含高得率浆混合浆料中阴离子垃圾控制方法

权利要求书

1.一种含高得率浆混合浆料中阴离子垃圾控制方法，包括如下步骤：

量取含高得率浆混合浆料，在搅拌速度为500～1 000 r/min 的条件下，加入质量分数为10%～30%的重质碳酸钙水溶液，搅拌10～60 s，加入质量分数为0.1%～0.4%的功能型聚合物Fennopol FP-725 水溶液，再搅拌10～60 s，加入质量分数为0.02%～0.1%的阳离子聚丙烯酰胺水溶液，混合均匀，得到阴离子垃圾受到控制的含高得率浆混合浆料； 所述含高得率浆混合浆料、 重质碳酸钙、 功能型聚合物Fennopol FP-725 和阳离子聚丙烯酰胺的干质量比为1∶15%～30%∶0.05%～0.4%∶0.02%～0.05%。

2.根据权利要求1 所述的一种含高得率浆混合浆料中阴离子垃圾控制方法， 其特征是所述含高得率浆混合浆料按质量百分比由下述原料组成：15%的打浆至加拿大标准游离度500～560 mL 的针叶木漂白硫酸盐浆；55%～75%的打浆至加拿大标准游离度300～500 mL 的阔叶木漂白硫酸盐浆；10%～30%的疏解至加拿大标准游离度为250～400 mL 的高得率浆。

3.根据权利要求1 或2 所述的一种含高得率浆混合浆料中阴离子垃圾控制方法， 其特征是所述搅拌速度为700 r/min。

4.根据权利要求1 或2 所述的一种含高得率浆混合浆料中阴离子垃圾控制方法， 其特征是所述重质碳酸钙水溶液的质量分数为20%。

5.根据权利要求1 所述的一种含高得率浆混合浆料中阴离子垃圾控制方法， 其特征是所述阳离子聚丙烯酰胺水溶液的质量分数为0.05%。

6.根据权利要求1 或5 所述的一种含高得率浆混合浆料中阴离子垃圾控制方法， 其特征是所述阳离子聚丙烯酰胺的分子量为500 万～800 万，取代度为20%～25%。

技术领域

本发明属于制浆造纸工程技术领域， 具体涉及一种在含高得率浆混合浆料中控制其阴离子垃圾水平的方法。

背景技术

高得率浆， 即漂白化学热磨机械浆（BCTMP）、碱性过氧化氢机械浆（APMP）、化学预处理的碱性过氧化氢机械浆（P-RC APMP），以其高得率、污染少等特点，且能够提供给成纸很多功能性优势，如高松厚度、高挺度、印刷适性好等，近年来在各种纸和纸板中得到了广泛的应用。 但是， 相对于漂白硫酸盐浆来讲， 高得率浆含有较高含量的溶解性胶体物质（DCS），也被称为阴离子垃圾，这些阴离子垃圾对造纸过程有负面影响， 使造纸湿部系统失稳从而给纸机带来各种各样的不利影响， 如使留着、 滤水变差，纸页成形恶化；增加助留剂和施胶剂的用量；降低纸页强度、不透明度、白度等质量指标；影响纤维回收系统效率，白水COD 值上升，增加水处理的负荷。在造纸过程中减少DCS 负面影响最有效的方法就是利用高阳电荷、 低相对分子质量的聚合物对浆料进行预处理，如聚乙烯亚胺(PEI)、阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）和聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDADMAC）， 这些化学品通常被称为阴离子垃圾捕集剂（ATCs）或固着剂。 寻求高效、经济的阴离子垃圾固着剂和添加工艺一直是高得率浆使用时造纸厂追求的目标， 将含高得率浆混合浆料的阴离子垃圾控制在一定的水平对造纸湿部化学的稳定、 提高纸机的运转性能、提高纸张的质量都会起到积极的作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种操作简便、 工艺规范的含高得率浆混合浆料中阴离子垃圾控制方法。

本发明的技术方案概述如下：

一种含高得率浆混合浆料中阴离子垃圾控制方法，包括如下步骤：量取含高得率浆混合浆料，在搅拌速度为500～1 000 r/min 的条件下，加入质量分数为10%～30%的重质碳酸钙水溶液，搅拌10～60 s，加入质量分数为0.1%～0.4%的功能型聚合物Fennopol FP-725 水溶液， 再搅拌10～60 s， 加入质量分数为0.02%～0.1%的阳离子聚丙烯酰胺水溶液， 混合均匀， 得到阴离子垃圾受到控制的含高得率浆混合浆料；所述含高得率浆混合浆料、重质碳酸钙、功能型聚合物Fennopol FP-725 和阳离子聚丙烯酰胺的干质量比为1∶15%～30%∶0.05%～0.4%∶0.02%～0.05%。

