形成微絮體，最后，絮體與滅活的細菌細胞一起沉降到底部；
3、經(jīng)糊化的淀粉污泥與陽離子聚丙烯酰胺溶液充分混接觸，將污泥中多余的陰電荷與陽離子聚丙烯酰充分吸附結(jié)合形成較大的污泥顆粒，便于在成型網(wǎng)上著床，不至于濾掉流失；
4、步驟S4中，混合液溫度低于95℃淀粉糊化效果不好，溫度高于100℃又會浪費能源；S5中降溫是為后續(xù)添加陽離子聚丙烯酰胺做準備，減緩陽離子聚丙烯酰胺的水解速度；
5、經(jīng)篩選后的膠體混合液輸送到?jīng)_漿泵前，經(jīng)稀釋水和網(wǎng)前篩的稀釋篩選分散處理后，進入流漿箱，經(jīng)紙機抄造成成品紙。膠體內(nèi)多余的正電荷會與漿料的負電荷相互牢固吸附在一起，形成均勻一致的紙漿混合體，一同被輸送到成型網(wǎng)脫水，同時可減少上漿系統(tǒng)漿料里面的細小纖維流失率；
6、造紙污泥膠體的回用減少了造紙固廢的環(huán)境污染，減少造紙污泥產(chǎn)生的有害氣體排放，造紙污泥內(nèi)的微生物被殺死，減少了造紙污泥在抄造過程的異味；
7、造紙污泥的回用可直接減少纖維原料的使用量，能夠節(jié)約造紙纖維原料5-15％，節(jié)約效果顯著；
8、此種造紙污泥膠體應用紙品種類范圍廣，添加紙品克重范圍大，可添加到定量50克以上工業(yè)包裝紙紙種，不受抄造成型器的影響，夾網(wǎng)、疊網(wǎng)、長網(wǎng)、圓網(wǎng)紙機都能穩(wěn)定添加；造紙污泥膠體的回用減少了造紙固廢的環(huán)境污染，減少造紙污泥產(chǎn)生的有害氣體排放。
（發(fā)明人：褚衍勤）
