公布日：2023.12.29
申请日：2023.08.18
分类号：D21H17/01(2006.01)I;D21H17/28(2006.01)I;D21H17/45(2006.01)I;C08B31/12(2006.01)I
摘要
本发明涉及造纸领域，公开了一种通过制备造纸污泥胶体添加造纸污泥的工艺方法，包括以下步骤：S1，污泥回收，调制成污泥重量含量百分比为20-25％的浓稠污泥浆料；S2，制备改性淀粉；S3，在S1中得到的污泥浆料中，添加S2中得到改性淀粉，并持续搅拌；S4，在S3中得到的混合液中添加阳离子聚丙烯酰胺；S5，将S4得到混合胶液输送到精选压力筛筛选杂质；S6，将S5经筛选后的胶体混合液输送到冲浆泵前，经稀释水和网前筛的稀释筛选分散处理后，进入流浆箱，经纸机抄造成成品纸。本发明具有以下优点和效果：具有抑制微生物的活性，延长污泥贮存时间，同时捕捉污泥中的细小纤维，方便回用的效果。
权利要求书
1.一种通过制备造纸污泥胶体添加造纸污泥的工艺方法，其特征在于：包括以下步骤：S1，污泥回收，调制成污泥重量含量百分比为20-25％的浓稠污泥浆料；S2，制备改性淀粉；S3，在S1中得到的污泥浆料中，添加S2中得到改性淀粉，并持续搅拌；S4，通入蒸汽蒸煮S3中得到的混合液，至混合液的温度度达到95℃-100℃，并持续搅拌；S5，将S4中得到的混合液通过换热装置冷却到20℃-45℃；S6，在S5中得到的混合液中添加阳离子聚丙烯酰胺；S7，将S6得到混合胶液输送到精选压力筛筛选杂质；S8，将S7经筛选后的胶体混合液输送到冲浆泵前，经稀释水和网前筛的稀释筛选分散处理后，进入流浆箱，经纸机抄造成成品纸。
2.根据权利要求1所述的一种通过制备造纸污泥胶体添加造纸污泥的工艺方法，其特征在于：所述改性淀粉制备方法如下：在反应容器中按比例加入(4-羧丁基)三苯基溴化膦TPB和二甲基亚砜DMSO溶液，加入活化剂N-羟基丁二酰亚胺NHS和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺EDC，并搅拌溶解，用盐酸水溶液将溶液的PH值调整为5，在25℃下搅拌12h；待活化结束，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.％)，并用盐酸水溶液将PH调整为2，在25℃下搅拌反应，待反应结束后，将混合液倒入过量的丙酮中得到沉淀，经过过滤得到的沉淀物在40℃的真空环境中进行烘干，得到改性淀粉。
3.根据权利要求2所述的一种通过制备造纸污泥胶体添加造纸污泥的工艺方法，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)碳酰二亚胺EDC、N-羟基丁二酰亚胺NHS三者的摩尔比为1:1.5:1。
4.根据权利要求2所述的一种通过制备造纸污泥胶体添加造纸污泥的工艺方法，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.根据权利要求1所述的一种通过制备造纸污泥胶体添加造纸污泥的工艺方法，其特征在于：所述S3中，改性淀粉与污泥浆料添加比例为1:5。
6.根据权利要求1所述的一种通过制备造纸污泥胶体添加造纸污泥的工艺方法，其特征在于：所述S6中，阳离子聚丙烯酰胺的重量百分比为0.1％-0.5％。
7.根据权利要求1所述的一种通过制备造纸污泥胶体添加造纸污泥的工艺方法，其特征在于：所述S6中，胶体混合液的浓度为3％-3.5％。
8.根据权利要求1所述的一种通过制备造纸污泥胶体添加造纸污泥的工艺方法，其特征在于：所述S7中，压力筛筛缝间隙为0.18-0.25mm。
发明内容
本发明的目的是提供一种通过制备造纸污泥胶体添加造纸污泥的工艺方法，具有抑制微生物的活性，延长污泥贮存时间，同时捕捉污泥中的细小纤维，方便回用的效果。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种通过制备造纸污泥胶体添加造纸污泥的工艺方法，包括以下步骤：
S1，污泥回收，调制成污泥重量含量百分比为20-25％的浓稠污泥浆料；