含高得率浆混合浆料按质量百分比由下述原料组成：15%的打浆至加拿大标准游离度500～560 mL的针叶木漂白硫酸盐浆；55%～75%的打浆至加拿大标准游离度300～500 mL 的阔叶木漂白硫酸盐浆；10%～30%的疏解至加拿大标准游离度250～400 mL的高得率浆。

搅拌速度优选为700 r/min。 重质碳酸钙水溶液的质量分数优选为20%。 阳离子聚丙烯酰胺水溶液的质量分数优选为0.05%。 阳离子聚丙烯酰胺的分子量优选为500 万～800 万， 取代度优选为20%～25%。功能型聚合物Fennopol FP-725 所起的作用为阴离子垃圾捕捉剂的作用。

本发明的方法能降低含高得率浆混合浆料中的阴离子垃圾的量，提高纤维、填料的留着，降低白水中COD 的负荷，本发明可用于造纸浆料中含有高得率浆的未涂布高级纸、高档涂布纸原纸的生产过程。

具体实施方式

下面的实施例是为了使本领域的技术人员能够更好地理解本发明，但并不以任何方式限制本发明。

实例1

一种含高得率浆混合浆料中阴离子垃圾控制方法，包括如下步骤：

量取5 份含高得率浆混合浆料， 在搅拌速度为700 r/min 的条件下，分别加入质量分数为20%的重质碳酸钙水溶液， 搅拌30 s， 分别加入质量分数为0.2%的功能型聚合物Fennopol FP-725 （卡米拉）水溶液，再搅拌30 s，分别加入质量分数为0.05%的阳离子聚丙烯酰胺水溶液，混合均匀，得到阴离子垃圾受到控制的含高得率浆混合浆料；进行测定。

含高得率浆混合浆料、 重质碳酸钙和阳离子聚丙烯酰胺的干质量比为1∶25%∶0.05%。

含高得率浆混合浆料与分别加入的功能型聚合物Fennopol FP-725 的干质量比为1∶0；1∶0.05%；1∶0.1%；1∶0.2%；1∶0.4%。

所述含高得率浆混合浆料按质量百分比由下述原料组成：15%的打浆至加拿大标准游离度500 mL的针叶木漂白硫酸盐浆；75%的打浆至加拿大标准游离度400 mL 的阔叶木漂白硫酸盐浆；10%的疏解至加拿大标准游离度为350 mL 的高得率浆（BCTMP）。

阳离子聚丙烯酰胺的分子量600 万， 取代度为20%。

测定的指标包括： 一次留着率、 阳离子需求、COD。

功能型聚合物Fennopol FP-725(卡米拉)对含高得率浆混合浆料阳离子需求、 一次留着率、COD 的效果见表1，随着功能型聚合物用量的增加，含高得率浆混合浆料的阳离子需求降低， 一次留着率呈上升趋势，COD 降低。在10%高得率浆含量下，0.2%功能型聚合物用量，阳离子需求从66.4 μmol/L（无功能型聚合物添加）降低到57.0 μmol/L；一次留着率从90.73%提高到92.08%，COD 从20 mg/L 下降到16 mg/L。

表1 功能型聚合物Fennopol FP-725（卡米拉）用量对含高得率浆混合浆料中阴离子垃圾控制的效果（10%高得率浆）

实例2

一种含高得率浆混合浆料中阴离子垃圾控制方法，包括如下步骤：

量取5 份含高得率浆混合浆料， 在搅拌速度为500 r/min 的条件下，分别加入质量分数为10%的重质碳酸钙水溶液， 搅拌10 s， 分别加入质量分数为0.1 %的功能型聚合物Fennopol FP - 725 （卡米拉）水溶液，再搅拌10 s，分别加入质量分数为0.02%的阳离子聚丙烯酰胺水溶液，混合均匀，得到阴离子垃圾受到控制的含高得率浆混合浆料；进行测定。

含高得率浆混合浆料、 重质碳酸钙和阳离子聚丙烯酰胺的干质量比为1：15%：0 .02%。

含高得率浆混合浆料与分别加入的功能型聚合物Fennopol FP-725 的干质量比为1∶0；1∶0.05%；1∶0.1%；1∶0.2%；1∶0.4%。

所述含高得率浆混合浆料按质量百分比由下述原料组成：15%的打浆至加拿大标准游离度530 mL 的针叶木漂白硫酸盐浆；65%的打浆至加拿大标准游离度300 mL 的阔叶木漂白硫酸盐浆；20%的疏解至加拿大标准游离度为250 mL 的高得率浆（BCTMP）。

