[发明专利]一种造纸污泥回用剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种造纸污泥回用剂的制备方法，采用聚乙烯醇与甲基丙烯酸酯化反应生成聚合酯，之后在引发剂过硫酸铵的作用下与阳离子单体DMC和丙烯酰胺聚合为高分子聚合物，最后表面枝接壳聚糖即得回用剂，该回用剂可高效回收造纸污泥中随循环水流失的细小纤维、碳酸钙、滑石粉、淀粉、施胶剂等造纸原料，不仅可节省造纸浆料，提升原料留着率和利用率进而提升制得的纸品品质，而且减少了污泥的产生量，从而节省污泥处理的能耗及费用，利于工业生产。

技术领域

本发明涉及清洁生产及废弃物处理技术领域，特别涉及一种造纸污泥回用剂的制备方法。

背景技术

造纸生产过程中，随着污水循环水的流动，大量细小纤维、碳酸钙、滑石粉、淀粉、施胶剂等随水流失，流失物长时间在水体中会被厌氧菌污染变成污泥，形成固废，不仅浪费大量的原材料，形成的固体废弃物还严重污染了环境。

针对现有造纸污泥的处理，多采用压滤填埋焚烧或使用造纸污泥制备其余低利率的污泥板材等，压滤填埋的处理方法无法从本质上消除污染，而焚烧又会产生大量烟气，造成新的污染，制备污泥板材的利率较低且无法高效利用污泥，影响经济效益，不适用于工业生产，并且重要的是上述处理方法均无法做到充分利用原料用于造纸、节约成本并提升纸质的目的。

故如何制备一种可回收利用造纸污泥中流失的原料的药剂是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种造纸污泥回用剂的制备方法，制备一种可回收造纸污泥中流失的细小纤维等造纸原料的药剂，提升原料留着率和利用率，提升纸品品质，同时降低固体废弃物的产出，节省后续污泥处理费用。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种造纸污泥回用剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将聚乙烯醇与甲基丙烯酸混合并搅拌均匀，置于密闭容器中反应2-3h，降至室温，得聚乙烯醇甲基丙烯酸酯和聚乙烯醇双甲基丙烯酸酯的混合物；

(2)向所述步骤(1)中所得的聚乙烯醇甲基丙烯酸酯和聚乙烯醇双甲基丙烯酸酯的混合物中加入过量去离子水和一定量的阳离子单体DMC，然后加入丙烯酰胺，搅拌均匀混合物；

(3)向所述步骤(2)所得的混合物中加入过硫酸铵并搅拌均匀，之后升温反应2.5-3.5h，得亲水性高分子聚合物；

(4)将所述步骤(3)制得的亲水性高分子聚合物降温，之后加入羧化壳聚糖，搅拌反应10-15min出料，即得造纸污泥回用剂。

优选的，所述步骤(1)中的催化剂为对甲基苯磺酸，其与聚丙烯醇和甲基丙烯酸混合物的摩尔比为(0.005-0.015)：1。

优选的，所述步骤(1)中的反应温度为130-165℃。

上述优选技术方案的有益效果是：温度低时酯化反应进行的很慢甚至无法进行，温度过高会出现甲基丙烯酸自聚反应致使反应失败，无法制得产物，故本发明将温度限定于130-165℃，使反应可顺利进行的前提下还具有最高的反应效率。

优选的，所述步骤(1)中聚乙烯醇与甲基丙烯酸的摩尔比为1：(1.1-1.3)。

上述优选技术方案的有益效果是：在此比例下反应聚乙烯醇甲基丙烯酸单酯和聚乙烯醇甲基丙烯酸双酯的比例能达到最优化。

优选的，所述步骤(1)中的反应在氮气氛围中进行。

上述优选技术方案的有益效果是：采用氮气作为带水剂和反应保护剂，既不会带入其它杂质又能使反应隔绝空气的影响。

优选的，所述步骤(2)中加入的阳离子单体DMC与聚丙烯醇和甲基丙烯酸混合物摩尔比为(0.03-0.05)：1，加入的丙烯酰胺的量与聚丙烯醇和甲基丙烯酸混合物摩尔比为(0.02-0.03:)1。