S2，制备改性淀粉；
S3，在S1中得到的污泥浆料中，添加S2中得到改性淀粉，并持续搅拌；
S4，通入蒸汽蒸煮S3中得到的混合液，至混合液的温度度达到95℃-100℃，并持续搅拌；
S5，将S4中得到的混合液通过换热装置冷却到20℃-45℃；
S6，在S5中得到的混合液中添加阳离子聚丙烯酰胺；
S7，将S6得到混合胶液输送到精选压力筛筛选杂质；
S8，将S7经筛选后的胶体混合液输送到冲浆泵前，经稀释水和网前筛的稀释筛选分散处理后，进入流浆箱，经纸机抄造成成品纸。
本发明的进一步设置为：所述改性淀粉制备方法如下：
在反应容器中按比例加入(4-羧丁基)三苯基溴化膦TPB和二甲基亚砜DMSO溶液，加入活化剂N-羟基丁二酰亚胺NHS和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺EDC，并搅拌溶解，用盐酸水溶液将溶液的PH值调整为5，在25℃下搅拌12h；
待活化结束，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.％)，并用盐酸水溶液将PH调整为2，在25℃下搅拌反应，待反应结束后，将混合液倒入过量的丙酮中得到沉淀，经过过滤得到的沉淀物在40℃的真空环境中进行烘干，得到改性淀粉。
本发明的进一步设置为：所述(4-羧丁基)三苯基溴化膦TPB、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺EDC、N-羟基丁二酰亚胺NHS三者的摩尔比为1:1.5:1。
本发明的进一步设置为：所述淀粉和(4-羧丁基)三苯基溴化膦TPB的投料比1：(1～3)。
本发明的进一步设置为：所述S3中，改性淀粉与污泥浆料添加比例为1:5。
本发明的进一步设置为：所述S6中，阳离子聚丙烯酰胺的重量百分比为0.1％-0.5％。
本发明的进一步设置为：所述S6中，胶体混合液的浓度为3％-3.5％。
本发明的进一步设置为：所述S7中，压力筛筛缝间隙为0.18-0.25mm。
本发明的有益效果是：
1、通过季膦盐的改性，大大提高了季膦官能团的数量以及改性淀粉的分子量和荷电量，从而提高了改性淀粉的架桥和电中和絮凝性能。改性淀粉除了良好的絮凝性能外，还兼具有抑/灭菌作用，这种双功能性主要归功于淀粉链上引入的阳离子季膦基团，使改性淀粉不仅可以絮凝沉降纤维素，还可以有效地破坏细菌细胞壁进而杀灭细菌，减少副产物的产生，延长污泥的贮存时间；
2、改性淀粉在造纸污泥中的杀菌作用增强是可以直接杀死细菌，其抗菌作用不是简单的絮凝作用。首先，改性淀粉对带负电荷的微生物进行电中和和破坏，在此过程中，部分细胞由于电荷吸引而被吸附，同时，大量不稳定的细胞吸附在改性淀粉表面，通过范德华力和静电吸引力聚集形成微絮体，最后，絮体与灭活的细菌细胞一起沉降到底部；
3、经糊化的淀粉污泥与阳离子聚丙烯酰胺溶液充分混接触，将污泥中多余的阴电荷与阳离子聚丙烯酰充分吸附结合形成较大的污泥颗粒，便于在成型网上着床，不至于滤掉流失；
4、步骤S4中，混合液温度低于95℃淀粉糊化效果不好，温度高于100℃又会浪费能源；S5中降温是为后续添加阳离子聚丙烯酰胺做准备，减缓阳离子聚丙烯酰胺的水解速度；
5、经筛选后的胶体混合液输送到冲浆泵前，经稀释水和网前筛的稀释筛选分散处理后，进入流浆箱，经纸机抄造成成品纸。胶体内多余的正电荷会与浆料的负电荷相互牢固吸附在一起，形成均匀一致的纸浆混合体，一同被输送到成型网脱水，同时可减少上浆系统浆料里面的细小纤维流失率；
6、造纸污泥胶体的回用减少了造纸固废的环境污染，减少造纸污泥产生的有害气体排放，造纸污泥内的微生物被杀死，减少了造纸污泥在抄造过程的异味；
7、造纸污泥的回用可直接减少纤维原料的使用量，能够节约造纸纤维原料5-15％，节约效果显著；
8、此种造纸污泥胶体应用纸品种类范围广，添加纸品克重范围大，可添加到定量50克以上工业包装纸纸种，不受抄造成型器的影响，夹网、叠网、长网、圆网纸机都能稳定添加；造纸污泥胶体的回用减少了造纸固废的环境污染，减少造纸污泥产生的有害气体排放。
（发明人：褚衍勤）