阳离子聚丙烯酰胺的分子量500 万， 取代度为21%。

测定的指标包括： 一次留着率、 阳离子需求、COD。

功能型聚合物Fennopol FP-725(卡米拉)对含高得率浆混合浆料阳离子需求、 一次留着率、COD 的效果见表2，随着功能型聚合物用量的增加，含高得率浆混合浆料的阳离子需求降低， 一次留着率呈上升趋势，COD 降低。在20%高得率浆含量下，0.2%功能型聚合物用量，阳离子需求从84.0 μmol/L(无功能型聚合物添加)降低到59.0 μmol/L；一次留着率从89.03%提高到91.28%，COD 从25 mg/L 下降到18 mg/L。

表2 功能型聚合物Fennopol FP-725(卡米拉)用量对含高得率浆混合浆料中阴离子垃圾控制的效果(20%高得率浆)

实例3

一种含高得率浆混合浆料中阴离子垃圾控制方法，包括如下步骤：

量取5 份含高得率浆混合浆料， 在搅拌速度为1 000 r/min 的条件下，分别加入质量分数为30%的重质碳酸钙水溶液，搅拌60 s，分别加入质量分数为0.4 %的功能型聚合物Fennopol FP-725（卡米拉）水溶液，再搅拌60 s，分别加入质量分数为0.1%的阳离子聚丙烯酰胺水溶液，混合均匀，得到阴离子垃圾受到控制的含高得率浆混合浆料；进行测定。

含高得率浆混合浆料、 重质碳酸钙和阳离子聚丙烯酰胺的干质量比为1∶30%∶0.05%。

含高得率浆混合浆料与分别加入的功能型聚合物Fennopol FP-725 的干质量比为1∶0；1∶0.05%；1∶0.1%；1∶0.2%；1∶0.4%。

所述含高得率浆混合浆料按质量百分比由下述原料组成：15%的打浆至加拿大标准游离度560 mL的针叶木漂白硫酸盐浆；55%的打浆至加拿大标准游离度500 mL 的阔叶木漂白硫酸盐浆；30%的疏解至加拿大标准游离度为400 mL 的高得率浆（BCTMP）。

阳离子聚丙烯酰胺的分子量800 万， 取代度为25%。

测定的指标包括： 一次留着率、 阳离子需求、COD。

功能型聚合物Fennopol FP-725(卡米拉)对含高得率浆混合浆料阳离子需求、 一次留着率、COD 的效果见表3，随着功能型聚合物用量的增加，含高得率浆混合浆料的阳离子需求降低，一次留着率呈上升趋势，COD 降低。 在30%高得率浆含量下，0.2%功能型聚合物用量，阳离子需求从92.6 μmol/L(无功能型聚合物添加)降低到58.2 μmol/L；一次留着率从85.05%提高到89.15%，COD 从55 mg/L 下降到35 mg/L。

表3 功能型聚合物Fennopol FP-725(卡米拉)用量对含高得率浆混合浆料中阴离子垃圾控制的效果(30%高得率浆)

实例4 不同阴离子垃圾捕捉剂的对比

量取4 份含高得率浆混合浆料， 在搅拌速度为500 r/min 的条件下，分别加入质量分数为10%的重质碳酸钙水溶液， 搅拌10 s， 分别加入质量分数为0.1%的功能型聚合物水溶液，再搅拌10 s，分别加入质量分数为0 .02%的阳离子聚丙烯酰胺水溶液，混合均匀， 得到阴离子垃圾受到控制的含高得率浆混合浆料；进行测定。

含高得率浆混合浆料、重质碳酸钙、功能型聚合物和阳离子聚丙烯酰胺的干质量比为1：15%：0.2%：0.02%。

功能型聚合物分别为Fennopol FP-725 （卡米拉）、Fennofix K97（卡米拉）、C160（巴斯夫）和Vector淀粉（罗盖特）。

所述含高得率浆混合浆料按质量百分比由下述原料组成：15%的打浆至加拿大标准游离度500 mL的针叶木漂白硫酸盐浆；65%的打浆至加拿大标准游离度400 mL 的阔叶木漂白硫酸盐浆；20%的疏解至加拿大标准游离度为350 mL 的高得率浆（BCTMP）。

阳离子聚丙烯酰胺的分子量500 万， 取代度为21%。

不同的阴离子垃圾控制剂对含高得率浆混合浆料阳离子需求、一次留着率、一次灰分留着率的效果见表4，在20%高得率浆含量下，0.2%阴离子垃圾控制剂用量。

表4 不同种类阴离子垃圾控制剂对含高得率浆混合浆料中阴离子垃圾控制的效果(20%高得率浆)